Avaliação in silico do potencial de degradação do 4-nonilfenol e de seus intermediários pela lacase proveniente de Trametes villosa (SW.) Kreisel e Trametes lactinea (Berk.) Sacc.

• Autor(a) principal: SANTOS, Robson Lourenço da Silva
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/55487
• topic: Poluentes emergentes; Desreguladores endócrinos; Docking molecular; Dinâmica molecular; Biorremediação

Poluentes emergentes como o 4-nonilfenol causam sérios danos ambientais e à saúde humana, o que tem despertado cada vez mais preocupação em relação ao seu nível de concentração em compartimentos ambientais uma vez comprovada sua atividade estrogênica. A atuação do 4-nonilfenol como desregulador endócrino pode causar efeitos adversos como infertilidade, tanto em humanos quanto em outros organismos, aquáticos ou terrestres, e alterações fisiológicas em organismos vegetais. A lacase é uma enzima de ampla aplicabilidade biotecnológica e sabe-se que tem alta capacidade de degradação de compostos fenólicos. No entanto, estudos da interação desta enzima com o 4-nonilfenol limitam-se à descrição do complexo modelado sem uma investigação dos mecanismos de degradação no que diz respeito à relação estrutura-atividade. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a interação entre a lacase de Trametes villosa e Trametes lactinea e os derivados do nonilfenol etoxilado (NF2EO, NF1EO, NF2EC, NF1EC e 4NF), de forma a compreender os mecanismos moleculares envolvidos nesta interação utilizando técnicas de bioinformática. Para isso, os cálculos para os parâmetros termodinâmicos e descritores de reatividade foram realizados a partir dos compostos otimizados pelos métodos clássico MMFF94s e semiempírico PM7 utilizando o MOPAC 2016 e em seguida as estruturas tridimensionais para a lacase foram obtidas por modelagem por homologia e foi aplicada a técnica de docking molecular. Os resultados obtidos mostraram através dos descritores de reatividade que os derivados do nonilfenol etoxilado são de difícil degradação sendo considerados de alta dureza, portanto, persistentes na natureza. Os modelos para a lacase de T. villosa e T. lactinea foram avaliados por meio do gráfico de Ramachandran em que foi demonstrado que 90% dos resíduos de aminoácidos se encontram em regiões favoráveis, somando 99,8 e 99,5% em regiões favoráveis, permitidas e aceitáveis para a LacTv e LacTl, respectivamente. Foi demonstrada ainda, uma forte correlação entre a energia de ligação dos nonilfenóis com a lacase e os descritores de reatividade de dureza, potencial de ionização e eletronegatividade. Os resultados do docking permitiram observar que a interação entre a lacase e os nonilfenóis é espontânea e que os resíduos de aminoácidos Ala 430, Arg 443, Gln 262, Glu 322, Gly 412, His 478, Ile 321, Leu 184, Phe 182, Phe 259, Phe 352, Pro 411, Pro 414 e Ser 447 são sugeridos como os resíduos mais importantes na formação do complexo LacTv-4NF e os resíduos Ala 101, His 132, Phe 102, Leu 133, Pro 367, Leu 478, Thr 424, Gln 461, Phe 90, His 423, His 92 e Phe 90 são centrais na interação com a LacTl, sendo estes, responsáveis pela estabilidade da conformação ativa da lacase por favorecer a complexação com os nonilfenóis. Ainda foi possível demonstrar através da dinâmica molecular que os complexos lacase-4NF são estáveis ao longo do tempo e possuem uma forte afinidade de ligação com ∆Gbind de -26,45 e -17,73 kcal.mol-1 para LacTv-4NF e LacTl-4NF, respectivamente. Portanto, esses resultados evidenciam que a lacase proveniente das espécies T. villosa e T. lactinea possuem alto potencial para degradar o 4NF e seus intermediários.