Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Fernanda Fernandes de
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/17439
Resumo: The acetylcholinesterase (AChE) is a significant molecular target in insecticide development, but it is also found in the human body, requiring the characterization of the inhibitory profile of compounds for achieving selectivity. In this study, we employed molecular modeling and 3D-QSAR approaches to identify new AChE inhibitors for Bemisia tabaci, a common agricultural pest in tropical and subtropical crops. Molecular docking simulations and quantitative structure-activity relationship (QSAR) analysis were conducted to identify compounds with potential inhibitory activity and develop a predictive model for the activity of these new compounds. The validated model demonstrated good predictive performance with q²= 0.953 and r²= 0.999. We used the model to screen newly substituted molecules by selecting chemical groups in favorable regions of the most active molecule in the dataset, leading to the identification of promising candidates, including FS168. Molecular dynamics simulations with FS168 in complex with B. tabaci AChE revealed the stabilization and interaction of important catalytic amino acids, indicating a possible inhibition mechanism, along with a binding affinity of ΔG= -30.49 kcal/mol. The results highlight the potential of combining molecular modeling and 3D-QSAR approaches for discovering new potential AChE inhibitors for Bemisia tabaci as selective agrochemicals.
id UFES_8f460b4acf2dc0c782108e487729c598
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/17439
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str 2108
spelling Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)title.alternativeBemisia tabaciAcetilcolinesteraseOrganofosforadosQSARdinâmica molecularsubject.br-rjbnÁrea(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)The acetylcholinesterase (AChE) is a significant molecular target in insecticide development, but it is also found in the human body, requiring the characterization of the inhibitory profile of compounds for achieving selectivity. In this study, we employed molecular modeling and 3D-QSAR approaches to identify new AChE inhibitors for Bemisia tabaci, a common agricultural pest in tropical and subtropical crops. Molecular docking simulations and quantitative structure-activity relationship (QSAR) analysis were conducted to identify compounds with potential inhibitory activity and develop a predictive model for the activity of these new compounds. The validated model demonstrated good predictive performance with q²= 0.953 and r²= 0.999. We used the model to screen newly substituted molecules by selecting chemical groups in favorable regions of the most active molecule in the dataset, leading to the identification of promising candidates, including FS168. Molecular dynamics simulations with FS168 in complex with B. tabaci AChE revealed the stabilization and interaction of important catalytic amino acids, indicating a possible inhibition mechanism, along with a binding affinity of ΔG= -30.49 kcal/mol. The results highlight the potential of combining molecular modeling and 3D-QSAR approaches for discovering new potential AChE inhibitors for Bemisia tabaci as selective agrochemicals.A acetilcolinesterase (AChE) é um alvo molecular importante no desenvolvimento de inseticidas, mas também é encontrada no organismo humano, tornando necessária a caracterização do perfil inibitório dos compostos para alcançar seletividade. Neste estudo, foram utilizadas abordagens de modelagem molecular e 3D-QSAR para identificar novos compostos inibidores da AChE de Bemisia tabaci, uma praga agrícola comum em culturas tropicais e subtropicais. Foram realizadas simulações de docking molecular e análise quantitativa da relação estrutura-atividade (QSAR) para identificar compostos com potencial atividade inibitória e desenvolver um modelo preditivo de atividade dos novos compostos. O modelo validado apresentou bom desempenho preditivo com q²= 0,953 e r²= 0,999. Foi utilizado o modelo para triar moléculas novas substituídas através da seleção de grupos químicos em regiões favoráveis da molécula mais ativa do conjunto de dados e identificamos candidatos promissores, incluindo o FS168. Foram realizadas simulações de dinâmica molecular com FS168 em complexo com a AChE de B. tabaci e observada a estabilização e interação de aminoácidos catalíticos importantes indicando um possível mecanismo de inibição, além de afinidade de ligação ΔG= -30,49 kcal/mol. Os resultados demonstram o potencial da combinação de abordagens de modelagem molecular e 3DQSAR para a descoberta de novos potenciais inibidores da AChE de Bemisia tabaci como agroquímicos seletivos.A acetilcolinesterase (AChE) é um alvo molecular importante no desenvolvimento de inseticidas, mas também é encontrada no organismo humano, tornando necessária a caracterização do perfil inibitório dos compostos para alcançar seletividade. Neste estudo, foram utilizadas abordagens de modelagem molecular e 3D-QSAR para identificar novos compostos inibidores da AChE de Bemisia tabaci, uma praga agrícola comum em culturas tropicais e subtropicais. Foram realizadas simulações de docking molecular e análise quantitativa da relação estrutura-atividade (QSAR) para identificar compostos com potencial atividade inibitória e desenvolver um modelo preditivo de atividade dos novos compostos. O modelo validado apresentou bom desempenho preditivo com q²= 0,953 e r²= 0,999. Foi utilizado o modelo para triar