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O misfolding proteico é presentemente reconhecido como o mecanismo patogénico subjacente a um número cada vez mais alargado e diversificado de doenças graves (ex: doenças neurodegenerativas e casos específicos de cancro hereditário) impulsionando a investigação de novas abordagens terapêuticas direcionadas para a recuperação do folding da proteína-alvo atuando na sua homeostasia celular (proteostase). Assim, nesta Unidade Curricular os alunos irão adquirir competências numa vertente teórica, teórico-prática e laboratorial, que lhes permitirão: identificar os sistemas de controlo de qualidade proteica intracelular; compreender as consequências patogénicas do misfolding proteico; desenhar e aplicar estratégias experimentais para identificação de potenciais alvos terapêuticos na rede da proteostase bem como de moléculas com potencial efeito terapêutico (modulação farmacológica da proteostase); saber aplicar novas tecnologias ao estudo das vias envolvidas na manutenção de um proteoma saudável; aprender a manipular equipamento científico e software especializado e saber analisar e apresentar dados experimentais.
Ensino Teórico
Proteínas: Estrutura e Função; Folding in vitro (bases termodinâmicos e cinéticas); Biossíntese e Processamento Proteico (folding in vitro/in vivo; o ribossoma; folding co- e pós-tradução; folding nos diferentes compartimentos celulares; o sistema de chaperones moleculares e de co-chaperones); Vias de Degradação Proteica (tempo de semi-vida; os N-degrons; sistemas Ubiquitina-Proteassoma e Autofagia-Lisossomal; degradação nos diversos compartimentos celulares); Sistemas de resposta ao stress proteotóxico (UPR e HSR); Doenças Conformacionais (loss-of-function e gain-of-function; doenças genéticas e mutações missense; pequenas moléculas moduladoras do folding intracelular: chaperones farmacológicos e reguladores da proteostase); Medicamentos Órfãos (doenças raras; designação de medicamento órfão; regulamentos e incentivos; comité dos medicamentos órfão; exemplos de medicamentos órfãos).
Ensino Teórico-Prático
O ensino teórico prático contribuirá para uma articulação entre o ensino teórico e o ensino laboratorial funcionando não só como suporte às técnicas que serão utilizadas no laboratório mas também alargando o conhecimento a técnicas disponíveis para estudo da proteostase e para identificação e desenvolvimento de moléculas com potencial efeito farmacológico, nomeadamente: ferramentas laboratoriais para caracterização estrutural e funcional de proteínas (métodos in vitro e in cellulo); aproximações experimentais para identificação de chaperones farmacológicos e de reguladores da proteostase (plataformas de High-Throughput Screening; bibliotecas de compostos; pesquisa de compostos: random/oriented e in vitro/in cellulo); ferramentas bioinformáticas para o estudo de proteínas e para previsão de alterações da estabilidade proteica (DG).
Ensino Laboratorial
Nas aulas laboratoriais “hands-on” os alunos irão executar técnicas que lhes permitirão produzir, purificar e efetuar uma caracterização comparativa de duas proteínas humanas recombinantes (forma selvagem nativa e uma variante patogénica misfolded). Irão também utilizar metodologias experimentais que lhes permitirão monitorizar o efeito estabilizador de potenciais moléculas terapêuticas (chaperones farmacológicos).