Modelagem molecular da ribose-5-fosfato isomerase de leishmania major e de homo sapiens :predição de estruturas e estudos de atracamento molecular

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Baptista, Luiz Phillippe Ribeiro.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Laboratório Nacional de Computação Científica; Coordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA); BR; LNCC; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Estrutura molecular; Molecular structure; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR
• Link de acesso: https://tede.lncc.br/handle/tede/148

A Leishmaniose é uma doença infecciosa causada por protozoários do gênero Leishmania. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), cerca de 12 milhões de pessoas estão atualmente infectadas com Leishmaniose. Destes, aproximadamente 90% dos casos ocorrem em países em desenvolvimento, caracterizando-a claramente como uma doença negligenciada. Casos de resistência aos principais medicamentos foram relatados em diferentes países, reafirmando a necessidade de pesquisa e desenvolvimento de novas drogas para o tratamento desta doença. A ribose-5-fosfato isomerase (Rpi), uma importante enzima da via da pentose fosfato, catalisa a interconversão de D-ribose-5-fosfato (R5P) e D-ribulose-5-fosfato (Ru5P). É conhecido que existem dois tipos de Rpi: o tipo B (RpiB) é mais comumente encontrado em procariotos (presente no genoma de Leishmania major) enquanto o tipo A (RpiA) é principalmente encontrado em eucariotos (ausenteno genoma de Leishmania major). Considerando que RpiB não é encontrada em eucariotos superiores, esta enzima pode se tornar um importante alvo para o desenvolvimento de novas drogas antileishmania. Neste trabalho, as estruturas tridimensionais (3D) da Rpi do parasita L. major (LmRpiB) e a RpiA do hospedeiro (Homo sapiens, HsRpiA) foram modeladas usando uma metodologia híbrida combinando modelagem comparativa e ab initio. De posse das estruturas tridimensionais das duas enzimas, foram realizados os seguintes estudos: (i) caracterização e comparação das propriedades físico-químicas dos sítios catalíticos; (ii) validação dos modelos através de estudos de atracamento molecular para predição do modo de ligação de substratos; (iii) estudos de triagem virtual de compostos para determinação de possíveis candidatos a fármacos seletivos. Os resíduos do sítio ativo em ambas as enzimas foram caracterizados quanto ao seu estado de protonação. Os resultados obtidos sugerem que a LmRpiB segue o mecanismos de reação descrito atualmente na literatura. Entretanto, para a enzima HsRpiA foi encontrada uma diferença significativa no estado de protonação do resíduo catalítico Glu182. Foram verificadas diferenças importantes nos volumes de distintos sítios ativos em cada enzima relacionadas a diferenças na acessibilidade ao solvente de resíduos carregados positivamente. Os estudos de atracamento mostraram que em LmRpiB a correta orientação dos substratos _e altamente sensível a variações na posição destes resíduos. Finalmente, ambas estruturas, utilizando os resultados da caracterização dos sítios ativos, foram utilizadas em experimentos de triagem virtual empregando um conjunto de 1202 compostos do banco de ligantes ZINC. Os melhores compostos candidatos a inibidores de LmRpiB foram analisados levando-se em conta a sua seletividade frente a enzima HsRpiA.