Werner Treptow

Pós-doutorado

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Orientou

Produções bibliográficas

• ARAUJO, A. S. ; QUEIROZ, G. M. ; SILVA, S. R. B. ; LEAO, K. ; Treptow, W. . Sevoflurane Inhibits Layer 5 Pyramidal Neurons via Kv1.2-Dependent Modulation of Subthreshold Currents. JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY , v. 170, p. e70360, 2026.

• FIOROTE, JOSÉ ; ALVES, JOÃO ; STOCK, LETÍCIA ; Treptow, Werner . Investigating Statistical Conditions of Coevolutionary Signals that Enable Algorithmic Predictions of Protein Partners. Journal of Chemical Information and Modeling , v. 65, p. 4107-4115, 2025.

• THAKUR, ABHIMANYU ; SANTOS BEZERRA, PEDRO CORREIA ; ABHISHEK ; ZENG, SHIHAO ; ZHANG, KUI ; Treptow, Werner ; LUNA, ALEXANDER ; DOUGHERTY, URSZULA ; KWESI, AKUSHIKA ; HUANG, ISABELLA R. ; BESTVINA, CHRISTINE ; GARASSINO, MARINA CHIARA ; DUAN, FUYU ; GOKHALE, YASH ; DUAN, BIN ; CHEN, YIN ; LIAN, QIZHOU ; BISSONNETTE, MARC ; HUANG, JIANPAN ; CHEN, HUANHUAN JOYCE ; et.al . Quantum machine learning-based electrokinetic mining for the identification of nanoparticles and exosomes with minimal training data. Bioactive Materials , v. 51, p. 414-430, 2025.

• Liang, Qiansheng ; CHI, GAMMA ; CIRQUEIRA, LEONARDO ; ZHI, LIANTENG ; MARASCO, AGOSTINO ; PILATI, NADIA ; GUNTHORPE, MARTIN J. ; ALVARO, GIUSEPPE ; LARGE, CHARLES H. ; SAUER, DAVID B. ; Treptow, Werner ; Covarrubias, Manuel . The binding and mechanism of a positive allosteric modulator of Kv3 channels. Nature Communications , v. 15, p. 2533, 2024.

• TIBERY, DIOGO VIEIRA ; NUNES, JOÃO ANTONIO ALVES ; DA MATA, DANIEL OLIVEIRA ; MENEZES, LUIS FELIPE SANTOS ; DE SOUZA, ADOLFO CARLOS BARROS ; FERNANDES-PEDROSA, MATHEUS DE FREITAS ; Treptow, Werner ; SCHWARTZ, ELISABETH FERRONI . Unveiling Tst3, a Multi-Target Gating Modifier Scorpion α Toxin from Tityus stigmurus Venom of Northeast Brazil: Evaluation and Comparison with Well-Studied Ts3 Toxin of Tityus serrulatus. Toxins , v. 16, p. 257, 2024.

• Treptow, Werner ; LIU, YICHEN ; BASSETTO, CARLOS AZ ; PINTO, BERNARDO I ; ALVES NUNES, JOAO ANTONIO ; URIARTE, RAMON MENDOZA ; CHIPOT, CHRISTOPHE J ; BEZANILLA, FRANCISCO ; ROUX, BENOIT . Isoleucine gate blocks K+ conduction in C-type inactivation. eLife , v. 13, p. 1-17, 2024.

• Treptow, Werner . Allosteric Modulation of Membrane Proteins by Small Low-Affinity Ligands. Journal of Chemical Information and Modeling , v. 63, p. 2047-2057, 2023.

• FAVERO, FERNANDA ; TOLENTINO, TEREZINHA ALVES ; FERNANDES, VINICIUS ; Treptow, Werner ; PEREIRA, ALEX LEITE ; LIRA MACHADO, ANGELO HENRIQUE . α-Alkylidene δ-lactones inhibit quorum sensing phenotypes in Chromobacterium strain CV026 showing interaction with the CviR receptor. RSC Advances , v. 13, p. 18045-18057, 2023.

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• TELES, KAIAN ; FERNANDES, VINICIUS ; SILVA, ISABEL ; LEITE, MANUELA ; GRISOLIA, CESAR ; LOBBIA, VINCENZO R. ; VAN INGEN, HUGO ; HONORATO, RODRIGO ; LOPES-DE-OLIVEIRA, PAULO ; Treptow, Werner ; SANTOS, GUILHERME . Nucleosome binding peptide presents laudable biophysical and in vivo effects. BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY , v. 121, p. 109678, 2020.

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• ANDRADE, MIGUEL ; PONTES, CAMILA ; Treptow, Werner . Coevolutive, evolutive and stochastic information in protein-protein interactions. COMPUTATIONAL AND STRUCTURAL BIOTECHNOLOGY JOURNAL , v. 17, p. 1429-1435, 2019.

• FERNANDES, VINICIUS ; TELES, KAIAN ; RIBEIRO, CAMYLA ; Treptow, Werner ; SANTOS, GUILHERME . Fat nucleosome: Role of lipids on chromatin. PROGRESS IN LIPID RESEARCH , v. 70, p. 29-34, 2018.

