Bioquímica quântica da capreomicina e da estreptomicina em complexo com o ribossomo bacteriano

• Autor(a) principal: Vianna, Jéssica de Fátima
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22614
• topic: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS; Capreomicina; Estreptomicina; Tuberculose; Modelagem molecular; Mecânica quântica; MFCC; DFT

A tuberculose é uma doença bacteriana provocada pelo Mycobacterium tuberculosis, e de acordo com a Organização Mundial de Saúde, apenas em 2015 foram 10,4 milhões de novos casos relatados e 1,4 milhão de mortes. Cresce o número de casos de pacientes infectados com cepas resistentes aos antimicrobianos mais comumente utilizados, fazendo-se necessário uso de drogas de segunda-linha. A capreomicina e a estreptomicina encaixam-se nesse grupo, e são antibióticos que possuem como mecanismo de atuação a inibição da síntese proteica. Entretanto, seus mecanismos de ligação em seus sítios são distintos: a capreomicina é capaz de se ligar a ambas subunidades ribossomais (30S e 50S), enquanto que a estreptomicina liga-se à subunidade ribossomal menor (30S), e interage com alguns pontos da proteína S12. Através de dados cristalográficos e simulações computacionais, foi calculada a energia de interação da capreomicina e da estreptomicina com cada um dos resíduos constituintes de seus sítios utilizando a Teoria Funcional da Densidade (DFT) e do Método de Fracionamento Molecular com Capas Conjugadas (MFCC). Os resultados revelaram valores energéticos de cada nucleotídeo pertencente ao sítio de ligação desses dois medicamentos, como também dos aminoácidos da proteína S12 com os quais a estreptomicina interage. Assim, para a capreomicina na subunidade 30S, foram avaliados resíduos presentes em um raio de até 14 Å distantes do fármaco, totalizando 44 resíduos; e na subunidade 50S, 30 nucleotídeos foram analisados, e estavam distribuídos até o raio de 30 Å de distância. Com a estreptomicina foram levados em consideração 60 nucleotídeos distribuídos até 12,5 Å de distância da droga na subunidade 30S, e 25 aminoácidos da proteína S12 com até 15 Å de distância. Identificamos também as contribuições das ligações de hidrogênio e das interações hidrofóbicas nas interações fármaco-receptor; as regiões dos fármacos que mais contribuíram para as fixações desses em seus sítios de ligação; como também a identificação dos resíduos que são mais associados às mutações e consequente resistência.