Estudo in silico do potencial antifúngico de compostos de Cenostigma pyramidale (TUL.)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira-Júnior, Paulo Gomes
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
Texto Completo: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5078
Resumo: Estudos sobre propriedades terapêuticas das plantas são importantes na busca de novos compostos, que podem possuir atividades biológicas efetivas e menos efeitos adversos. A espécie endêmica do Nordeste brasileiro, Cenostigma pyramidale (Tul.), conhecida como “Catingueira”, é amplamente utilizada na medicina tradicional para tratar infecções fúngicas. Diversos metabólitos de valor medicinal já foram relatados em C. pyramidale, em sua maioria flavonoides e biflavonoides. Infecções fúngicas causam cerca de 1,5 milhões de mortes anuais e são um desafio crescente devido à resistência aos azóis, antifúngicos comuns. Esses medicamentos inibem a enzima Lanosterol 14-α-desmetilase, essencial para a síntese do ergosterol. A inibição do ergosterol, um esteroide crucial nos fungos, prejudica suas membranas celulares. Este estudo tem como objetivo investigar o potencial antifúngico de metabólitos secundários de C. pyramidale por meio de docking molecular. Para o desenvolvimento do estudo, a estrutura cristalográfica da enzima fúngica LDM (PDB ID: 4WMZ) foi obtida no Protein Data Bank e tratada através dos softwares Discovery Studio e AutoDockTools. A partir de uma revisão bibliográfica, 14 metabólitos de C. pyramidale (Tul.) relatados em estudos anteriores foram desenhados e otimizados no programa MarvinSketch. O docking molecular foi realizado no software Autodock Vina acoplado ao PyRx. As interações resultantes dos complexos formados enzima-ligante foram avaliadas no programa Discovery Studio. Os resultados mostraram que nove dos metabólitos apresentaram afinidade de ligação pelo receptor 4WMZ. Os cálculos de energia livre indicaram valores favoráveis para nove compostos, seis dos quais apresentaram uma afinidade de ligação superior em comparação com o ligante co-cristalizado fluconazol. Os complexos formados entre a enzima e os metabólitos testados resultaram principalmente de interações hidrofóbicas e de Van der Waals. Além disso, foram observadas interações mais fortes do tipo ligações de hidrogênio, contribuindo para uma maior estabilização dos complexos. Alguns biflavonoides, por possuírem elevada massa molecular, apresentaram valores de ΔG positivo, indicando que a interação entre esses metabólitos e o alvo não é espontânea. As avaliações realizadas no presente estudo sugerem que as moléculas testadas têm atividade antifúngica promissora e, com base na análise in silico realizada, são candidatas promissoras para estudos farmacocinéticos e farmacodinâmicos futuros.
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spelling Estudo in silico do potencial antifúngico de compostos de Cenostigma pyramidale (TUL.)Cenostigma pyramidale (Tul.)Estudo in silicoLanosterol 14-alfa-demetilaseQUIMICA ORGANICA::QUIMICA DOS PRODUTOS NATURAISEstudos sobre propriedades terapêuticas das plantas são importantes na busca de novos compostos, que podem possuir atividades biológicas efetivas e menos efeitos adversos. A espécie endêmica do Nordeste brasileiro, Cenostigma pyramidale (Tul.), conhecida como “Catingueira”, é amplamente utilizada na medicina tradicional para tratar infecções fúngicas. Diversos metabólitos de valor medicinal já foram relatados em C. pyramidale, em sua maioria flavonoides e biflavonoides. Infecções fúngicas causam cerca de 1,5 milhões de mortes anuais e são um desafio crescente devido à resistência aos azóis, antifúngicos comuns. Esses medicamentos inibem a enzima Lanosterol 14-α-desmetilase, essencial para a síntese do ergosterol. A inibição do ergosterol, um esteroide crucial nos fungos, prejudica suas membranas celulares. Este estudo tem como objetivo investigar o potencial antifúngico de metabólitos secundários de C. pyramidale por meio de docking molecular. Para o desenvolvimento do estudo, a estrutura cristalográfica da enzima fúngica LDM (PDB ID: 4WMZ) foi obtida no Protein Data Bank e tratada através dos softwares Discovery Studio e AutoDockTools. A partir de uma revisão bibliográfica, 14 metabólitos de C. pyramidale (Tul.) relatados em estudos anteriores foram desenhados e otimizados no programa MarvinSketch. O docking molecular foi realizado no software Autodock Vina