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)
Autor(a) principal: | |
---|---|
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 |