BIOVIA Discovery Studio é o software de simulação e modelagem molecular voltado ao estudo de sistemas biológicos que permite a investigação da estrutura e da função de biomoléculas e seus respectivos complexos. BIOVIA Discovery Studio é o maior ambiente de simulação capaz de oferecer compreensão e colaboração para o desenvolvimento de medicamentos e estudo de proteínas. O renomado programa de mecânica molecular, CHARMM, disponibiliza uma gama de ferramentas para o estudo e construção de pequenas moléculas e até macromoléculas. São diversas propriedades físico-químicas que podem ser previstas, além de modelos toxicológico, hepatoxitológicos e cristalografia por Raio-X, permitindo a compreensão da complexa estrutura molecular ligantes a receptores.
Benefícios
Redução de experimentos laboratoriais
Módulos e métodos com 30 anos de pesquisa.
Redução do tempo de desenvolvimento
Maior alcance a Inovação.
Quem usa
Ferramentas no desenvolvimento de vacinas
As ferramentas Model Antibody permitem anotar sequências de anticorpos, criar modelos de homologia e refinar loops de CDR.
Annotate Antibody Sequence: Este protocolo identifica domínios de anticorpo e regiões determinantes da complementariedade (loops CDR) na sequência de aminoácidos e exibe a anotação da sequência.
As ferramentas neste grupo permitem identificar modelos e construir modelos de homologia do domínio Fv ou Fab de um anticorpo a partir das sequências da cadeia leve e pesada, além de construir e otimizar as regiões de loop CDR do modelo do anticorpo.
Antibody Modeling Cascade: Este protocolo gera automaticamente estruturas de modelo 3D para uma ou mais regiões Fab ou Fv de anticorpo.
Identify Framework Templates: Este protocolo identifica modelos para o fragmento de ligação ao antígeno (fragmento Fab) ou região variável (Fv) de uma sequência de anticorpo para modelos de homologia e os relata em uma tabela.
Model Antibody Framework: Este protocolo constrói um modelo de homologia do domínio Fv ou do domínio Fab de um anticorpo das sequências de cadeia leve e de cadeia pesada usando uma estrutura de modelo quimérica. A estrutura de modelo quimérico será construída automaticamente sobrepondo modelos de cadeia leve e cadeia pesada em um modelo de estrutura que determina a orientação espacial relativa das duas cadeias.
Model Antibody Loops: Este protocolo identifica automaticamente os loops de CDR de uma estrutura de anticorpo, encontra os melhores modelos para cada região de loop e, opcionalmente, cria modelos com base nos modelos de loop.
Graft Loop: Copia a conformação do loop de uma estrutura de modelo para a estrutura do anticorpo alvo.
Loop Refinement: Este protocolo refina um loop selecionado do modelo de anticorpo usando o algoritmo Looper.
Predict Humanizing Mutations: Utiliza uma sequência de anticorpos de consulta e sugere mutações para torná-la mais semelhante à humana.
A compreensão dos efeitos da mutação na afinidade de ligação às proteínas é importante para seu desenvolvimento, especialmente na área de terapêutica proteica. As previsões in silico dos efeitos da mutação podem ajudar a orientar o experimento e reduzir o custo de levar a terapêutica ao mercado. Proteínas modificadas podem otimizar, por exemplo, o comportamento da ligação proteica em função do pH de solução. Para isso, são necessários métodos teóricos que possam prever energias de mutação em diferentes soluções de pH.
Ao contrário da maioria dos métodos disponíveis, a mutagênese de varredura virtual do BIOVIA Discovery Studio permite o escaneamento estudo da dependência do pH na ionização de proteínas. Pesquisadores conseguiram por meio do software propor uma estratégia computacional para procurar mutações que possam alterar o comportamento de ligação da IgG ao FcRn dependente do pH, com o objetivo de melhorar a meia-vida dos anticorpos terapêuticos no organismo alvo. Não somente para a Engenharia de Proteína, o método implementado no BIOVIA Discovery Studio pode ser utilizado para o estudo de mutações na ligação de ligantes, interações proteína-DNA ou na criação de inibidores ou enzimas proteicas seletivas de pH para fins de biotecnologia.
Ferramentas de desenvolvimento de medicamentos
Descritores de ADMET: Avaliação in silico de descritores ADMET (absorção, distribuição, metabolismo, excreção e toxicidade), usa modelos de QSAR para estimar as propriedades relacionadas ao ADMET de moléculas pequenas. Nosso software permite o cálculo de propriedades relacionadas a Solubilidade em água, Permeabilidade na barreira hematoencefálica, Inibição do citocromo P450 (CYP450) 2D6, Hepatotoxicidade, Absorção intestinal humana (HIA) e Ligação a proteínas plasmáticas.
