Avaliação in silico do potencial inibitório de terpenos de Ricinus communis L. sobre a MPro de SARS-CoV-2

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Rocha, Thereza Christina Teixeira lattes
Orientador(a): Fernandez, Luzimar Gonzaga lattes
Banca de defesa: Fernandez, Luzimar Gonzaga, Zottis, Aderson, Freitas, Humberto Fonseca de
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Bahia
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Bioquímica e Biologia Molecular (PMBqBM) 
Departamento: Instituto de Ciências da Saúde - ICS
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/42341
Resumo: O vírus SARS-CoV-2 é o responsável pela COVID-19, uma doença contagiosa com sintomas severos em humanos. Diversas estratégias têm sido propostas para combater a COVID-19. Uma alternativa promissora é a inibição da protease MPro (3CLpro), enzima essencial para a replicação viral, altamente conservada e específica nos coronavírus e por isso, se tornou bastante explorada na busca por inibidores. A Ricinus communis L. (mamona) é uma oleaginosa da família Euphorbiacea com diversas aplicações nas áreas médica e industrial, sendo de alto interesse socioeconômico no Brasil. Visando empregar compostos ativos da biodiversidade nacional para o tratamento em potencial da COVID-19, este trabalho estudou as interações dos terpenos de Ricinus communis (n = 34) sobre a MPro mediante uma abordagem in silico integrando o Docking e a Dinâmica Molecular (DM). O Docking no sítio ativo da MPro foi validado (redocking, crossdocking, correlação com os dados de atividade biológica e decoys) utilizando os seguintes programas: AutoDock4.2, Autodock Vina, DockThor e GOLD (funções escore: PLP, Goldscore, Chemscore e ASP), tendo fornecido as principais interações com os terpenos de R. communis. Considerando os filtros moleculares para biodisponibilidade oral (regra de Lipinski) e a eficiência do ligante (LE, LLE e FQ) foram selecionados os cinco terpenos melhores classificados no Docking para os estudos de DM: cânfora, 1,8-cineol, α-tujona, ácido ficúsico e 6-hidroxi-10-metoxi-7,8-epoxi-5-oxocasbano-20-10-olídeo. Após as análises de DM, concluímos que os terpenos selecionados, em especial o ácido ficúsico (LLE = 3,54, massa molecular = 196 g/mol, RMSD = 3,50 Å) e o 6-hidroxi-10-metoxi-7,8-epoxi-5-oxocasbano-20-10-olídeo (LLE = 3,50, massa molecular = 376 g/mol, RMSD = 9,94 Å), para os quais não foram encontrados nenhum estudo reportado na literatura com MPro de SARS-CoV-2, interagem favoravelmente com a MPro de SARS-CoV-2 e poderão ser empregados em futuros ensaios in vitro e in vivo visando o tratamento da COVID-19.
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O Docking no sítio ativo da MPro foi validado (redocking, crossdocking, correlação com os dados de atividade biológica e decoys) utilizando os seguintes programas: AutoDock4.2, Autodock Vina, DockThor e GOLD (funções escore: PLP, Goldscore, Chemscore e ASP), tendo fornecido as principais interações com os terpenos de R. communis. Considerando os filtros moleculares para biodisponibilidade oral (regra de Lipinski) e a eficiência do ligante (LE, LLE e FQ) foram selecionados os cinco terpenos melhores classificados no Docking para os estudos de DM: cânfora, 1,8-cineol, α-tujona, ácido ficúsico e 6-hidroxi-10-metoxi-7,8-epoxi-5-oxocasbano-20-10-olídeo. Após as análises de DM, concluímos que os terpenos selecionados, em especial o ácido ficúsico (LLE = 3,54, massa molecular = 196 g/mol, RMSD = 3,50 Å) e o 6-hidroxi-10-metoxi-7,8-epoxi-5-oxocasbano-20-10-olídeo (LLE = 3,50, massa molecular = 376 g/mol, RMSD = 9,94 Å), para os quais não foram encontrados nenhum estudo reportado na literatura com MPro de SARS-CoV-2, interagem favoravelmente com a MPro de SARS-CoV-2 e poderão ser empregados em futuros ensaios in vitro e in vivo visando o tratamento da COVID-19.The SARS-CoV-2 virus, which causes COVID-19, is responsible for a highly contagious disease that can result in severe symptoms in humans. Various strategies have been