Avaliação in silico da interação entre o receptor GABAA e metalocompostos derivados de benzodiazepínicos
Autor(a) principal: | |
---|---|
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:icict/42628Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=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 |