Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Martins, Ronald Sodre
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/42628
Resumo: O receptor do ácido \03B3-aminobutírico do tipo A (GABAA) é o receptor de ação rápida mais amplamente distribuído no sistema nervoso central (SNC) dos mamíferos. Os receptores GABAA são canais iônicos pentaméricos transmembranares e apresentam alta heterogeneidadede entre suas subunidades. Quando estes receptores são ativados pelo neurotransmissor GABA, permitem a passagem de íons cloreto para dentro dos neurônios, resultando em uma hiperpolarização destas células, as tornando menos reativas a neurotransmissores excitatórios. Os receptores GABAA são alvos de vários grupos farmacológicos com propriedades anestésicas e sedativas. A ativação destes receptores pode ser modulada por diferentes grupos de compostos, incluindo os benzodiazepínicos (BZDs), que se tornaram o grupo farmacológico prescrito mais consumido no mundo, sendo indicados no tratamento de ansiedade, insônia, relaxamento muscular e epilepsia. Apesar de serem indicados no tratamento em diversas manifestações clínicas, podem apresentar efeitos adversos, como comprometimento da memória, síndrome de descontinuação, além da sua ineficiência no tratamento em alguns casos de epilepsia. Nesse contexto, é importante identificar e desenvolver novos compostos que apresentem as mesmas características e eficiência dos BZDs clássicos, porém minimizando seus efeitos adversos Uma abordagem interessante é a síntese de compostos de coordenação, a partir da associação entre compostos orgânicos com elementos metálicos a partir dos BZDs clássicos, como o diazepam. Neste trabalho, foi analisada a interação do receptor GABAA com cinco compostos de coordenação derivados do diazepam com íon paládio ([(DZP)PdOAcPPh3], [(DZP)PdClPPh3], [(DZP)PdClPy], ([(DZP)PdCl]2 e [(DZP)PdOAc]2) em um modelo heteropentamérico da principal combinação de isoformas do receptor GABAA (\03B11\03B22\03B32) construído pela técnica de modelagem comparativa. Com o intuito de predizer a pose dos ligantes, foram realizadas simulações de docking molecular entre os compostos de coordenação e o diazepam com o receptor GABAA, utilizando o software AutoDock. Nossos resultados indicam que os compostos de coordenação apresentaram energia livre de ligação estimada mais baixa que o ligante diazepam, com destaque para o composto o [(DZP)PdOAc]2. Foram identificados quatro resíduos que aparentemente contribuem para a interação proteína-ligante: His101(\03B11), Ser204(\03B11), Tyr58(\03B32) e Phe77(\03B32). O metal paládio incluso nos compostos de coordenação apresentou um papel de estabilidade estrutural, conferindo um maior número de interações com o receptor GABAA no sítio dos benzodiazepínicos
id CRUZ_54a991ec120b4437e39f604aab985bc2
oai_identifier_str oai:www.arca.fiocruz.br:icict/42628
network_acronym_str CRUZ
network_name_str Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
repository_id_str 2135
spelling Martins, Ronald SodreCaffarena, Ernesto Raúl2020-08-11T01:40:32Z2020-08-11T01:40:32Z2019MARTINS, Ronald Sodre. Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos . 2019. 124f. Dissertação (Mestrado em biologia computacional e sistemas)-Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2019.https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/42628O receptor do ácido \03B3-aminobutírico do tipo A (GABAA) é o receptor de ação rápida mais amplamente distribuído no sistema nervoso central (SNC) dos mamíferos. Os receptores GABAA são canais iônicos pentaméricos transmembranares e apresentam alta heterogeneidadede entre suas subunidades. Quando estes receptores são ativados pelo neurotransmissor GABA, permitem a passagem de íons cloreto para dentro dos neurônios, resultando em uma hiperpolarização destas células, as tornando menos reativas a neurotransmissores excitatórios. Os receptores GABAA são alvos de vários grupos farmacológicos com propriedades anestésicas e sedativas. A ativação destes receptores pode ser modulada por diferentes grupos de compostos, incluindo os benzodiazepínicos (BZDs), que se tornaram o grupo farmacológico prescrito mais consumido no mundo, sendo indicados no tratamento de ansiedade, insônia, relaxamento muscular e epilepsia. Apesar de serem indicados no tratamento em diversas manifestações clínicas, podem apresentar efeitos adversos, como comprometimento da memória, síndrome de descontinuação, além da sua ineficiência no tratamento em alguns casos de epilepsia. Nesse contexto, é importante identificar e desenvolver novos compostos que apresentem as mesmas características e eficiência dos BZDs clássicos, porém minimizando seus efeitos adversos Uma abordagem interessante é a síntese de compostos de coordenação, a partir da associação entre compostos orgânicos com elementos metálicos a partir dos BZDs clássicos, como o diazepam. Neste trabalho, foi analisada a interação do receptor GABAA com cinco compostos de coordenação derivados do diazepam com íon paládio ([(DZP)PdOAcPPh3], [(DZP)PdClPPh3], [(DZP)PdClPy], ([(DZP)PdCl]2 