proposed to combat COVID-19, with one promising approach being the inhibition of the main protease known as MPro (3CLpro). This protease plays a crucial role in viral replication and is both highly conserved and specific among coronaviruses, making it a key target for developing effective inhibitors. Ricinus communis L., commonly known as the castor bean plant, is an oil-rich species that belongs to the Euphorbiaceae family. It has diverse applications in both medical and industrial fields, highlighting its significant socioeconomic value in Brazil. To explore bioactive compounds derived from Brazil's native biodiversity for potential COVID-19 treatments, this study investigated the interactions between 34 terpenes from R. communis and MPro using an in silico methodology that combines Docking and Molecular Dynamics (MD) simulations. Docking analyses were conducted at the active site of MPro and were validated through redocking, cross-docking, correlations with biological activity, and decoys. These analyses were performed using software tools such as AutoDock 4.2, AutoDock Vina, DockThor, and GOLD, utilizing scoring functions like PLP, Goldscore, Chemscore, and ASP to elucidate the primary interactions between the R. communis terpenes and MPro. Based on the Lipinski Rule (Ro5) and efficiency metrics (LE, LLE, and FQ) calculated for each terpene, the five highest-ranked compounds- camphor, 1,8-cineole, α-thujone, ficusic acid, and 6α-hydroxy-10β-methoxy-7α,8α-epoxy-5-oxocasban-20-10-olide- were selected for subsequent MD studies. Following MD analyses, it was determined that among the selected terpenes, ficusic acid (LLE = 3.54, molecular mass = 196 g/mol, RMSD = 3.50 Å) and 6α-hydroxy-10β-methoxy-7α,8α-epoxy-5-oxocasban-20-10-olide (LLE = 3.50, molecular mass = 376 g/mol, RMSD = 9.94 Å) demonstrated noteworthy inhibitory potential against SARS-CoV-2 MPro. Notably, the interactions of these compounds with MPro have not been reported in the literature before, emphasizing their novelty. These findings highlight ficusic acid and 6α-hydroxy-10β-methoxy-7α,8α-epoxy-5-oxocasban-20-10-olide as promising candidates for future in vitro and in vivo studies aimed to treat COVID-19.porUniversidade Federal da BahiaPrograma de Pós-Graduação Multicêntrico em Bioquímica e Biologia Molecular (PMBqBM) UFBABrasilInstituto de Ciências da Saúde - ICSAcesso Restrito/Embargadoinfo:eu-repo/semantics/openAccessCOVID-19Molecular dockingMolecular dynamicsRicinus communisTerpenesCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULARCOVID-19DockingDinâmica molecularRicinus communisTerpenosAvaliação in silico do potencial inibitório de terpenos de Ricinus communis L. sobre a MPro de SARS-CoV-2In silicio evaluation of Ricinus communis L. terpenes against SARS-CoV-2 MproMestrado Acadêmicoinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionFernandez, Luzimar Gonzagahttp://lattes.cnpq.br/5869970809916591Pita, Samuel Silva da Rochahttp://lattes.cnpq.br/8313800478632324Fernandez, Luzimar GonzagaZottis, AdersonFreitas, Humberto Fonseca dehttp://lattes.cnpq.br/4727023127831430Rocha, Thereza Christina Teixeirareponame:Repositório Institucional da UFBAinstname:Universidade Federal da Bahia (UFBA)instacron:UFBAORIGINALTherezaRochaDissertaçao de Mestrado.pdfTherezaRochaDissertaçao de Mestrado.pdfapplication/pdf15240054https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/42341/1/TherezaRochaDissertac%cc%a7ao%20de%20Mestrado.pdfd45cff862072bc55e626c04674610eb6MD51embargoed access|||2026-03-13LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1720https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/42341/2/license.txtd9b7566281c22d808dbf8f29ff0425c8MD52open accessri/423412025-06-17 15:38:13.738embargoed access|||2026-03-13oai:repositorio.ufba.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufba.br/oai/requestrepositorio@ufba.bropendoar:19322025-06-17T18:38:13Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA)false
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