Triagem virtual e identificação do potencial biológico de derivados espiro-acridínicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Viana, Jéssika de Oliveira
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54922
Resumo: Compostos bioativos têm sido estudados de modo a oferecer melhor eficácia e seletividade contra diversas doenças, representando um cenário promissor no desenvolvimento de fármacos. Recentemente uma série de derivados acridínicos foi sintetizada e exibiu atividade antileishmania. No entanto, o conceito de “um medicamento, uma doença, um alvo” nem sempre é verdadeiro, pois compostos com aplicações terapêuticas previamente descritas podem atuar em mais de um alvo. Baseado nisto, este trabalho objetivou identificar, por triagem virtual inversa (IVS) baseada no receptor, o provável mecanismo de ação de derivados espiro-acridínicos. Adicionalmente, o mecanismo de ação foi comprovado por meio de ensaios enzimáticos in vitro. Utilizando tais abordagens, o capítulo I deste trabalho apresenta a identificação, por meio de metodologias computacionais, do alvo pteridina redutase 1 (PTR1) de L. major como potencial alvo para os compostos espiro-acridínicos. Adicionalmente, encontramos a enzima quitinase B1 (CHIB1) de Aspergillus fumigatus como potencial alvo contra Aspergilose. Para PTR1, os ensaios de docking e dinâmica molecular demonstraram a alta estabilidade do composto 1 no sítio ativo da enzima. Para quitinase, outros derivados foram submetidos a docking e dinâmica molecular, identificando 3 compostos como os de melhor perfil para o alvo. No capítulo II, ensaios in vitro foram realizados para comprovar experimentalmente a ação dos derivados espiro-acridínicos nas enzimas estudadas. Para PTR1, os ensaios in vitro demonstraram KD de 33,1 µM para o melhor composto, enquanto para quitinase o melhor composto apresentou um IC50 de 0.6 ng/µL. Portanto, o presente trabalho demonstrou a alta eficiência do IVS como uma abordagem de predição de alvos. Adicionalmente, o programa permitiu caracterizar sua potência, modalidade de inibição e perfil de interação com seu alvo terapêutico. Desta forma, os derivados espiro-acridínicos podem atuar como inibidores multi-alvo da PTR1 de Leishmania e quitinase de fungos.
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No entanto, o conceito de “um medicamento, uma doença, um alvo” nem sempre é verdadeiro, pois compostos com aplicações terapêuticas previamente descritas podem atuar em mais de um alvo. Baseado nisto, este trabalho objetivou identificar, por triagem virtual inversa (IVS) baseada no receptor, o provável mecanismo de ação de derivados espiro-acridínicos. Adicionalmente, o mecanismo de ação foi comprovado por meio de ensaios enzimáticos in vitro. Utilizando tais abordagens, o capítulo I deste trabalho apresenta a identificação, por meio de metodologias computacionais, do alvo pteridina redutase 1 (PTR1) de L. major como potencial alvo para os compostos espiro-acridínicos. Adicionalmente, encontramos a enzima quitinase B1 (CHIB1) de Aspergillus fumigatus como potencial alvo contra Aspergilose. Para PTR1, os ensaios de docking e dinâmica molecular demonstraram a alta estabilidade do composto 1 no sítio ativo da enzima. Para quitinase, outros derivados foram submetidos a docking e dinâmica molecular, identificando 3 compostos como os de melhor perfil para o alvo. No capítulo II, ensaios in vitro foram realizados para comprovar experimentalmente a ação dos derivados espiro-acridínicos nas enzimas estudadas. Para PTR1, os ensaios in vitro demonstraram KD de 33,1 µM para o melhor composto, enquanto para quitinase o melhor composto apresentou um IC50 de 0.6 ng/µL. Portanto, o presente trabalho demonstrou a alta eficiência do IVS como uma abordagem de predição de alvos. Adicionalmente, o programa permitiu caracterizar sua potência, modalidade de inibição e perfil de interação com seu alvo terapêutico. Desta forma, os derivados espiro-acridínicos podem atuar como inibidores multi-alvo da PTR1 de Leishmania e quitinase de fungos.Bioactive compounds have been studied in order to offer better efficacy and selectivity against various diseases, representing a promising scenario in drug development. Recently, a series of acridinic derivatives was synthesized and exhibiting antileishmanial activity. However, the concept of "one drug, one disease, one target" is not always true, as compounds with previously described therapeutic applications can act on more than one target. Based on this, this work aimed to identify, through inverse virtual screening based on the receptor, the probable mechanism of action of spiro-acridinic derivatives. Additionally, the mechanism of action was confirmed through in vitro enzymatic assays. Using these approaches, Chapter I of this work presents the identification, through computational methodologies, of the pteridine reductase 1 (PTR1) enzyme of L. major as a potential target for spiro-acridinic compounds. Additionally, we found the chitinase B1 (CHIB1) enzyme of Aspergillus fumigatus as a potential target against Aspergillosis. For PTR1, docking and molecular dynamics studie presented the high stability of compound 1 at the active site of the enzyme. For CHIB1, other derivatives were subjected to molecular docking and dynamics, identifying 3 compounds with the best profile against the target. In Chapter II, in vitro assays were performed to experimentally confirm the action of spiro-acridinic derivatives on the studied enzymes. For PTR1, in vitro assays demonstrated a KD of 33.1 µM for the best compound, while for chitinase, the best compound showed an IC50 of 0.6 ng/µL. Therefore, this work demonstrated the high efficiency of inverse virtual screening as a target prediction approach. Additionally, the program allowed for characterizing its potency, inhibition modality, and interaction profile with its therapeutic target. Thus, spiro-acridinic derivatives can act as multi-target inhibitors of Leishmania's PTR1 and fungal chitinase.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES2024-07-20Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOINFORMÁTICAUFRNBrasilCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASEspiro-acridinasTriagem virtual inversaPteridina redutase 1QuitinaseLeishmaniaTriagem virtual e identificação do potencial biológico de derivados espiro-acridínicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALTriagemvirtualidentificacao_Viana_2023.pdfapplication/pdf9438540https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/54922/1/Triagemvirtualidentificacao_Viana_2023.pdf8f622adf2700636722d336a913904c96MD51123456789/549222024-03-19 01:03:48.691oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/54922Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-03-19T04:03:48Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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