Estudo computacional das energias de ligação da Yersiniabactina com cátions de metais de transição

• Autor(a) principal: Ferreira, Bruno Cavalheiro
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/257737
• topic: Yersinia pestis; Química computacional; Energia de ligacao; Teoria do funcional de densidade; Yersinia pestis; Yersiniabactina; Computational chemistry; Binding energy

É um fato bastante conhecido que as atuais classes de antibióticos tornar-se-ão obsoletas e perderão a eficácia à medida que as bactérias se adaptarem. Tomar conhecimento de rotas metabólicas, bem como os metabólitos e suas reações, se torna fundamental para que sejam desenvolvidos diferentes métodos de tratamento para as infecções. Este trabalho de conclusão de curso tem como objetivo determinar as estruturas e as energias de ligação entre o sideróforo bacteriano Yersiniabactina (Ybt) e íons metálicos. A Yersiniabactina é um sideróforo responsável pela captura de íons importantes para o metabolismo do microrganismo e que se encontram presentes no corpo do hospedeiro. Uma comparação entre a energia de ligação da Yersiniabactina com o cátion Fe3+ [Ybt-Fe(III)] e a energia de ligação de outros complexos metálicos [Ybt-M(III)] e [Ybt-M(II)] fornece informações importantes a respeito da atuação de sideróforos bacterianos em organismos vivos, sugerindo um caminho para o desenvolvimento de uma nova classe de antibióticos. Neste trabalho foi utilizada a Teoria do Funcional de Densidade (DFT), para determinar as estruturas moleculares e energias fazendo uso de quatro funcionais de densidade, B3LYP, M06, PBE0 e ωb97xD com função de base 6-31G(d.p) como pré-otimização da estrutura seguido de uma otimização com o conjunto de base 6-311G(d,p) para cada funcional com a inclusão de correções de dispersão de longa distâncias de terceira ordem de Grimme (D3), exceto para o funcional ωb97xD que já inclui tais correções intrinsecamente. Todos os cálculos necessários foram realizados utilizando o software Gaussian 16 Revisão A.03 no sistema Jabba alocado no Grupo de Química Teórica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (GQT- UFRGS). Foi possível concluir, segundo os parâmetros observados, que as ligações com o centro metálico são mais estáveis para os complexos envolvendo metais M3+ do que os M2+, além disso a formação do complexo [Ybt-Mn(III)] se mostrou mais favorável que o [Ybt-Fe(III)].