• KIAMETIS, ALESSANDRA S. ; STOCK, LETÍCIA ; CIRQUEIRA, LEONARDO ; Treptow, Werner . Atomistic Model for Simulations of the Sedative Hypnotic Drug 2,2,2-Trichloroethanol. ACS Omega , v. 3, p. 15916-15923, 2018.

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• Liang, Qiansheng ; ANDERSON, WARREN D. ; JONES, SHELLY T. ; SOUZA, CAIO S. ; HOSOUME, JULIANA M. ; Treptow, Werner ; Covarrubias, Manuel . Positive Allosteric Modulation of Kv Channels by Sevoflurane: Insights into the Structural Basis of Inhaled Anesthetic Action. Plos One , v. 10, p. e0143363, 2015.

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• PONTES, C. ; Treptow, W. . The Shadow Price of Coevolving Proteins. In: VIII Simpósio do Programa de Pós-graduação em Biologia Molecular, 2018, Brasília. VIII Simpósio do Programa de Pós-graduação em Biologia Molecular, 2018.

• PONTES, C. ; Treptow, W. . The Shadow Price of Coevolving Proteins. In: XLIII Annual Meeting of the Brazilian Biophysical Society, 2018, Santos. XLIII Annual Meeting of the Brazilian Biophysical Society, 2018.

• FERNANDES, V. ; TELES, KAIAN ; Treptow, W. ; SANTOS, G. . Caracterização Dos Efeitos De Moléculas Lipídicas Sobre O Nucleossomo.. In: I Simpósio de Farmacologia do Distrito Federal: da bancada à clínica, 2018, Brasília. I Simpósio de Farmacologia do Distrito Federal: da bancada à clínica, 2018.

• FERNANDES, V. ; Treptow, W. ; SANTOS, G. . Fat Nucleosome: Role of Lipids on Chromatin. In: XLIII Annual Meeting of the Brazilian Biophysical Society, 2018, Santos. XLIII Annual Meeting of the Brazilian Biophysical Society, 2018.

• FERNANDES, V. ; Treptow, W. ; SANTOS, G. . Fat Nucleosome: Role of Lipids on Chromatin. In: III Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2018, Brasília. III Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2018.

• ANDRADE, M. ; Treptow, W. . Decomposition Analysis of Mutual Information in Protein-Protein Interactions. In: VIII Simpósio do Programa de Pós-graduação em Biologia Molecular, 2018, Brasília. VIII Simpósio do Programa de Pós-graduação em Biologia Molecular, 2018.

• ANDRADE, M. ; Treptow, W. . Decomposition Analysis of Mutual Information in Protein-Protein Interactions. In: XLIII Annual Meeting of the Brazilian Biophysical Society, 2018, Santos. XLIII Annual Meeting of the Brazilian Biophysical Society, 2018.

• FERNANDES, V. ; SOUZA, C. ; Treptow, Werner ; SANTOS, G. . Ação do dolesterol sobre a arquitetura da cromatina: docking molecular do colesterol ao nucleossomo. In: VIII Escola De Modelagem Molecular Em Sistemas Biológicos, 2016, Petrópolis, RJ. VIII Escola De Modelagem Molecular Em Sistemas Biológicos, 2016.

• FERNANDES, V. ; SOUZA, C. ; TREPTOW, W ; SANTOS, G. . Ação do dolesterol sobre a arquitetura da cromatina: docking molecular do colesterol ao nucleossomo. In: VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016, Brasília, DF. VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016.

• CIRQUEIRA, L. ; KIAMETIS, A. ; STOCK, L. ; TREPTOW, W . Buscando sítios de ligação do tricloroetanol em canais K2P. In: VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016, Brasília, DF. VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016.

• PONTES, C. ; SOUZA, C. ; TREPTOW, W . Molecular coevolution in neurotoxins and ion channels. In: VIII Escola De Modelagem Molecular Em Sistemas Biológicos, 2016, Petrópolis, RJ. VIII Escola De Modelagem Molecular Em Sistemas Biológicos, 2016.

• SOUZA, C. ; Hosoume, J. ; TREPTOW, W . Direct and indirect modulation of Kv channels by inhaled anesthetics. In: VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016, Brasília, DF. VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016.

• MAYA, N. F. T. ; CIRQUEIRA, L. ; STOCK, L. ; KIAMETIS, A. ; TREPTOW, W . Investigação de Sítios de Ligaçao de Moléculas de Interesse Farmacológico nos canais K2P. In: 22º Congresso de Iniciação Científica da UnB e 13º Congresso de Iniciação Científica do DF, 2016, Brasília, DF. 22º Congresso de Iniciação Científica da UnB e 13º Congresso de Iniciação Científica do DF, 2016.

• STOCK, L. ; Hosoume, J. ; TREPTOW, W . Interação de ligantes com proteínas de membrana. In: VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016, Brasília, DF. VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016.

