Modelagem molecular de derivados anfetamínicos e sua atividade antidepressiva

• Autor(a) principal: Fresqui, Maíra de Almeida Carvalho
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-23042010-102133/
• topic: Amphetamine; Anfetamina; MAO; MAO; Modelagem molecular; Molecular modelling

As anfetaminas, grupo de moléculas derivadas da anfetamina, são fármacos estimulantes do sistema nervoso central, e possuem, entre outras, atividade antidepressiva sendo sua ação baseada na inativação da enzima monoamina oxidase (MAO) a qual catalisa a desaminação oxidativa de neurotransmissores, como por exemplo, a serotonina e a noradrenalina. Esta enzima pode ser encontrada em duas diferentes isoformas, a MAO A e MAO B. Este trabalho teve como objetivo o estudo de uma série de derivados anfetamínicos os quais apresentam diferente seletividade e diferentes valores de IC50, variando desde moléculas muito potentes, pouco potentes, até inativas, através da aplicação de técnicas de química-quântica no cálculo de descritores moleculares, bem como a aplicação da mecânica clássica na descrição das interações ligante-receptor a partir de estudos de docking e simulações de dinâmica molecular. Inicialmente, foram aplicados os métodos de química-quântica AM1, HF, DFT (com os funcionais B3LYP e BP86) e MP2 para a determinação do nível de teoria mais apropriado para a otimização da geometria desta série de compostos a partir da comparação entre os resultados teóricos e de raios-X obtidos para a molécula MDMA. O método HF/6-31G(d,p) mostrou os melhores resultados. Desta forma, este método foi utilizado na obtenção das geometrias de mínimo das demais moléculas em estudo. Posteriormente, estes métodos foram utilizados no cálculo das propriedades estruturais, eletrônicas e físico-químicas, distribuição de cargas derivadas do potencial eletrostático, momento dipolar, energia total, energia dos orbitais de fronteira, GAP de energia entre o orbital ocupado de mais alta energia (HOMO) e o orbital desocupado de mais baixa energia (LUMO), dureza, potencial químico, eletronegatividade, eletronegatividade absoluta e eletrofilicidade. Assim, foram verificadas possíveis relações entre os descritores calculados e a atividade biológica determinada por Scorza et al, Hurtado-Guzmán et al and Sterling et al.esta para esta série de compostos. A análise destes resultados foi feita através da aplicação da técnica quimiométrica de análise de componentes principais para, desta forma, verificar-se o agrupamento dos compostos segundo a presença ou ausência de atividade biológica na série estudada. Entretanto, não foi possível se identificar um padrão de agrupamento para as moléculas ativas e inativas, sugerindo assim, que estes descritores não são os mais adequados para a descrição da atividade antidepressiva destes compostos. Em uma segunda etapa, foram feitos estudos de docking para seis diferentes estruturas da MAO B (1OJA, 1OJ9, 2BK3, 2V5Z, 2V60 e 2V61) e cinco da MAO A (2BXR, 2BXS, 2Z5X e 2Z5Y) todas disponíveis no banco de dados de proteína, PDB, no qual se avaliou o modo de interação do ligante no sitio ativo da proteína. Os resultados de docking para a MAO B mostraram que o tamanho do inibidor é importante para uma correta interação no sítio ativo da enzima, tendo-se em vista que o tamanho da cavidade catalítica é dependente da conformação do aminoácido isoleucina 199 e, que a conformação deste aminoácido está relacionada com o tamanho do ligante. Desta forma, a escolha correta da estrutura da proteína torna-se importante para uma correta descrição do sistema. Os resultados sugerem ainda que o átomo do ligante, no qual ocorre a reação com o receptor, deve estar a uma distância média de 3,5 Å do sitio reativo. Os resultados de MD mostraram que este aminoácido é flexível na ausência de um inibidor, onde sua conformação varia entre as chamadas formas aberta e fechada ao longo do tempo, porém, quando o estudo é feito na presença de um ligante, sua conformação perrnanece, de modo geral, constante.