e [(DZP)PdOAc]2) em um modelo heteropentamérico da principal combinação de isoformas do receptor GABAA (\03B11\03B22\03B32) construído pela técnica de modelagem comparativa. Com o intuito de predizer a pose dos ligantes, foram realizadas simulações de docking molecular entre os compostos de coordenação e o diazepam com o receptor GABAA, utilizando o software AutoDock. Nossos resultados indicam que os compostos de coordenação apresentaram energia livre de ligação estimada mais baixa que o ligante diazepam, com destaque para o composto o [(DZP)PdOAc]2. Foram identificados quatro resíduos que aparentemente contribuem para a interação proteína-ligante: His101(\03B11), Ser204(\03B11), Tyr58(\03B32) e Phe77(\03B32). O metal paládio incluso nos compostos de coordenação apresentou um papel de estabilidade estrutural, conferindo um maior número de interações com o receptor GABAA no sítio dos benzodiazepínicosThe \03B3-Aminobutyric acid type A receptor (GABAA) is the most distributed rapid-action receptor in the central nervous system (CNS). GABAA receptors are transmembrane pentameric ion channels and show high heterogeneity of their subunits. When the neurotransmitter GABA activates theses receptors, they allow the chloride ions passage into neurons, resulting in hyperpolarization of these cells, resulting in a cell hyperpolarization, making them less reactive to excitatory neurotransmitters. GABAA receptors are the target of various pharmacological groups with anaesthetic and sedative properties. The activation of these receptors can be modulated by different groups of compounds, including benzodiazepines (BZD), which have become the most widely used and prescribed pharmacological group worldwide and are prescribed for the anxiety, insomnia, muscle relaxation and epilepsy treatment. Although they are indicated for the treatment of several clinical manifestations, they may have adverse effects, such as memory impairment, discontinuation syndrome, and inefficiency in some cases of epilepsy treatment as well. In this context, it is imperative to identify and develop new compounds presenting the same classic BZD characteristics and efficiency but reducing their adverse effects. An interesting approach is the synthesis of metallocompound from the association between metallic elements and an organic compound, such as diazepam In this work, the GABAA receptor interaction between five metallocompounds derived from diazepam including palladium ion ([(DZP)PdOAcPPh3], [(DZP)PdClPPh3], [(DZP)PdClPy], ([(DZP)PdCl]2 and [(DZP)PdOAc]2) and a heteropentameric model of GABAA receptor main combination isoforms (\03B11\03B22\03B32) built using the comparative modeling technique was studied. In order to predict the ligands conformation, molecular docking simulations were performed between the diazepam-derived organometallics and the GABAA receptor model, using AutoDock software. Our results indicate that the organometallics showed lower 13 free binding energy than diazepam ligand, with emphasis on the [(DZP)PdOAc]2 compound. Four residues were identified that appear to contribute to the protein-ligand interaction: His101(\03B11), Ser204(\03B11), Tyr58(\03B32) and Phe77(\03B32).The palladium metal included in the organometallics presented a role of structural stability, providing a greater number of interactions with the GABAA receptor at the benzodiazepine siteFundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porReceptores De GABA-ACompostos OrganometálicosSimulação De Acoplamento MolecularReceptores De GABA-ACompostos OrganometálicosSimulação De Acoplamento MolecularAvaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2019Instituto Oswaldo CruzFundação Oswaldo CruzRio de Janeiro,Programa de Pós-Graduação em Biologia Computacional e Sistemasinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/42628/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALronald_martins_ioc_mest_2019.pdfapplication/pdf8445257https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/42628/2/ronald_martins_ioc_mest_2019.pdffb86e540aba941e47ba5f740898c943aMD52TEXTronald_martins_ioc_mest_2019.pdf.txtronald_martins_ioc_mest_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain172963https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/42628/3/ronald_martins_ioc_mest_2019.pdf.txta47e121511240b98992f466fd7d41787MD53icict/426282020-08-12 02:05:57.705oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352020-08-12T05:05:57Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos
title Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos
spellingShingle Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos
Martins, Ronald Sodre
Receptores De GABA-A
Compostos Organometálicos
Simulação De Acoplamento Molecular
Receptores De GABA-A
Compostos Organometálicos
Simulação De Acoplamento Molecular
title_short Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos
title_full Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos
title_fullStr Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos
title_full_unstemmed Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos
title_sort Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos
author Martins, Ronald Sodre
author_facet Martins, Ronald Sodre
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Martins, Ronald Sodre
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Caffarena, Ernesto Raúl
contributor_str_mv Caffarena, Ernesto Raúl
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Receptores De GABA-A
Compostos Organometálicos
Simulação De Acoplamento Molecular
topic Receptores De GABA-A
Compostos Organometálicos
Simulação De Acoplamento Molecular
Receptores De GABA-A
Compostos Organometálicos
Simulação De Acoplamento Molecular
dc.subject.decs.pt_BR.fl_str_mv Receptores De GABA-A
Compostos Organometálicos
Simulação De Acoplamento Molecular
description O receptor do ácido \03B3-aminobutírico do tipo A (GABAA) é o receptor de ação rápida mais amplamente distribuído no sistema nervoso central (SNC) dos mamíferos. Os receptores GABAA são canais iônicos pentaméricos transmembranares e apresentam alta heterogeneidadede entre suas subunidades. Quando estes receptores são ativados pelo neurotransmissor GABA, permitem a passagem de íons cloreto para dentro dos neurônios, resultando em uma hiperpolarização destas células, as tornando menos reativas a neurotransmissores excitatórios. Os receptores GABAA são alvos de vários grupos farmacológicos com propriedades anestésicas e sedativas. A ativação destes receptores pode ser modulada por diferentes grupos de compostos, incluindo os benzodiazepínicos (BZDs), que se tornaram o grupo farmacológico prescrito mais consumido no mundo, sendo indicados no tratamento de ansiedade, insônia, relaxamento muscular e epilepsia. Apesar de serem indicados no tratamento em diversas manifestações clínicas, podem apresentar efeitos adversos, como comprometimento da memória, síndrome de descontinuação, além da sua ineficiência no tratamento em alguns casos de epilepsia. Nesse contexto, é importante identificar e desenvolver novos compostos que apresentem as mesmas características e eficiência dos BZDs clássicos, porém minimizando seus efeitos adversos Uma abordagem interessante é a síntese de compostos de coordenação, a partir da associação entre compostos orgânicos com elementos metálicos a partir dos BZDs clássicos, como o diazepam. Neste trabalho, foi analisada a interação do receptor GABAA com cinco compostos de coordenação derivados do diazepam com íon paládio ([(DZP)PdOAcPPh3], [(DZP)PdClPPh3], [(DZP)PdClPy], ([(DZP)PdCl]2 e [(DZP)PdOAc]2) em um modelo heteropentamérico da principal combinação de isoformas do receptor GABAA (\03B11\03B22\03B32) construído pela técnica de modelagem comparativa. Com o intuito de predizer a pose dos ligantes, foram realizadas simulações de docking molecular entre os compostos de coordenação e o diazepam com o receptor GABAA, utilizando o software AutoDock. Nossos resultados indicam que os compostos de coordenação apresentaram energia livre de ligação estimada mais baixa que o ligante diazepam, com destaque para o composto o [(DZP)PdOAc]2. Foram identificados quatro resíduos que aparentemente contribuem para a interação proteína-ligante: His101(\03B11), Ser204(\03B11), Tyr58(\03B32) e Phe77(\03B32). O metal paládio incluso nos compostos de coordenação apresentou um papel de estabilidade estrutural, conferindo um maior número de interações com o receptor GABAA no sítio dos benzodiazepínicos
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-08-11T01:40:32Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-08-11T01:40:32Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MARTINS, Ronald Sodre. Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos . 2019. 124f. Dissertação (Mestrado em biologia computacional e sistemas)-Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2019.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/42628
identifier_str_mv MARTINS, Ronald Sodre. Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos . 2019. 124f. Dissertação (Mestrado em biologia computacional e sistemas)-Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2019.
url https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/42628
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
instacron:FIOCRUZ
instname_str Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
instacron_str FIOCRUZ
institution FIOCRUZ
reponame_str Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
collection Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
bitstream.url.fl_str_mv https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/42628/1/license.txt
https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/42628/2/ronald_martins_ioc_mest_2019.pdf
https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/42628/3/ronald_martins_ioc_mest_2019.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
fb86e540aba941e47ba5f740898c943a
a47e121511240b98992f466fd7d41787
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
repository.mail.fl_str_mv repositorio.arca@fiocruz.br
_version_ 1813009225179201536