moléculas novas substituídas através da seleção de grupos químicos em regiões favoráveis da molécula mais ativa do conjunto de dados e identificamos candidatos promissores, incluindo o FS168. Foram realizadas simulações de dinâmica molecular com FS168 em complexo com a AChE de B. tabaci e observada a estabilização e interação de aminoácidos catalíticos importantes indicando um possível mecanismo de inibição, além de afinidade de ligação ΔG= -30,49 kcal/mol. Os resultados demonstram o potencial da combinação de abordagens de modelagem molecular e 3DQSAR para a descoberta de novos potenciais inibidores da AChE de Bemisia tabaci como agroquímicos seletivos.CAPESUniversidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em AgroquímicaCentro de Ciências Exatas, Naturais e da SaúdeUFESPrograma de Pós-Graduação em AgroquímicaPaula, Heberth dehttps://orcid.org/0000-0001-6197-4165http://lattes.cnpq.br/0823599580312700Campos, Othon Soutohttps://orcid.org/0000-0002-8285-0898http://lattes.cnpq.br/4021571191714416https://orcid.org/0000-0002-7739-3792http://lattes.cnpq.br/1300234028367706Morais, Pedro Alves Bezerrahttps://orcid.org/0000-0001-5501-7350http://lattes.cnpq.br/5220285635137407Honorio, Kathia Mariahttps://orcid.org/0000-0002-6938-0676http://lattes.cnpq.br/0438695263897215Souza, Fernanda Fernandes de2024-06-21T10:41:05Z2024-06-21T10:41:05Z2024-01-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17439porporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-12-03T21:55:21Zoai:repositorio.ufes.br:10/17439Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-12-03T21:55:21Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)
title.alternative
title Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)
spellingShingle Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)
Souza, Fernanda Fernandes de
Bemisia tabaci
Acetilcolinesterase
Organofosforados
QSAR
dinâmica molecular
subject.br-rjbn
Área(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)
title_short Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)
title_full Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)
title_fullStr Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)
title_full_unstemmed Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)
title_sort Análises In Silico Por 2D e 3D-QSAR e Simulações de Dinâmica Molecular em Derivados de Fosfopirazina e Fosfoguanidina na Projeção de Potenciais Inibidores da AChE da Mosca-Branca (Bemisia Tabaci)
author Souza, Fernanda Fernandes de
author_facet Souza, Fernanda Fernandes de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Paula, Heberth de
https://orcid.org/0000-0001-6197-4165
http://lattes.cnpq.br/0823599580312700
Campos, Othon Souto
https://orcid.org/0000-0002-8285-0898
http://lattes.cnpq.br/4021571191714416
https://orcid.org/0000-0002-7739-3792
http://lattes.cnpq.br/1300234028367706
Morais, Pedro Alves Bezerra
https://orcid.org/0000-0001-5501-7350
http://lattes.cnpq.br/5220285635137407
Honorio, Kathia Maria
https://orcid.org/0000-0002-6938-0676
http://lattes.cnpq.br/0438695263897215
dc.contributor.author.fl_str_mv Souza, Fernanda Fernandes de
dc.subject.por.fl_str_mv Bemisia tabaci
Acetilcolinesterase
Organofosforados
QSAR
dinâmica molecular
subject.br-rjbn
Área(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)
topic Bemisia tabaci
Acetilcolinesterase
Organofosforados
QSAR
dinâmica molecular
subject.br-rjbn
Área(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)
description The acetylcholinesterase (AChE) is a significant molecular target in insecticide development, but it is also found in the human body, requiring the characterization of the inhibitory profile of compounds for achieving selectivity. In this study, we employed molecular modeling and 3D-QSAR approaches to identify new AChE inhibitors for Bemisia tabaci, a common agricultural pest in tropical and subtropical crops. Molecular docking simulations and quantitative structure-activity relationship (QSAR) analysis were conducted to identify compounds with potential inhibitory activity and develop a predictive model for the activity of these new compounds. The validated model demonstrated good predictive performance with q²= 0.953 and r²= 0.999. We used the model to screen newly substituted molecules by selecting chemical groups in favorable regions of the most active molecule in the dataset, leading to the identification of promising candidates, including FS168. Molecular dynamics simulations with FS168 in complex with B. tabaci AChE revealed the stabilization and interaction of important catalytic amino acids, indicating a possible inhibition mechanism, along with a binding affinity of ΔG= -30.49 kcal/mol. The results highlight the potential of combining molecular modeling and 3D-QSAR approaches for discovering new potential AChE inhibitors for Bemisia tabaci as selective agrochemicals.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-06-21T10:41:05Z
2024-06-21T10:41:05Z
2024-01-08
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.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/17439
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/17439
dc.language.iso.fl_str_mv por
por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Agroquímica
Centro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde
UFES
Programa de Pós-Graduação em Agroquímica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Agroquímica
Centro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde
UFES
Programa de Pós-Graduação em Agroquímica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1818368000424673280