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La investigación que se realiza en nuestro grupo tiene como objetivo principal estudiar relaciones estructura-función en diferentes macromoléculas como: enzimas, receptores y transportadores responsables de mantener el control de monoaminas a nivel de sistema nervioso central y su interacción con diferentes ligandos.
El Sistema Monoaminérgico (SM) ha sido muy utilizado como blanco en el desarrollo de drogas que actúan a nivel de sistema nervioso central. Por ello, nuestro interés es obtener nuevos antecedentes relacionados con el SM como blanco biológico tanto en mamíferos como en insectos para el diseño de compuestos que presenten selectividad.
En mamíferos, el sistema monoaminérgico está constituido principalmente por los neurotransmisores: Serotonina (5-HT), Dopamina (DA) y Noradrenalina (NE), sus receptores, y las enzimas y transportadores asociados. Una diferencia importante que existe entre mamíferos e invertebrados tiene relación con el sistema Tyramina/Octopamina.
Uno de los sistemas que ha sido más estudiado en nuestro grupo se relaciona con las enzimas Monoaminooxidasas, flavoproteínas responsables de la degradación de monoaminas. Se han realizado estudios experimentales y computacionales para el diseño y evaluación de derivados de feniletilaminas como ligandos de estas proteínas.
Por otra parte, estamos estudiando a través de herramientas computacionales tanto receptores como transportadores con la finalidad de determinar su estructura tridimensional y los cambios conformacionales que tienen relación con los respectivos mecanismos.
Adicionalmente, tenemos colaboración con grupos de otras disciplinas con la finalidad de:
-Elucidar estructuras de compuestos de productos naturales responsables de actividad biológica (QuinoaLab UC)
-Entender y definir los requerimientos estructurales de compuestos orgánicos que interactúan con diferentes macromoléculas (receptores y enzimas que no pertenecen al sistema MA; macrociclos, etc ).
En resumen, utilizando Química, Bioquímica y aproximaciones de Biofísica en nuestro grupo estamos enfocados en determinar estructuras tridimensionales de (bio)macromoléculas; definir las interacciones principales en los complejos proteína-ligando; diseñar nuevos ligandos que mejoren en afinidad y/o selectividad, y obtener antecedentes de los mecanismos de recaptación/degradación de inhibidores y sustratos.
Docencia
Química
Química Orgánica Fundamental
Laboratorio de Química Orgánica
Proyectos
2016-2019
Study of the physico-chemical features of the proteins involved in the reuptake of tyramine and octopamine: a potential target for the generation of insect-specific insecticides. Investigador Responsible. CONICYT FONDECYT Regular.
2013-2017
Design, synthesis and evaluation of possible selective agonists of alpha9alpha10 nicotinic acetylcholine receptor subtypes. Co-Investigador. CONICYT FONDECYT Regular.
2013-2015
AGREGAR TÍTULO .Investigación Interdiciplinaria. Investigador Responsable. VRI-PUC.
2013-2016
Fishing for complements: design of compounds that simultaneously interact with monoaminergic proteins and nicotinic receptors, based on similarities between their ligand binding sites. Co-Investigador. CONICYT FONDECYT Regular.
2012-2015
Searching for possible deprotonation sites for substrates and inhibitors of human MAO_A. Co-Investigador. CONICYT FONDECYT Regular.
Publicaciones
Fierro A, Cassels B, Hugo E. Functional roles of T3.37 and S5.46 in the activation mechanism of the dopamine D1 receptor. Journal of Molecular Modeling. 2017; 23(4).
Torres M, Fierro A, Pessoa C, Romero J, Cabrera G, Faundez M. Effect of alpha lipoic acid on leukotriene A(4) hydrolase. European Journal of Pharmacology. 2017; 799(-):41-47.
Aliaga ME, Fierro A, Uribe I, Garcia-Rio L, Canete A. Inclusion of Ethyl Acetoacetate Bearing 7-Hydroxycoumarin Dye by -Cyclodextrin and its Cooperative Assembly with Mercury(II) Ions: Spectroscopic and Molecular Modeling Studies. Chemphyschem. 2016; 17(20):3300-3308.
