DETERMINAÇÃO E ESTUDOS DE ESTRUTURAS DE COMPLEXOS ENZIMALIGANTES RELEVANTES À BIOLOGIA DAS PTERIDINAS EM PARASITAS: BASE PARA O DESENVOLVIMENTO RACIONAL DE DROGAS TERAPÊUTICAS CONTRA DOENÇA DO SONO

The enzymes dihydrofolate reductase-thymidylate synthase (DHFR-TS) and pteridine reductase (PTR) are involved in the pterin/folate dependent metabolism; together they represent an important target for chemotherapy of parasitic leishmanias and trypanosomes. Xray crystallography was used to elucidate...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2007
Main Author: Martini, Viviane Paula lattes
Orientador/a: Iulek, Jorge lattes
Banca: Benelli, Elaine Machado lattes, Andrade, André Vitor Chaves de lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada
Department: Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2124
Citação:MARTINI, Viviane Paula. DETERMINAÇÃO E ESTUDOS DE ESTRUTURAS DE COMPLEXOS ENZIMALIGANTES RELEVANTES À BIOLOGIA DAS PTERIDINAS EM PARASITAS: BASE PARA O DESENVOLVIMENTO RACIONAL DE DROGAS TERAPÊUTICAS CONTRA DOENÇA DO SONO. 2007. 153 f. Dissertação (Mestrado em Química) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2007.
Resumo Português:As enzimas dihidrofolato redutase-timidilato sintase (DHFR-TS) e pteridina redutase (PTR) estão envolvidas no metabolismo pterina/folato dependente; juntas, representam um importante alvo para a quimioterapia de leishmanias e tripanossomas parasitas. A Cristalografia por Raios X foi utilizada para elucidar acuradamente a estrutura da enzima PTR1 de Trypanosoma brucei complexada com inibidores que são análogos ao substrato. Os ligantes ensaiados para cristalização foram o substrato folato e os inibidores melamina, 6-tioguanina, WSG1012, WSG1034, WSG3065, WSG3066 e WSG3067. Destes, quatro forneceram cristais com padrões de difração suficientes para um conjunto de dados completo. WSG3065 (mais tarde revelando ausência do ligante), WSG3066 e WSG3067 são três das estruturas apresentadas neste trabalho derivadas dos ensaios de cristalização citados; somadas a estas estão as estruturas refinadas dos complexos com triantereno e ciromazina, provenientes de dois outros conjuntos de dados anteriormente disponíveis. Os conjuntos de dados foram processados com os programas Mosflm / Scala e Xds / Xscale, as estruturas refinadas usando-se os programas CNS e Refmac5 e validadas com os programas Procheck, Whatcheck, Sfcheck e ValidationPDB. Todas as estruturas refinadas apresentaram grupo espacial P21 com celas unitárias aproximadas a = 79 = 90, c = 82 , b = 115, 4 monômeros de 268 resíduos cada por unidade assimétrica e sítios ativos complexos. Além dos ligantes inibidores presentes nas estruturas (exceto WSG3065), outros ligantes foram encontrados próximos ou fora do sítio ativo: ditiotreitol, glicerol, etilenoglicol, íons sódio e íons acetato. Análises das posições dos ligantes inibidores e correspondentes interações com a proteína foram realizadas a fim de se entender modos de inibição e, em particular, assistir ao planejamento ou à descoberta de novos compostos que sejam inibidores potentes, mas seletivos, para a enzima parasitária. Assim, estudos iniciais de atracagem (docking) foram realizados visando identificar novas moléculas ou arcabouços com capacidades inibitórias.
Resumo inglês:The enzymes dihydrofolate reductase-thymidylate synthase (DHFR-TS) and pteridine reductase (PTR) are involved in the pterin/folate dependent metabolism; together they represent an important target for chemotherapy of parasitic leishmanias and trypanosomes. Xray crystallography was used to elucidate accurately the structure of the PTR1 enzyme from Trypanosoma brucei in complex with inhibitors which are analogous to the substrate. The ligands assayed for crystallization were the substrate folate and the inhibitors melamine, 6-thioguanine, WSG1012, WSG1034, WSG3065, WSG3066 and WSG3067. Of these, four yielded crystals with diffraction patterns sufficient for a complete dataset. WSG3065 (later revealing the lack of the ligand), WSG3066 and WSG3067 are three of the several structures presented in this work which came from the cited crystallization assays; added to these are the refined structures complexed with triamterene and cyromazine, proceeded from two other datasets already available. The datasets were processed with the programs Mosflm / Scala and Xds / Xscale, the structures were refined using the programs CNS and Refmac5 and validated with the programs Procheck, Whatcheck, Sfcheck and ValidationPDB. All refined structures belong to the space group P21 with unit cells around a = 79, b = 90, c = 82, b = 115, 4 monomers each of 268 residues per asymmetric unit and complex active sites. Besides the inhibiting ligands (except WSG3065) present in the structure, other ligands were found either near or outside the active site: dithiothreitol, glycerol, ethylene glycol, sodium and acetate ions. Analyses on the ligand positions and corresponding interactions with the protein were carried out to understand modes of inhibition and to guide the design or the discovery of new compounds which are potent, but selective to the parasitic enzyme, inhibitors. Thereby, initial docking studies were performed aiming at identifying new molecules or lead compounds with inhibitory capabilities.