decryptAMP: A Bioinformatics Tool For The Identification And Prediction Of Encrypted Antimicrobial Peptides (ecAMPs) From Proteome Data
Software
O decryptAMP é uma aplicação desenvolvida para a prospecção de peptídeos antimicrobianos encriptados (ecAMPs): sequências com potencial bioativo que permanecem latentes dentro de proteínas precursoras maiores. A ferramenta automatiza um fluxo de trabalho ponta-a-ponta, que se inicia com a digestão in silico de proteomas completos. Nesse processo, o sistema utiliza Padrões de Expressão Regulares (RegEx) para simular a clivagem de proteínas por diferentes enzimas (tripsina, quimotripsina e caspase), mimetizando seus sítios de clivagem específicos com a finalidade de gerar múltiplos fragmentos peptídicos. Na etapa seguinte, o programa calcula um conjunto de descritores físico-químicos para cada peptídeo gerado a partir da digestão enzimática in silico. O decryptAMP conta com um modelo próprio de aprendizado de máquina pré-treinado, baseado no algoritmo Random Forest, que analisa essas propriedades físico-químicos extraída anteriormente, para predizer e atribuir uma pontuação a cada fragmento, indicando sua probabilidade de ser um potencial ecAMP. Projetado para alto desempenho através de modularização, orquestração e processamento de dados em paralelo, o decryptAMP analisa de forma eficiente vastos conjuntos de dados, entregando como resultado final uma lista organizada e ranqueada dos candidatos mais promissores, priorizando-os para subsequentes análises.
O decryptAMP refere-se de uma aplicação de bioinformática, desenvolvido em linguagem Python e operado por meio de uma Interface de Linha de Comando (CLI). O programa aceita como entrada arquivos de proteoma no formato FASTA e gera como saída um arquivo de texto (CSV) contendo a lista de peptídeos candidatos, acompanhados de seus respectivos descritores físico-químicos e da pontuação de probabilidade antimicrobiana atribuída pelo modelo preditivo. Sua arquitetura é modular e implementa três etapas principais: (1) um módulo de digestão in silico baseado em Padrões de Expressão Regulares (RegEx) de enzimas específicas; (2) um módulo para o cálculo de propriedades físico-químicas; e (3) um módulo de predição que utiliza um modelo Random Forest para pontuar a probabilidade de potencial atividade antimicrobiana. A aplicação é multiplataforma, sendo compatível com qualquer sistema operacional que possua suporte a uma instalação do ambiente Python, incluindo Windows, Linux e macOS.
A principal vantagem do decryptAMP reside em seu pioneirismo, uma vez que, em consulta recente (22/09/2025) à base de dados do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), não foram identificados programas de computador registrados com o mesmo propósito ou de natureza similar. A aplicação apresentada explora o campo dos peptídeos antimicrobianos encriptados (ecAMPs), uma classe de moléculas ainda pouco explorada cientificamente, mas com vasto potencial para se consolidar como a próxima geração de agentes antimicrobianos. O decryptAMP emprega uma metodologia inovadora que permite a geração “de novo” de potenciais peptídeos antimicrobianos a partir de qualquer dado proteômico em formato FASTA. Essa abordagem, independente da natureza do organismo de origem, efetivamente transforma o proteoma de qualquer ser vivo sequenciado em uma fonte potencial para a mineração de novos candidatos a fármacos antimicrobianos, oferecendo uma alternativa estratégica e computacionalmente eficiente para o combate à crescente ameaça da resistência antimicrobiana. Adicionalmente, o desenvolvimento da ferramenta integra um projeto de tese de doutorado junto ao Programa de Pós-Graduação em Bioinformática (CAPES 7) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), o que atesta a relevância científica da tecnologia.
Inventores
Madson Allan de Luna Aragão, Rafael Lucas da Silva, João Pacifico Bezerra Neto, Denys Ewerton da Silva Santos, Ana Maria Benko Iseppon
Tipo de proteção
Programa de Computador
Propriedade Intelectual
Número de Registro: PC202600296
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