Este estudo analisa a dinâmica molecular do Azul de Metileno (AM) e do 1,9 Dimetil Azul de Metileno (DMAM) em uma membrana modelo de POPC através de simulações de dinâmica molecular. Os resultados mostram que o DMAM interage mais fortemente com a membrana e se posiciona mais internamente do que o AM. Ambos os corantes preferem a região entre as cabeças dos lipídeos, mas o AM possui maior liberdade de orientação. As análises de energia livre confirmam a maior a

1. Estudo por Dinâmica Molecular dos compostos
Azul de Metileno e 1,9 Dimetil Azul de
Metileno em membrana modelo de POPC
PAULO SIANI
siani@usp.br
Orientador : Dr. L.G. Dias

2. Fotossensibilizadores Estudados
1,9 DIMETIL AZUL DE METILENO
(DMAM)
AZUL DE METILENO (AM)
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3. Por que estudar o AM e DMAM?
Wainwright, M., D. A. Phoenix, et al. (1997). "Increased cytotoxicity and phototoxicity in the methylene blue series via chromophore
methylation." Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 40(3): 233-239.
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4. Por que estudar AM e DMAM ?
Dano de membrana causado aos lipossomos pela atividade fotodinâmica dos
corantes.
Dados obtidos por Isabel Bacelar em lipossomos
lamelares pequenos – Orientador Dr. Maurício Baptista
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5. Sistema Modelo e Protocolo Geral
• 26010 átomos distribuídos entre 5787 moléculas de água, 1
fotossensibilizador, 64 lipídeos de POPC e NaCl em
concentração fisiológica (0.15M).
Equilibração:
• 10 ns equilibração à 303.15K e 1atm ,
ensemble NPT.
• Convergência com o valor experimental de Área por
lipídeo para POPC.
• Convergência dos parâmetros de ordem (SCD) para
lipídeos de POPC.
Produção:
• 60ns acumulados nas mesmas condições
Campos de força:
• CHARMM36 (lipídeos)
• CHARMM27 (demais espécies)
Programa: NAMD 2.8
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6. Objetivos do Trabalho :
6

7. Termos de Energia Não-ligado
(Eletrostático e Lennard-Jones)
7

8. REGIÃO DE ALTA DENSIDADE
DOS GRUPOS CABEÇA (2)
TRANSIÇÃO ENTRE A REGIÃO DE ALTA
DENSIDADE DOS GRUPOS CABEÇA (2)
E A REGIÃO DE ALTA DENSIDADE DAS
CADEIAS LIPÍDICAS (1)
• A SONDA AM ENCONTRA-SE À
14Å DO CENTRO MEMBRANAR,
• A SONDA DMAM ENCONTRA-SE EM
MÉDIA À 12Å DO CENTRO DA
MEMBRANA,
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9. Vizinhança - Distribuição Radial
S ------> P
S ------> O7, 09, O10, O11
DMAM
AM
9

10. Vizinhança - Distribuição Radial
A
A
B
A
B
B
A
DMAM
A
B
AM
A
10

11. Orientação de Dipolo - DMAM
11

12. Orientação de Dipolo - AM
12

13. Constante Difusional
13

14. Esquema de obtenção da Energia Livre
14

15. Perfil de Energia Livre – ABF
15

16. Definição Formal de TI :
Exemplos de Quadraturas
de Hummer e Szabo :
16

17. 17

18. 18

19. 19

20. Conclusões - Dinâmica Livre
• A interação eletrostática entre o AM e os lipídeos de
POPC é maior que a interação eletrostática entre o
DMAM e a bicamada lipídica de POPC,
• O DMAM se encontra mais interiorizado na bicamada
que o AM, ambos presentes na região 2,
• A orientação de dipolo do AM, ao longo da trajetória,
mostra uma maior liberdade, em comparação ao
DMAM,
• A regressão linear do MSD em função do tempo de
simulação, sugere um movimento subdifusional, para
ambos os fotossensibilizadores.
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21. Conclusões – Dinâmica Restrita
• A região 2 é a preferida por ambos os
fotossensibilizadores, visto os menores valores
de energia livre de transferência.
• O menor valor de energia livre encontrado
para a região 2, confirma a maior afinidade
dos FS pela mesma região na Dinâmica Livre.
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