• ANDRADE, M. ; PONTES, C. ; SOUZA, C. ; TREPTOW, W . Análise de coevolução molecular de proteínas globulares em redes metabólicas. In: VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016, Brasília, DF. VI Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2016.

• CIRQUEIRA, L. ; STOCK, L. ; BERNARDI, R. C. ; TREPTOW, W . Investigação de Sítios de Ligaçao de Anestésicos Gerais no canal TREK-1. In: 21º Congresso de Iniciação Científica da UnB e 12º Congresso de Iniciação Científica do DF, 2015, Brasília, DF. 21º Congresso de Iniciação Científica da UnB e 12º Congresso de Iniciação Científica do DF, 2015.

• PONTES, C. ; SOUZA, C. ; TREPTOW, W . Molecular coevolution between neurotoxins and ion channels. In: V Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2015, Brasília, DF. V Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2015.

• SOUZA, C. ; Hosoume, J. ; TREPTOW, W ; Covarrubias, M. . Positive allosteric modulation of Kv channels by sevoflurane: insights into the structural basis of inhaled anesthetic action. In: V Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2015, Brasília, DF. V Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2015.

• STOCK, L. ; Hosoume, J. ; TREPTOW, W . Interação de ligantes e proteínas de membrana e modulação de canais iônicos. In: V Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2015, Brasília, DF. V Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2015.

• Hosoume, J. ; STOCK, L. ; SOUZA, C. ; TREPTOW, W . Interação molecular entre anestésico geral e canais iônicos. In: V Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2015, Brasília, DF. V Simpósio do Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da UnB, 2015.

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• Amaral, Cristiano ; Carnevale, Vincenzo ; KLEIN, MICHAEL ; TREPTOW, W . Structural Basis for Activation of Voltage-Gated Cation Channels. In: 57th Annual Meeting of the Biophysical Society, 2013, Philadelphia. Biophysical Journal, 2013. v. 104. p. 137a.

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• De Freitas SM ; Treptow, W. ; Neder, AV ; Rigden, LV ; Maigret B . Molecular Model For ARF Exchange Factor ARNO. In: XXIX Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular - SSBQ, 2000, Caxambu. XXIX Reunião Anual Programa e Resumos, 2000.

• Treptow, W. ; Sousa MV ; Carvalho KMC ; Maigret B . Molecular Modeling of a New Sea Anemone Toxin: Cangitoxin. In: XXIX Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular - SSBq, 2000, Caxambu. XXIX Reunião Anual Programa e Resumos, 2000.

• Pereira De Araujo AF ; Garcia LG ; Treptow, W. . Hydrophobicity is all you need to fold protein models in tridimensions. In: IV Biophysics Congress of the Southern Cone, 2000, Campinas. Biofísica Cone Sul 2000, 2000.

• Treptow, W. ; Pereira De Araujo AF . Internal and external mutations on a hydrophobic model for protein folding: thermodynamics, kinetics and phi-value analysis. In: IV Biophysics Congress of the Southern Cone, 2000, Campinas. Biofísica Cone Sul 2000, 2000.

• Treptow, Werner . Allosteric Modulation of Membrane Proteins by Small Low-Affinity Ligands. 2024. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• TREPTOW, W . Molecular Action of General Anesthetics. 2024. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• TREPTOW, W . Molecular Action of General Anesthetics. 2024. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Treptow, W. ; CIRQUEIRA, L. . Allosteric Modulation of Membrane Proteins by Low-Affinity Ligands. 2023. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Allosteric Modulation of Membrane Proteins by Small Ligands: Applications to Ion Channels and General Anesthetics. 2021. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• TREPTOW, W . Molecular Coevolution Between Neurotoxins and Ion channels. 2019. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• Treptow, Werner . Binding of Small Ligands to Two-State Membrane Proteins. 2018. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, Werner . Binding of Small Ligands to Two-State Membrane Proteins. 2018. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Binding of Small Ligands to Two-State Membrane Proteins. 2018. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, Werner . Formação e Pesquisa em Biologia Computacional. 2018. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, Werner . Energetics and Diversity of Charge Transport across Biological Membranes. 2017. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, Werner . Energetics and Diversity of Charge Transport across Biological Membranes. 2017. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, Werner . Binding of General Anesthetics to Ion Channels. 2017. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, Werner . Energetics and Diversity of Charge Transport across Biological Membranes. 2017. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Electric Fingerprint of Voltage Sensor Domains. 2015. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Electric Fingerprint of Voltage Sensor Domains. 2015. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Molecular Interaction between Ligands and Membrane Proteins. 2015. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Structure and Function of Transmembrane Voltage Sensor Proteins. 2015. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• TREPTOW, W . Assisted Ion Transport across Biological Membranes. 2014. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• TREPTOW, W . Sensores Moleculares e a Transdução de Sinais Elétricos em Membranas Biológicas. 2014. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Treptow, W. . RECOBIO: Rede Centro-Oeste de formação e pesquisa em BIOlogia computacional. 2014. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Simulações de Canais de Membrana. 2014. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• TREPTOW, W . Atomistic simulations of ion channels in biological membranes. 2013. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, Werner . Movimentos atômicos e moleculares na origem do impulso nervoso. 2013. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• STOCK, L. ; Delemotte L ; Carnevale, Vincenzo ; Treptow, W. ; Klein, M. L. . Watching ions and water conduction through sodium channels. 2012. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• TREPTOW, W . Simulações atomísticas de canais iônicos de sódio e potássio. 2012. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• TREPTOW, W . Condução iônica em canais de membrana: descrição microscópica de sinalização elétrica em células excitáveis. 2012. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• TREPTOW, W . Canais iônicos e a origem microscopica do impulso elétrico em membranas excitáveis. 2011. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• TREPTOW, W . Como funcionam os "micro" detectores de voltagem em células eletricamente ativas?. 2011. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• TREPTOW, W . Impulso nervoso e a atividade microscópica de canais iônicos. 2011. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Treptow, W. . Anesthetics and the molecular regulation of ion channels. 2010. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Treptow, W. . Ion channels and the electric current in excitable membranes. 2010. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Canais Iônicos e a corrente elétrica em membranas excitáveis. 2009. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Treptow, W. . Simulação de Dinâmica Molecular: métodos, aplicações e perspectivas. 2008. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Conduction Properties of Potassium Channels. 2007. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Structure and Function of Voltage-Gated Potassium Channels. 2007. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. . Structure and Function of Voltage-Gated Potassium Channels. 2007. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Treptow, W. ; Tarek M . Action of ethanol on the structure of membrane-bound compounds: preliminary results from MD simulations. 2005. (Apresentação de Trabalho/Comunicação).

