Desenvolvimento de inibidores da biossíntese de petrobactina: deidroshikimato desidratase como alvo de terapias anti-antraz
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/178443 |
Resumo: | O Bacillus anthracis, bactéria causadora do antraz, se constitui uma importante ameaça como agente de bioterrorismo. A elucidação recente do mecanismo de biossíntese da petrobactina – molécula essencial na aquisição de ferro por esse micro-organismo – indicou a possibilidade de inibição da enzima desidroshikimato desidratase no desenvolvimento de medicamentos anti-antraz. Assim, uma biblioteca de 48 moléculas foi estudada in vitro e in silico por docking e dinâmica molecular a fim de se descobrir potenciais inibidores, compreender-se as propriedades relacionadas com a resposta biológica e obter-se um modelo capaz de predições quantitativas para o desenho de moléculas com ação antibacteriana aprimorada. A enzima foi superexpressada por DNA recombinante, isolada, purificada e utilizada nos ensaios físico-químicos de inibição. O docking molecular foi realizado com o programa AutoDock Vina ao passo que a simulação de dinâmica molecular foi realizada com o pacote de programas Gromacs e campo de forças Amber03, durante 60 ns. Vinte e cinco compostos apresentaram potencial inibitório mensurável com destaque para o ácido gálico (IC50 de 4,4 μM) e o produto enzimático 3,4-DHB (IC50 de 38 μM), retroinibidor. Carboxilato livre e hidroxila na posição três de um anel aromático demonstram ser as características estruturais mais importantes na ação inibitória. Baixa correlação entre IC50 e o escore de docking foi observada, ainda que uma tendência coerente seja percebida, possivelmente pela desconsideração da flexibilidade do receptor O ácido gálico forma cinco ligações de hidrogênio (LHs) com os resíduos Tyr-217, Arg-102, His-144, His-175 e Phe-211 do sítio ativo. Pouca alteração estrutural foi observada durante a simulação de DM, porém a análise de RMSF e do padrão de interações sugere alterações conformacional importantes do sítio ativo capazes de alterar os modos de ligação. O ácido gálico interage com uma média de 4,51 ligações de hidrogênio, enquanto o produto forma em média de 2,10 LHs e o substrato uma média de 1,92 ligações, números significativamente relacionados com as afinidades experimentais, sugerindo que um composto capaz de maximizar o número médio de LHs atuaria como inibidor ainda mais potente do que o ácido gálico. |
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Simon, Ícaro ArielNetz, Paulo Augusto2018-05-17T02:27:21Z2015http://hdl.handle.net/10183/178443001063461O Bacillus anthracis, bactéria causadora do antraz, se constitui uma importante ameaça como agente de bioterrorismo. A elucidação recente do mecanismo de biossíntese da petrobactina – molécula essencial na aquisição de ferro por esse micro-organismo – indicou a possibilidade de inibição da enzima desidroshikimato desidratase no desenvolvimento de medicamentos anti-antraz. Assim, uma biblioteca de 48 moléculas foi estudada in vitro e in silico por docking e dinâmica molecular a fim de se descobrir potenciais inibidores, compreender-se as propriedades relacionadas com a resposta biológica e obter-se um modelo capaz de predições quantitativas para o desenho de moléculas com ação antibacteriana aprimorada. A enzima foi superexpressada por DNA recombinante, isolada, purificada e utilizada nos ensaios físico-químicos de inibição. O docking molecular foi realizado com o programa AutoDock Vina ao passo que a simulação de dinâmica molecular foi realizada com o pacote de programas Gromacs e campo de forças Amber03, durante 60 ns. Vinte e cinco compostos apresentaram potencial inibitório mensurável com destaque para o ácido gálico (IC50 de 4,4 μM) e o produto enzimático 3,4-DHB (IC50 de 38 μM), retroinibidor. Carboxilato livre e hidroxila na posição três de um anel aromático demonstram ser as características estruturais mais importantes na ação inibitória. Baixa correlação entre IC50 e o escore de docking foi observada, ainda que uma tendência coerente seja percebida, possivelmente pela desconsideração da flexibilidade do receptor O ácido gálico forma cinco ligações de hidrogênio (LHs) com os resíduos Tyr-217, Arg-102, His-144, His-175 e Phe-211 do sítio ativo. Pouca alteração estrutural foi observada durante a simulação de DM, porém a análise de RMSF e do padrão de interações sugere alterações conformacional importantes do sítio ativo capazes de alterar os modos de ligação. O ácido gálico interage com uma média de 4,51 ligações de hidrogênio, enquanto o produto forma em média de 2,10 LHs e o substrato uma média de 1,92 ligações, números significativamente relacionados com as afinidades experimentais, sugerindo que um composto capaz de maximizar o número médio de LHs atuaria como inibidor ainda mais potente do que o ácido gálico.application/pdfporAntraz : antagonistas & inibidoresBacillus anthracisDinâmica molecularDesenvolvimento de inibidores da biossíntese de petrobactina: deidroshikimato desidratase como alvo de terapias anti-antrazinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de QuímicaPorto Alegre, BR-RS2015Química: Bachareladograduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL001063461.pdf001063461.pdfTexto completoapplication/pdf3775500http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/178443/1/001063461.pdf3a58668d2ba5160e15410e026cbda8f0MD51TEXT001063461.pdf.txt001063461.pdf.txtExtracted Texttext/plain169197http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/178443/2/001063461.pdf.txt0ce36013002af0883f2cdc1166f202f4MD5210183/1784432018-05-18 02:28:18.833362oai:www.lume.ufrgs.br:10183/178443Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2018-05-18T05:28:18Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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