Avaliação in silico da tioredoxina redutase como alvo para terapia anti-tumoral

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Capacho, Ana Sofia Cardoso
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/9501
Resumo: Tese de mestrado em Química Inorgânica Biomédica (Aplicações em Diagnóstico e Terapia), apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012
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spelling Avaliação in silico da tioredoxina redutase como alvo para terapia anti-tumoralTioredoxina redutaseTioredoxinapkaSelenocisteínaDinâmica molecularInibidorAurofostinaTeses de mestrado - 2012Tese de mestrado em Química Inorgânica Biomédica (Aplicações em Diagnóstico e Terapia), apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012Thioredoxin reductase (TrxR) is a crucial enzyme in cellular protection by reducing oxygen rective species. Its function depends on the transfer of reductive equivalents from NADPH to thioredoxin (Trx) by creating several dissulfide bonds along the opposite way. The protein presents two main redox centres: the N-terminal close to FAD group and the C-terminal whith the pair Cys497/Sec498, responsible for Trx coupling. Using a shuttle effect, C-terminal redox center is flexible enough to bring reductive equivalentes from the N-terminal redox center almost 20 A apart. The reduction of several electrophilic substracts is possible since the enzyme presents a highly reactive selenocystein at this catalytic site. At different moments of its catalytic cycle, the general reactivities of Sec498 and Cys497 were studied by determining their p Ka values. The deprotonated species are the real nucleophilic agent and the p Ka values of these residues define the amount of thiolate/selenolate available at physiologic pH., Molecular Dynamics Simulations and p Ka value calculations were performed varying some protonation/redox features of FAD, Cys59/Cys64, Cys497/Sec498 and also histidin residues. MD Simulations with oxidized Sec498 through a Trx dissulfide bond or a potential inhibitor were also performed. By introducing this auranofin derived inhibitor, we studied its mechanism and its effect on Cys497p Ka, a pivotal residue in TrxR regeneration. The p Ka calculations were performed using linear response aproximation (LRA) with Poisson- Boltzmann and Monte Carlo. In all systems we followed the distance profiles between N and C-terminal redox centres. The system with a reduced N-terminal and an oxidised C-terminal presented the shortest distance. These results are in accordance with the known mechanism and shows an aproximation between the two centres whenever there is a need to transfer electrons. Cys497 p Ka values when coupled with Trx or the inhibitor are quite similar, while Sec498 p Ka is significantly lower. The expected difference between Cys497 and Sec498 p Ka values represents a significant difference in the ionized species availability and therefore in its reactivity for substrate.A Tioredoxina Redutase (TrxR) e uma enzima fundamental para a redução de espécies reativas de oxigénio, contribuindo para a proteção celular. A sua Acão passa pela transferência de equivalentes redutores do NADPH para a Tioredoxina (Trx) através da formação de varias pontes persulfureto e transferindo-as no sentido contrario. A proteína tem dois centros redox principais: o Nterminal junto ao grupo FAD; e o C-terminal onde se encontra a dupla Cys497/Sec498 que estabelece a ligação a Trx. O centro redox do C-terminal tem mobilidade suficiente para, através do efeito shuttle, ir buscar os equivalentes redutores ao centro redox Nterminal e traze-los ate a zona de interface com a TRx, numa distancia de quase 20 A. A presença de uma selenocisteina neste sitio catalítico permite a proteína reduzir uma grande variedade de substratos eletrofílicos usando a grande reatividade do grupo selenato. As reatividades genéricas da Sec498 e da Cys497 da TrxR foram avaliadas a partir dos seus valores de p Ka., em diferentes momentos do ciclo catalítico. Os valores de p Ka destes resíduos definem a quantidade de tiolato/selenato disponível a pH fisiológico, sendo que e esta espécie desprotonada o verdadeiro agente nucleofílico. O calculo dos valores de p Ka foi realizado em conjunto com simulações de Dinâmica Molecular em que foram variados alguns estados de protonacao/redox do FAD, Cys59/Cys64, Cys497/Sec498 e também nas histidinas. Foram também realizadas simulações onde a Sec498 se encontra oxidada com ligação persulfureto a Trx bem como a um possível inibidor da TrxR. Com a introdução neste estudo de um inibidor derivado da aurofosfina, pretendeu-se estudar o seu modo de acao e o seu efeito no pka da Cys497, resíduo essencial na regeneração da TrxR. Os valores de p K a da Cys497 quando acoplada a Trx ou ao inibidor são relativamente semelhantes, já o valor do p K a da Sec498 e bastante mais baixo. A esperada diferença de valores de p K a entre a Cys497 e a Sec498 traduz-se numa grande diferença na disponibilidade da espécie ionizada e consequentemente na reatividade pelo substrato. Nas diferentes simulações foram analisados os perfis de distancia entre os centros redox N- e Cterminais. O sistema em que se verifica a menor distancia e o que corresponde ao centro N-terminal reduzido e o centro C-terminal oxidado. Este resultado esta em excelente acordo com o mecanismo que se conhece e mostra a tendência para a aproximação entre os dois centros redox quando há necessidade em transferir eletrões.Machuqueiro, Miguel Ângelo dos SantosTeixeira, VítorRepositório da Universidade de LisboaCapacho, Ana Sofia Cardoso2013-11-08T15:21:41Z20122012-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/9501porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T15:53:59Zoai:repositorio.ul.pt:10451/9501Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:33:42.197838Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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