• Tarek M ; Treptow, W. . Activation of Shaker B: a voltage-gated potassium channel.. 2005. (Apresentação de Trabalho/Comunicação).

• Treptow, W. ; Tarek M . Ion conduction through the activation gate of Shaker B: free energy calculations. 2005. (Apresentação de Trabalho/Comunicação).

• Treptow, W. ; Maigret B ; Chipot C ; Tarek M . The resting state of the voltage-dependent Saker K channel. 2002. (Apresentação de Trabalho/Comunicação).

• Treptow, W. ; Morais, JO . Transmission electronic microscope observation of oligodendrocits of Rattus novergicus medulla. 1996. (Apresentação de Trabalho/Comunicação).

• Pinheiro, C.G.A. ; Treptow, W. ; De Freitas SM . Membrane transport of the pepide from Bowman-Birk inhibitor (btci): a molecular dynamics study. Campinas 2007 (Activity Report/Brazilian Synchrotron Light Laboratory LNLS).

Outras produções

Projetos de pesquisa

• 2024 - Atual

  Núcleo de Processamento de Alto Desempenho, Descrição: Neste projeto, buscaremos colocar a capacidade computacional dos grupos de pesquisa da UnB em nível de competitivo, através da atualização da infraestrutura computacional para pesquisas em bioinformática, modelagem molecular e novos materiais. Disponibilizar a infraestrutura de máquinas com grande poder computacional e de armazenamento, através da implantação de um sistema de software que gerencie a execução de diversas tarefas distribuindo-as entre um cluster de computadores de forma eficiente e tolerante a faltas visando principalmente a maximização do potencial computacional.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (10) / Mestrado acadêmico: (20) / Doutorado: (20) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador / Joáo Batista Lopes - Integrante.

• 2024 - Atual

  Produção de Neurotoxinas Sintéticas para o Tratamento de Desordens Neurológicas, Descrição: Como proteínas essenciais para a excitabilidade celular, os canais Nav são alvos para inúmeras neurotoxinas peptídicas de origem animal e vegetal capazes de interromper ou amplificar reversivelmente o fluxo iônico com alta especificidade. Essa condição molecular especial faz com que o desenvolvimento de neurotoxinas para tratamento de desordens neurológicas seja uma estratégia bem sucedida, com efeitos colaterais minimizados e amplamente aprovada pela agência federal americana FDA. O Núcleo de Excelência para Estudos Estruturais e Funcionais de Canais Iônicos, formado durante a realização do PRONEX Edital 07/2016 sob minha coordenação, demonstrou por cálculos estruturais e medidas eletrofisiológicas que a neurotoxina Tst3uma nova toxina purificada do veneno do escorpião Tityus stigmurustem amplo espectro de ação contra isoformas Nav de neurônios centrais, neurônios periféricos, músculo esquelético, coração e glia (Nav1.1 a Nav1.7) além de formas variantes contendo mutações indutoras de epilepsia (GEFS+). Buscando explorar o potencial biotecnológico da Tst3, o nosso núcleo de excelência identificou via modelagem estrutural em plataformas de Deep Learning, novas variantes da toxina que segundo modelo preditivo: (i) são passíveis de produção por meio de síntese química a custo operacional viável, (ii) são potencialmente ativas em células excitáveis e (iii) sem toxicidade em modelo animal em concentrações fisiológicas. Neste contexto, o principal objetivo da proposta atual é validar essa prova de conceito entregando ao final do projeto um nível de prontidão tecnológica TLR/MRL 6. Para isso, as sequências primárias das variantes da Tst3 serão sintetizadas quimicamente e funcionalmente validadas por meio de ensaios eletrofisiológicos de atividade em canais Nav de sistemas de expressão heteróloga e de neurônios cultivados da linhagem SH-SY5Y. Ensaios de atividade hemolítica, mutagênica e de toxicidade in vitro e in vivo, irão demonstrar a viabilidade biotecnológica das toxinas variantes em ambiente biológico adequado para o nível de tecnologia pretendido. A validação experimental das propriedades (i, ii e iii) assegura que as formas variantes da Tst3 sejam bioativos relevantes e portanto, suscetíveis de aplicações terapêuticas concretas em desordens neurológicas no médio prazo.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador / Elizabeth Ferroni - Integrante / Kelly Gracie Magalhães - Integrante / Matheus Pedrosa - Integrante.