Predição de Toxicidade (TOPKAT): Avaliação in silico através da relação estrutura X toxicidade de compostos candidatos no desenvolvimento de novos medicamentos. Nosso software oferece uma variedade de modelos baseados em QSTR Potencial Toxicológico no Desenvolvimento, Carcinogenicidade em roedores, Mutagenicidade (teste de Ames), LOAEL Oral Crônico em ratos, Sensibilização cutânea (GPMT), Irritação da pele, LD50 Oral em Rato, Dosagem Máxima Tolerada, LC50 Fathead Minnow, EC50 Daphnia magna, VlogP, Irritação Ocular, LC50 inalatório e Biodegradabilidade aeróbia.
Docking – Abordagem computacional que permite a simulação do encaixe entre um ligante de estrutura química conhecida e um alvo macromolecular em um sítio de reconhecimento específico. Esta técnica ainda permite o estudo de compostos previamente conhecidos para sua otimização e a identificação de novos fármacos.
Dinâmica – Técnica aplicada para o estudo de macromoléculas, a partir de um modelo dinâmico de proteínas, produzindo uma análise de série temporal de propriedades estruturais e energéticas, permitindo avaliar interações de moléculas em diferentes ambientes, além de sua estabilidade.
O Discovery Studio oferece um portfólio abrangente e escalável de ferramentas científicas, personalizadas para oferecer suporte e auxiliar estratégias de SBD (Strucyure Based Design) e FBD (Fragment-Based Design), desde a descoberta de hits até a otimização de leads em estágio avançado.
Pesquisadores da Universidade Hong Kong utilizaram a Modelagem Molecular para uma triagem de uma biblioteca de 100.000 candidatos bastante similares entre si para o tratamento de câncer. Em outro estudo, o módulo QSAR do Discovery Studio foi utilizado para o desenvolvimento de medicamento contra câncer de colo de útero, chegando com valores de R2=0,92.
Economia de tempo e alta precisão
O BIOVIA Discovery Studio fornece uma solução exclusiva para reduzir o tempo de desenvolvimento e formulação, permitindo que as organizações tragam produtos bioterapêuticos ou de diagnóstico para o mercado mais rapidamente. Ao contrário da maioria dos métodos comerciais, os métodos de mutação e de estabilidade presentes em BIOVIA incluem a capacidade de determinar as alterações de pK dos resíduos de proteínas de entrada e, a partir disso, prever as alterações da ligação (ou estabilidade) em função da pH e da alteração do ambiente local (ΔΔG vs pH). Além disso, a capacidade de explorar a mudança de energia com mutação pode ser combinada com outras capacidades do BIOVIA Discovery Studio para prever e reduzir os riscos associados à alta viscosidade, agregação ou diminuição da estabilidade.
Macromoléculas
Determinar a estrutura tridimensional e as propriedades de macromoléculas como enzimas, receptores, anticorpos, DNA ou RNA é um componente fundamental a uma ampla gama de atividades de pesquisa. Por exemplo, prever a localização e características dos locais de ligação de pequenas moléculas ou otimizar a estabilidade e a seletividade dos produtos biológicos terapêuticos exige acesso a informações modelos moleculares.
O BIOVIA Discovery Studio oferece um portfólio abrangente de mercado ferramentas científicas líderes e validadas, capazes de ajudar em todos os aspectos da pesquisa baseada em macromolecular. A ferramenta de simulação molecular concede acesso a bancos e instrumentos de dados do NCBI (Centro Bacional de Informações de Biotecnologia), protocolos de proteômica, farmacologia, análise de sequências etc. Além disso, a interface gráfica e os recursos de visualização do BIOVIA Discovery Studio são gratuitos e podem ser baixados entrando em contato conosco.
Licenças
Comercial
- 1 usuário concorrente;
- Módulos vendidos separadamente;
- Permitido Pesquisa e Desenvolvimento com Fins Lucrativos
Pesquisa acadêmica
- 1 usuário concorrente;
- Não são permitidas pesquisas com Fins Lucrativos (Pesquisa Fundamental);
- Disponíveis todos os módulos da versão comercial.
Ensino
- 30 usuários nomeados;
- Não são permitidas pesquisas com Fins Lucrativos (Pesquisa Fundamental);
- Disponíveis alguns módulos da versão comercial e restrições.
Estudante
- A interface gráfica de BIOVIA Discovery Studio possui acesso livre. Preencha o formulário entrando em contato conosco para obter a versão.
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