acoplado ao PyRx. As interações resultantes dos complexos formados enzima-ligante foram avaliadas no programa Discovery Studio. Os resultados mostraram que nove dos metabólitos apresentaram afinidade de ligação pelo receptor 4WMZ. Os cálculos de energia livre indicaram valores favoráveis para nove compostos, seis dos quais apresentaram uma afinidade de ligação superior em comparação com o ligante co-cristalizado fluconazol. Os complexos formados entre a enzima e os metabólitos testados resultaram principalmente de interações hidrofóbicas e de Van der Waals. Além disso, foram observadas interações mais fortes do tipo ligações de hidrogênio, contribuindo para uma maior estabilização dos complexos. Alguns biflavonoides, por possuírem elevada massa molecular, apresentaram valores de ΔG positivo, indicando que a interação entre esses metabólitos e o alvo não é espontânea. As avaliações realizadas no presente estudo sugerem que as moléculas testadas têm atividade antifúngica promissora e, com base na análise in silico realizada, são candidatas promissoras para estudos farmacocinéticos e farmacodinâmicos futuros.Studies on the therapeutic properties of plants are important in the search for new compounds that may have effective biological activities and fewer adverse effects. The species endemic to the Brazilian Northeast, Cenostigma piramidale (Tul.), known as “Catingueira”, is widely used in traditional medicine to treat fungal infections. Several metabolites of medicinal value have been reported in C. piramidale, mostly flavonoids and biflavonoids. Fungal infections cause approximately 1.5 million deaths annually and are a growing challenge due to resistance to common antifungal drugs, azoins. These drugs inhibit the enzyme Lanosterol 14-α-demethylase, essential for the synthesis of ergosterol. Inhibition of ergosterol, a crucial steroid for fungi, impairs their cell membranes. This study aims to investigate the antifungal potential of secondary metabolites of C. piramidale through molecular docking. For the development of the study, the crystallographic structure of the fungal enzyme LDM (PDB ID: 4WMZ) was obtained from the Protein Data Bank and treated using the Discovery Studio and AutoDockTools software. From a literature review, 14 metabolites of C. piramidale (Tul.) reported in previous studies were designed and optimized using the MarvinSketch program. Molecular docking was performed using the Autodock Vina software coupled with PyRx. The interactions resulting from the enzyme-ligand complexes formed were evaluated using the Discovery Studio program. The results showed that nine of the metabolites contained a binding layer by the 4WMZ receptor. Free energy calculations indicated projected values for new compounds, six of which reported a higher binding layer compared to the co-crystallized ligand fluconazole. The complexes formed between the enzyme and the tested metabolites resulted mainly from hydrophobic and Van der Waals interactions. In addition, stronger hydrogen bond interactions were observed, contributing to greater stabilization of the complexes. Some biflavonoids, due to their high molecular weight, obtained positive ΔG values, making the interaction between these metabolites and the target not spontaneous. The research carried out in the present study suggests that the molecules tested have promising antifungal activity and, based on the in silico analysis performed, are promising candidates for future pharmacokinetic and pharmacodynamic studies.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQTeles, Yanna Carolina Ferreirahttp://lattes.cnpq.br/7253814806654553Lafayette, Elizabeth Almeidahttp://lattes.cnpq.br/5800300650614266Silva, Fábio Pedrosa Linshttp://lattes.cnpq.br/3388915140551502Pereira-Júnior, Paulo Gomes2024-09-16T11:05:56Z2999-12-312024-08-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPEREIRA JÚNIOR, Paulo Gomes. Estudo in silico do potencial antifúngico de compostos de Cenostigma pyramidale (TUL.). 2024. 58 p. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande 2024.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5078porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2024-09-16T11:06:18Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/5078Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2024-09-16T11:06:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false
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