• 2024 - Atual

  Investigação translacional do mecanismo de ação de anestésicos gerais em células neruronais, Descrição: O mecanismo de ação de anestésicos gerais é ainda desconhecido e constitui-se, atualmente, em um dos principais desafios para a moderna biologia estrutural e áreas de pesquisa em bioquímica, farmacologia e medicina, especialmente aquelas aplicadas a anestesia e neurologia. A pesquisa aqui proposta tem como objetivo investigar os mecanismos moleculares pelos quais os anestésicos gerais voláteis modulam os canais iônicos e alteram a excitabilidade neuronal. O entendimento da ação desses moduladores requer que informações estruturais em nível atômico sejam conectadas à função neuronal em escala celular e cerebral, o que justifica fortemente um investigação translacional do fenômeno. Para que seja possível estudar o problema proposto, faz-se necessária uma abordagem multidisciplinar, unindo-se expertises de grupos de pesquisa com notória capacidade técnico-científica para desenvolver as propostas teóricas e experimentais. Para tanto, pretendemos tirar proveito de um Núcleo de Excelência para Estudos Estruturais e Funcionais de Canais Iônicos, formado durante a realização do PRONEX Edital 07/2016 sob minha coordenação. A realização do projeto será um passo importante para se demonstrar de forma inédita e inequívoca, o mecanismo molecular pelo o qual anestésicos voláteis deprimem a excitabilidade elétrica de células excitáveis.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador / Elizabeth Ferroni - Integrante / Katarina Leão - Integrante / Kelly Gracie Magalhães - Integrante.

• 2021 - 2024

  Modulação de função de proteínas de membrana por moléculas efetoras., Descrição: As proteínas de membrana são críticas para diversos processos nas células. Dada a sua relevância, as proteínas de membrana são alvos para uma grande família de moléculas efetoras, incluindo pequenos ligantes que apresentam um amplo espectro de propriedades farmacêuticas. Como esses ligantes modulam a função das proteínas de membrana deve em algum momento basear-se na compreensão do fenômeno de ligação molecular, um raciocínio que tem impulsionado os crescentes esforços no campo.1 Atualmente, medidas de alta resolução e estudos envolvendo dinâmica molecular (MD) sustentam que pequenos ligantes se ligam a proteínas de membrana em baixas concentrações. Especificamente, a partição de tais moléculas através das fases da membrana permite acessibilidade e ligação a vários sítios proteícos transmembrana (TM) apresentando estados de ocupação únicos ou múltiplos. Em contraste com as interações típicas de um-para-um contra enzimas, a ligação de pequenos ligantes a receptores de membrana parece altamente complexa e pode depender ainda mais de quimiotipos, tipos de proteína e conformações como recentemente evidenciado em estudos estruturais de canais iônicos. Neste cenário, a solução do problema implica demonstrar a ligação do ligante e determinar, a partir de primeiros princípios, como isso afeta o equilíbrio conformacional de proteínas para modulação da função. A potenciação ou inibição provocada por moduladores pode ser portanto entendida como uma estabilização seletiva de estados conformacionais de proteínas de membrana em consequência à ligação molecular desses agentes. Em nível atômico, isso sugere a existência de um ou vários sítios de ligação, cada um possuindo diferentes afinidades de acordo com as distintas conformações do receptor. A pesquisa aqui proposta tem como objetivo elucidar os mecanismos pelos quais esses moduladores atuam em proteínas de membrana, utilizando uma abordagem teórica que utiliza simulações atomísticas de Dinâmica Molecular. Especificamente, essa abordagem teórica nos permitirá estudar de maneira robusta o mecanismo de ação de moduladores de canais iônicos a saber, anestésicos gerais. Considerando-se que os canais iônicos tem um papel de destaque dentro dos vários processos musculares, neuronais e sensoriais, o entendimento da regulação desses canais constitui-se, atualmente, em um dos principais desafios para a moderna biologia estrutural e áreas de pesquisa em bioquímica, farmacologia e medicina, especialmente aquelas aplicadas a anestesia e neurologia. O entendimento da modulação desses canais requer que informações estruturais e dinâmicas sejam determinadas, no nível das interações atômicas, o que justifica fortemente a pertinência da nossa proposta em estudar as isoformas dos canais iônicos sensíveis a moduladores, via simulações atomísticas de Dinâmica Molecular. Em especial, vale ressaltar que a questão How do general anesthetics work? foi elencada pela revista Science, na edição comemorativa de seu 125 aniversário, como uma das perguntas científicas mais relevantes do século XXI.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador / Benoit Roux - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2019 - 2022

