Universidade Federal de Goiás Instituto de Física · Programa de Pós-Graduação em Física
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Pesquisadores/Colaboradores · Atual

Douglas Xavier de Andrade

Pesquisador Colaborador

Instituto Federal de Goiás - IFG

E-mailCurrículo Lattes ↗ORCID 0000-0002-3625-1579 ↗
Atuação

Projetos

Design Atomístico de Nanomateriais Peptídicos: Investigação computacional de nanomateriais orgânicos formados pela agregação e auto-organização de aminoácidos e peptídeos, com ênfase nas relações entre sequência molecular, composição química, arquitetura supramolecular e estabilidade. Por meio de dinâmica molecular atomística, são estudadas diferentes classes de nanoestruturas peptídicas, incluindo membranas, nanofibras e agregados organizados. As análises envolvem propriedades estruturais e energéticas, hidratação, empacotamento molecular, interações eletrostáticas e de van der Waals e formação de estruturas secundárias. O objetivo é estabelecer princípios de design capazes de relacionar características da sequência peptídica às propriedades emergentes dos materiais auto-organizados.
Auto-organização, Estrutura e Estabilidade de Nanofibras e Nanomembranas Peptídicas: Modelagem molecular dos processos de organização e estabilização de nanofibras, nanotapes e nanomembranas formadas por peptídeos anfifílicos e bola-anfifílicos. A pesquisa investiga como alterações na sequência dos aminoácidos, orientação das cadeias laterais, distribuição de grupos hidrofóbicos e hidrofílicos e interação com o solvente determinam diferentes arquiteturas supramoleculares. São analisados parâmetros como espessura, organização em folhas-β, hidratação, distribuição espacial dos resíduos e persistência das interações intermoleculares, permitindo compreender por que sequências de composição semelhante podem originar materiais com estruturas e graus de estabilidade distintos.
Interações Intermoleculares e Mecanismos de Estabilização em Materiais Peptídicos: Estudo dos mecanismos físico-químicos responsáveis pela coesão e estabilidade de nanoestruturas peptídicas, com atenção especial às redes de ligações de hidrogênio, interações eletrostáticas, forças de van der Waals e formação de polar zippers entre segmentos peptídicos. Simulações de dinâmica molecular e cálculos de energia livre são empregados para quantificar a contribuição de diferentes resíduos e grupos funcionais para a associação molecular. A abordagem permite identificar quais interações dominam a formação e manutenção das estruturas supramoleculares e fornece fundamentos para o desenvolvimento racional de materiais peptídicos com maior estabilidade.
Estabilidade Térmica e Robustez de Nanoestruturas Peptídicas: Investigação dos efeitos da temperatura sobre a estrutura, organização e estabilidade energética de nanomateriais peptídicos. Utilizando simulações de dinâmica molecular em diferentes condições térmicas, são avaliadas alterações no empacotamento molecular, nas estruturas secundárias, na hidratação, nas redes de ligações de hidrogênio e nas interações responsáveis pela manutenção das nanoestruturas. A linha contempla diferentes sequências e arquiteturas de membranas peptídicas, permitindo determinar mecanismos de degradação ou reorganização térmica e identificar características moleculares associadas à maior resistência estrutural.
Propriedades Eletrônicas e Espectroscópicas de Sistemas Peptídicos: Caracterização das propriedades eletrônicas e espectroscópicas de peptídeos e nanoestruturas peptídicas por meio da integração entre dinâmica molecular e métodos de estrutura eletrônica. Configurações representativas obtidas nas simulações atomísticas são utilizadas em cálculos quânticos, incluindo DFT e TD-DFT, para investigar propriedades como blindagem magnética nuclear, distribuição eletrônica e espectros de absorção. A pesquisa busca compreender como solvatação, conformação e organização supramolecular modificam as respostas espectroscópicas dos peptídeos, estabelecendo relações entre estrutura molecular, ambiente químico e propriedades eletrônicas observáveis.