Planejamento in silico de inibidores da enzima dihidrofolato redutase

Inhibition of the folate metabolism is an important strategy in the treatment of infectious diseases. In the folate metabolism, the dihydrofolate reductase (DHFR) catalyses the reduction of dihydrofolate to tetrahydrofolate. This metabolite is essential for the synthesis of DNA and proteins. Therefo...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2016
Main Author: Matos, Isaac de Araujo lattes
Orientador/a: Costa Júnior, Nivan Bezerra da
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Sergipe
Programa: Pós-Graduação em Química
Assuntos em Portugês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://ri.ufs.br/handle/riufs/5358
Citação:Matos, Isaac de Araujo. Planejamento in silico de inibidores da enzima dihidrofolato redutase. 2016. 138 f. Dissertação (Pós-Graduação em Química) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2016.
Resumo Português:A inibição do metabolismo do folato é uma importante estratégia no tratamento de doenças infecciosas. No metabolismo do folato, a enzima diidrofolato redutase (DHFR) catalisa a redução do diidrofolato a tetraidrofolato. Este metabólito é essencial para a biossíntese de DNA e proteínas. Portanto, o desenvolvimento de novos antagonistas da diidrofolato redutase tem sido considerado como uma boa estratégia para melhorar o tratamento das doenças infecciosas. No presente trabalho, foi desenvolvido uma relação estruturaatividade a partir de 17 diaminoquinazolinas inibidoras da DHFR do Staphylococcus aureus (SaDHFR) empregando para isso, a regressão linear múltipla. Sete inibidores, não incluídos no grupo treino foram usados para validar o modelo de QSAR. Em adição, docagem molecular foi empregada para avaliar o reconhecimento molecular entre a SaDHFR e a série de diaminoquinazolinas. Além disso, os perfis farmacocinéticos e toxicológicos teóricos foram avaliados para os ligantes mais potentes. Os resultados obtidos por docagem molecular sugerem que as interações hidrofóbicas entre os ligantes e os resíduos Ile51, Phe93, Leu55, Val32 e Leu29, são importantes para a potência dos ligantes. O modelo de QSAR desenvolvido apresentou valores de R2treino, Q2 e R2pred igual a 0.90, 0.90 e 0.65, respectivamente. Os descritores incluídos no modelo, indicam a importância do pKa e da refratividade para a atividade biológica. Os análogos 28A-12, 28A-13 e 28A-21 exibem um perfil farmacodinâmico, farmacocinético e toxicológico favorável. Os resultados obtidos por meio de diferentes abordagens computacionais podem ser úteis no planejamento de novos fármacos antimicrobianos mais potentes e com menos efeitos colaterais.
Resumo inglês:Inhibition of the folate metabolism is an important strategy in the treatment of infectious diseases. In the folate metabolism, the dihydrofolate reductase (DHFR) catalyses the reduction of dihydrofolate to tetrahydrofolate. This metabolite is essential for the synthesis of DNA and proteins. Therefore, developing new dihydrofolate reductase antagonist has been considered as a good strategy to improve infectious diseases treatment. In this work, a quantitative study of structure-activity relationship of 17 diaminonazolines inhibitors of the Staphylococcus aureus DHFR (SaDHFR), were performed by using multiple linear regression. Seven inhibitors, not included in the training group, were used to validate the QSAR model. In addition, molecular docking was used to study molecular recognition between SaDHFR and diaminoquinazolines derivatives. Moreover, theoretical pharmacokinetics and toxicological profile was determined for the most potent ligands. The molecular docking study suggest that hydrophobic interactions between the ligand and the residues Ile51, Phe93, Leu55, Val32 and Leu29, are important for potency. The model of QSAR generated values of R2 training, Q2 and R2 pred equal to 0.90, 0.90 and 0.65, respectively. The descriptors included in the model, indicate the importance of pKa and molar refractivity biological activity. The analogs 28A-12, 28A-13 e 28A- 21 exhibit a favorable theoretical pharmacodynamics, pharmacokinetics and toxicological profile. The results obtained for different computational approaches, may be useful in design of new antimicrobial drugs more potent and with few side effects.