  Estrutura, função e modulação de canais iônicos por neuroquímicos e Toxinas, Descrição: No projeto apresentado propõe-se estudar e desvendar o mecanismo atômico-molecular de regulação de canais iônicos pela ação de agonistas e antagonistas visando desvendar os mecanismos pelos quais esses moduladores atuam nos canais. Atualmente, o entendimento da regulação desses canais constitui um dos principais desafios para a moderna biofísica estrutural envolvendo áreas de pesquisa em bioquímica, farmacologia e medicina. Para o desenvolvimento do projeto se prevê a utilização de uma abordagem teórica, mediante a aplicação de Dinâmica Molecular e técnicas de análise de coevolução, molecular aliada a uma proposta experimental que inclui expressão heteróloga e purificação de moduladores que poderão ser utilizados em testes de eletrofisiologia. A junção de essas abordagens permitirá investigar detalhadamente o mecanismo de moduladores como anestésicos gerais e neurotoxinas.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (3) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador / Leonardo Cirqueira - Integrante / Camila Pontes - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2017 - 2022

  Estrutura, função e modulação de canais iônicos por agentes neuroquímicos, Descrição: Essa proposta tem como objetivo entender os princípios físico-químicos da interação canal iônico – moduladores neuroquímicos e avaliar como tal interação afeta o mecanismo de ação desses canais, utilizando para isso o estado da arte em simulações atomísticas de Dinâmica Molecular, coevolução molecular, expressão heteróloga de moduladores e experimentos de eletrofisiologia. A nossa proposta junto à FAPDF é um passo importante para consolidação de um centro de excelência de neurociências multidisciplinar no Distrito Federal, que permitirá a continuidade de um projeto maior onde pretendemos, em médio e longo prazos, estender e consolidar a atividade científica neste tema nos laboratórios associados. Visto a grande relevância da proposta em questão e a competência dos pesquisadores envolvidos, é certo que o êxito desse projeto promoverá a cooperação entre grupos de pesquisa nacionais e elevará o desenvolvimento científico do Distrito Federal, incluindo a Universidade de Brasília, e universidades parceiras ao patamar das atividades científicas europeia e norte-americana, onde esse tipo de estudo tem sido amplamente desenvolvido.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (5) / Mestrado acadêmico: (15) / Doutorado: (15) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador / Matheus de Freitas Fernandes Pedrosa - Integrante / Ana Paula Ulian de Araujo - Integrante / Elisabeth Nogueira Ferroni Schwartz - Integrante., Financiador(es): Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal - Auxílio financeiro.

• 2017 - 2019

  Rede Centro-Oeste de Formação e Pesquisa em Biologia Computacional, Descrição: As ações previstas nessa proposta contemplam desenvolvimento técnico-científico e formação de recursos humanos segundo diretrizes do Edital 51/2013 CAPES em Biologia Computacional. As ações se enquadram em três categorias principais: (i) integração de grandes áreas; (ii) formação de recursos humanos; e (iii) atividades de extensão.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Mestrado acadêmico: (6) / Doutorado: (6) . , Integrantes: Werner Treptow - Integrante / Marcelo de Macedo Brígido - Coordenador / Maristela Pereira - Integrante / Luciana Montera - Integrante., Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Auxílio financeiro.

• 2017 - 2019

  Modulação Alostérica de Canais Iônicos Por Anestésicos Gerais., Descrição: Milhões de cirurgias são realizadas anualmente com a utilização de agentes anestésicos, cujos alvos moleculares e mecanismos de ação são pouco conhecidos (1). Nos últimos anos, houve grande progresso no campo da anestesia, com pesquisadores deixando de investigar apenas hipóteses centradas na interação anestésico-lipídio e começando a explorar sítios de ligação mais específicos nas proteínas de membrana (2, 3). A pesquisa aqui proposta tem como objetivo ajudar a elucidar, em conjunto com experimentalistas, os mecanismos pelos quais os anestésicos gerais modulam canais iônicos no sistema nervoso central, induzindo imobilização reversível e amnésia; uma área que tem sido intensamente estudada (2–7). A inibição, potencialização ou ativação por anestésicos é observada em várias famílias de canais iônicos (8) e sabe-se que os canais de potássio (Kv) e de sódio (Nav) dependentes de voltagem (9–16) podem ser responsáveis pela transdução dos efeitos clínicos dos anestésicos gerais. Diante disso, nossa proposta tem como objetivo testar, utilizando simulações computacionais, a hipótese de que a modulação por anestésicos é resultado da combinação de mecanismos de alosteria e bloqueio de condutividade, resultando nos efeitos complexos observados em estudos eletrofisiológicos. Para isso, iremos, primeiramente, caracterizar a ligação dos anestésicos nos canais Kv e Nav e, posteriormente, avaliar, por primeiros princípios, como a ligação modula os canais sensíveis a anestésicos. Utilizaremos simulações computacionais baseadas em modelos atomísticos das proteínas de membrana de interesse inseridas em uma bicamada lipídica hidratada para analisar detalhes estruturais e medir a afinidade dos anestésicos por cada sítio de ligação.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2017 - 2018