Fierro A, Edmondson D, Celis C, Rebolledo M, Zapata G. Why p-OMe- and p-Cl-beta-Methylphenethylamines Display Distinct Activities uponMAO-B Binding. Plos One. 2016; 11(5):1-10.
Morales N, Salas C, Espinosa C, Fierro A, Sanhueza C, Sepulveda S, Reyes M, Gonzalez F, Caroli M. Synthesis, Biological Evaluation, and Molecular Simulation of Chalcones and Aurones as Selective MAO-B Inhibitors. Chemical Biology & Drug Design. 2015; 85(6):685-695.
Zapata G, Fierro A., Barriga G, Salgado J, Celis C. Revealing Monoamine Oxidase B Catalytic Mechanisms by Means of the Quantum Chemical Cluster Approach. Journal of Chemical Information and Modeling. 2015; 55(7):1349-1360.
Lipovsek M, Fierro A, Perez E, Boffi J, Millar N, Fuchs P, Katz E, Elgoyhen A. Tracking the Molecular Evolution of Calcium Permeability in a Nicotinic Acetylcholine Receptor. Molecular Biology and Evolution. 2014; 31(12):3250-3265.
Sieveking I, Thomas P, Estevez J, Quinones N, Cuellar M, Villena J, Espinosa-Bustos C, Cuellar M, Fierro A, ET AL., Tapia R, Salas C, ET AL. 2-Phenylaminonaphthoquinones and related compounds: Synthesis, trypanocidal and cytotoxic activities. Bioorganic & Medicinal Chemistry. 2014; 22(17):4609-4620.
A Fierro, A. Montecinos, C. Gomez-Molina, G. Nuñez, M. Aldeco, D.E. Edmondson, M. Vilches-Herrera, S. Lühr, P. Iturriaga-Vásquez, M. Reyes-Parada. Similarities between the binding sites of monoamine oxidase (MAO) from different species. In: AS Elgazwy, editors. An Integrated View of the Molecular Recognition and Toxinology. In Tech-Open Access Publisher; 2013. p. 405-432.
Redes
UC
Jorge Campusano, Facultad de Ciencias Biológicas, Departamento de Biología Celular y Molecular.
Rodrigo Chorbadjian, Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal, Departamento de Ciencias Vegetales.
Loreto Valenzuela, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos.
Edwin Pérez, Facultad de Química, Departamento de Química Orgánica.
Margarita Aliaga, Facultad de Química, Departamento de Química-Física.
Denis Fuentealba, Facultad de Química, Departamento de Química-Física.
Mario Faúndez, Facultad de Química, Departamento de Farmacia.
Camilo López, Facultad de Química, Departamento de Química-Física.
Otras redes
Gerald Zapata Torres, Universidad de Chile
Bruce Cassels Niven, Universidad de Chile
Marcos Caroli Rezende, Universidad de Santiago de Chile
Extensión y Divulgación
13th European Biological Inorganic Chemistry Conference (EUROBIC13). Título ponencia: Preliminar study of cyrhetrene complexes functionalized with arylpiperazine ligands as anticancer compounds: Synthesis, Characterization and Citotoxic Studies. Hungría, 2016.
Gordon Research Conference on Membrane Transport Proteins. Título ponencia: Molecular Dynamic Simulation Study of Monoamine Transporters. Italia, 2016.
Bryan Miller Symposium. Título ponencia: Study of the physico-chemical features of the proteins involved in the reuptake of monoamines: a potential target for the generation of insect-specific insecticides. USA, 2016.
32º Congreso Latinoamericano de Química, XXXI Jornadas Chilenas de Química. Título ponencia: Complejos ciretrenilos como potenciales ligandos de proteína GSK-3. Síntesis, caracterización y evaluación biológica. Chile, 2016.
The International Congress of the Pacific Basin Societies, Pachifichem. Título ponencia: Revealing monoamine oxidase B catalysis mechanisms using quantum chemical cluster approach. USA, 2015.
Seminario del programa de Doctorado en biologia y Ecologia Aplicada,Programa cooperativo entre la Universidad Católica del Norte y la Universidad de La Serena. Chile, 2016.
Charla "La Experiencia de ser Mujer en Ciencia" en Liceo Stgo Bueras y Avaria. Maipú. Chile, 2016.