  Investigation of Conduction and Gating Properties of Membrane Proteins, Descrição: Membrane transport proteins (MTP) are ubiquitous proteins, crucial for life. They regulate the flux of water, ions and a wide range of molecules through cellular membranes. Their functioning underlie various physiological processes, such as generation of gradients across cellular compartments, muscle and neuron electrical signalling, immune responses, etc. As consequence, regulation defects/mutation of MTP lead to clinically relevant diseases such as diabetes and cardiac long-QT syndrome. Fundamental function of these proteins leans on their ability to selectively bind to substrates and, given the appropriate stimuli, either provide the means to their translocation, or hinder it. Although molecular properties of MTP have been characterized via biochemical and biophysical approaches, detailed atomic-level mechanisms of crucial processes such as gating properties and conduction mechanisms remain to be elucidated. The ever increasing availability of both MTP high-resolution structures as well as computational resources, sets the ideal environment to tackle these questions via all-atom computational methods. In this proposal we intend to harness state-of-the-art computational approaches to investigate conduction and gating mechanisms in MTP, via structural characterization and free energy calculations. Given the role of these events in MTP proper operation, realization of the current proposal is expected to help advance our understanding of MTP, with impacts to health.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador / Letícia Stock - Integrante / Carmen Domene - Integrante., Financiador(es): Royal Society - Cooperação.

• 2014 - 2017

  Investigação de propriedades elétricas essenciais para a atividade de domínios sensíveis a voltagem, Descrição: Os domínios sensíveis a voltagem (VSD) são proteínas integrais da membrana celular, formados por quatro segmentos de hélice (S1-S4) cujo segmento S4 é constituído por resíduos carregados positivamente (GQR). Como um domínio pertencente à família dos canais catiônicos dependentes de voltagem (VGCC), os VSD modulam o estado de condução desses canais em resposta a variações do potencial elétrico transmembrânico, essencial para inúmeros processos fisiológicos de natureza elétrica como o funcionamento de neurônios e contratilidade de fibras musculares. Através de uma mudança conformacional entre estados bem definidos (up-down), os VSD transferem as cargas positivas da hélice S4 através do campo elétrico transmembrânico, dando origem à chamada gating-charge. De forma geral, os VSD são sensíveis a mutações pontuais, modificações químicas dos lipídios e ligações de toxinas. Em todos esses cenários, o funcionamento do domínio pode ser racionalizado em termos de um pequeno balanço entre os componentes químico e elétrico da energia livre relativa do domínio. Enquanto o primeiro está relacionado às energias intra/intermoleculares do sensor de voltagem, o último advém essencialmente do acoplamento elétrico do VSD ao potencial transmembrânico. Modificações do componente químico, elétrico, ou uma combinação de ambos estará, portanto, relacionada à diversidade de funcionamento dos sensores em diferentes cenários. Como demonstrado em estudos anteriores para o canal Kv1.2, um perfil de hidratação específico característico do VSD implica na variação acentuada do acoplamento elétrico dos átomos do sensor, ao longo de uma estreita região transmembrânica do domínio, que resulta na focalização de indicando que este é estático e independente da conformação do canal. Apesar de ser esperado que tal característica seja ubíqua aos VSD, não é claro como que a natureza elétrica desses domínios depende de variações intrínsecas (sequencia e estrutura) ou extrínsicas (ambiente) ao domínio, afetando sua energética de funcionamento. Dessa forma, considerando o número crescente de estruturas atomísticas de distintos canais VGCC determinadas recentemente e em diferentes cenários, incluindo lipídios modificados e ligação de toxinas, iremos estender nossos estudos anteriores sobre o presente conjunto de estruturas, buscando quantificar diferenças no acoplamento elétrico entre distintos sensores. Especificamente, utilizaremos simulações explícitas de dinâmica molecular (MD) em combinação com cálculos de propriedades eletrostáticas dessas estruturas quando adsorvidas na membrana.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2012 - 2014

  Regulação de canais iônicos dependentes de voltagem por anestésicos gerais, Descrição: Canais iônicos dependentes de voltagem (VGCC) são proteínas de membrana que contêm um poro hidrofílico central permitindo que íons, tais como Na+, K+ e Ca++, fluam seletivamente através da membrana em células excitáveis, incluindo neurônios, células do músculo esquelético e miócitos cardíacos. Como proteínas essenciais para a excitabilidade celular, os canais iônicos são alvos para inúmeras moléculas anestésicas capazes de interromper reversivelmente a sinalização neuronal. O mecanismo atômico/molecular da ação de moléculas anestésicas sobre o funcionamneto desses canais constitui-se, portanto, um dos principais desafios para a moderna biologia estrutural e áreas de pesquisa em bioquímica, farmacologia e medicina. Essa proposta tem como objetivo investigar a regulação de canais iônicos dependentes de voltagem por anestésicos gerais, utlizando o estado da arte em simulações atomísticas de Dinâmica Molecular. Considerando como molde estrutural a estrutura cristalográfica do canal Kv1.2, serão realizadas a modelagem molecular e simulações atomísticas massivamente paralelizadas de canais iônicos sensíveis a anestésicos gerais (K-Shaw2 e NaChBac), pertencentes à superfamília dos VGCC. Simulações considerando esses canais inseridos em membrana fosfolipídica hidratada e em presença de anestésicos gerais serão realizadas visando identificar sítios de ligação de anestésicos nessas estruturas. Vale ressaltar, que essa proposta faz parte de um projeto internacional mais amplo e multidisciplinar, incluindo a participação de grupos teóricos e experimentais, cujo objetivo principal é esclarecer os mecanismos moleculares determinantes da modulação dos canais VGCC por anestésicos gerais.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2009 - 2011

  Estrutura e função de canais iônicos reguladores da atividade neural e disfunções neuronais relacionadas, Descrição: Edital Demanda Espontânea FAPDF / 2009 (R$ 50.000,00): Essa é uma proposta dedicada ao estudo da estrutura e função de canais iônicos. O objetivo geral dessa proposta é investigar a estrutura, a dinâmica e a função de canais de potássio mecano e pH sensíveis da família K2P, utilizando métodos teóricos em modelagem molecular combinados com simulações atomísticas de Dinâmica Molecular massivamente paralelizadas.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador / Michael L. Klein - Integrante., Financiador(es): Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal - Auxílio financeiro.

• 2009 - 2011

  Estudo estrutural de peptídeos e proteínas, Descrição: Edital Pro-Equipamentos CAPES / 2009 (R$ 47.000,00): Esse projeto visou a implementação da infraestrutura do laboratório de biofísica da UnB para o estudo de proteínas e peptídeos, sob o ponto de vista estrutural, funcional e aplicação biotecnológica. Os seguintes estudos estão sendo priorizados com essa infraestrutura tais como: estudos da relação estrutura tridimensional de proteína e função a partir de cristalização e resolução da estrutura de proteínas por difração de raios-X e modelagem molecular; estudo de peptídeos antimicrobianos e peptídeos com propriedades farmacológicas aplicada; obtenção de modelos tridimensionais de proteínas por simulação computacional. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Werner Treptow - Integrante / Sonia Maria de Freitas - Integrante / Renato de Oliveira Rezende - Coordenador., Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Auxílio financeiro.

• 2009 - 2011

  Estrutura e função de canais iônicos associados à doenças genéticas, Descrição: Edital Universal CNPq / 2009 (R$ 14.000,00): Essa proposta tem como objetivo investigar a estrutura e o funcionamento de canais de potássio dependentes de voltagem com mutações associadas à doenças genéticas, utlizando o estado da arte em simulações atomísticas de Dinâmica Molecular. Considerando a estrutura cristalográfica do canal de potássio dependente de voltagem Kv1.2 inserido em membrane fosfolipídica solvatada por moléculas de água explícitas, simulações atomísticas massivamente paralelizadas serão realizadas visando comparar propriedades estruturais e de condução iônica entre as formas selvagem e mutante desse canal.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Werner Treptow - Coordenador / Mounir Tarek - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2007 - 2009

  Simulação do enovelamento de proteínas com funções de energia hidrofóbicas, Descrição: Edital Universal CNPq / 2007 (R$ 50.000,00): Esse projeto se enquadra no contexto de uma cooperação científica com o Professor Dr. Antônio Francisco P. De Araújo do Laboratório de Biologia Teórica e Computacional da Universidade de Brasília, que tem se dedicado ao estudo do enovelamento de proteínas. Considerando análises estatísticas da distribuição atômica em função da distância dos átomos em relação ao centro geométrico da proteína (R), o Professor Antônio Francisco e colaboradores demonstraram que a distribuição atômica de proteínas globulares é consistente com a distribuição de Fermi-Dirac. A presente proposta visa estender esses estudos utlizando modelos mais realísticos de proteínas, como os modelos atomísticos considerados em simulações clássicas de Dinâmica Molecular. Assim, utilizando simulações de dinâmica molecular, pretendemos reproduzir os dados ja obtidos via propriedades dinâmicas das proteínas e investigar a relação entre hidratação e as distâncias atômicas ao centro geométrico em proteínas globulares.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) . , Integrantes: Werner Treptow - Integrante / Antonio Francisco Pereira de Araujo - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

Prêmios