65ª Reunião Anual da SBPC

D. Ciências da Saúde - 5. Farmácia - 6. Farmácia

ACOPLAMENTO MOLECULAR E MODELAGEM FARMACOFÓRICA DE DERIVADOS NUCLEOSÍDICOS CANDIDATOS A INIBIDORES DA UDP-N-ACETILGLICOSAMINA PIROFOSFORILASE DO FUNGO Moniliophthora perniciosa

Genilson Costa Santos - Bolsista PROBIC - Laboratório de Modelagem Molecular - Depto. de Saúde – UEFS Manoelito Coelho dos Santos Junior - Prof. Dr./Orientador - Laboratório de Modelagem Molecular - Depto. de Saúde-UEFS

INTRODUÇÃO:

A cultura do cacau marcou época na economia brasileira, sendo uma das principais fontes geradoras de divisas da década de 70, nesta época, cerca de 90% da produção era destinada à exportação. A partir de 1989, ocorreu uma queda da produção de cacau, o que, em parte, pode ser explicado pelo surgimento e desenvolvimento do fungo Moniliophthora perniciosa, que é responsável por uma praga conhecida como vassoura-de-bruxa do cacaueiro. Com o surgimento desta, o Brasil passou de exportador a importador de cacau e, em 2000, foram importadas cerca de 71.000 toneladas de amêndoas de cacau (COMPANHIA DAS DOCAS DO ESTADO DA BAHIA, 2002). O desenvolvimento de inibidores para a UDP-N-acetilglicosamina pirofosforilase (enzima envolvida no ciclo da quitina, componente essencial da parede fúngica), portanto, justifica-se no interesse socioeconômico, pois a inibição da enzima pode ser uma forma de controle da vassoura-de-bruxa, o que pode contribuir para o aumento da produtividade dos estados cultivadores de cacau. Foi empregando para esse fim estudos de acoplamento molecular e modelagem farmacofórica, tendo como base derivados nucleosídicos, pois estes derivados são reconhecidos molecularmente pela enzima (PENEEF et al., 2001; MARUYAMA et al., 2007).

OBJETIVO DO TRABALHO:

Este trabalho tem como objetivo a busca por potenciais inibidores da UDP-N-acetilglicosamina pirofosforilase por estudos de acoplamento molecular e das características essenciais de interação do complexo, na busca de um possível fármaco que possa ser usado no combate/controle da vassoura-de-bruxa.

MÉTODOS:

Utilizando o programa Marvin Beans um nucleosídeo foi construído, tendo como base azotada a uracila e a pentose sendo a desoxirribose. Para esse composto foi gerado o seu Simplified Molecular-Input Line-Entry System (SMILE), então esse composto foi submetido ao Zinc12 database (Irwin et al, 2012), utilizando como critério de seleção o valor de similaridade de 90%. Os compostos encontrados nessa busca foram subsequentemente otimizados no programa Gaussian 9W utilizando o método semi-empírico PM6 (STEWART, 2007). O estudo de acoplamento molecular foi realizado no programa Autodock Vina 1.1.2, que utiliza o algoritmo Iterated Local Search Global Optimizer para busca global estocástica. Para o acoplamento foi utilizada a proteína modelo construída por Santos Junior e colaboradores (2011). A caixa de acoplamento (grid box) foi definida como um cubo com centro geométrico no sítio ativo da enzima, possuindo dimensões de 18 x 14 x 16 Å, espaçamento de pontos de 1Å e coordenadas X, Y e Z de -58.323, -18.926 e 79.633, respectivamente. Os resultados foram organizados de acordo com a energia de afinidade e as geometrias foram utilizadas para a modelagem farmacofórica, sendo utilizado para isso os programas Discovery Studio 3.5 e Ligandscout 3.0.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Na busca de compostos congêneres realizadas no Zinc12 database (submetendo-se a desoxiuridina planejada) foram encontrados 69 compostos com 90% de similaridade estrutural. Após simulação de acoplamento molecular encontrou-se um valor de energia de afinidade de -7.1 Kcal/mol para o ligante 48 (melhor energia). Todos os outros também apresentaram alguma afinidade pelo receptor e serão usadas na construção de uma hipótese farmacofórica, que servirá de parâmetro para estudo do farmacóforo da pirofosforilase. Na análise do mapa farmacofórico para o ligante 48 é possível visualizar os resíduos do sítio ativo e os respectivos pontos de interação com o ligante. Este composto faz diversas interações hidrofóbicas com o receptor (Lys408 com os dois anéis do ligante, Pro406 também com os dois anéis e com a metila da desoxirribose, Cys252 com a metila da desoxirribose e Lys123 e Ile329 somente com o grupamento açúcar), além de interações de hidrogênio (Ser327 faz uma interação de hidrogênio do tipo doadora (LHD) com o grupo cetona do anel piridina do ligante).

CONCLUSÕES:

O estudo demonstrou resultados promissores na busca de compostos que possam interagir molecularmente com a UDP-N-acetilglicosamina pirofosforilase. Aqui, foi apresentado o resultado para a energia de afinidade do melhor composto, no entanto, todos os compostos utilizados mostraram afinidade pela enzima. As futuras etapas do presente estudo: construção e análise da hipótese farmacofórica e simulações de Dinâmica Molecular, devem apontar resultados mais conclusivos e direcionar os esforços na busca de possíveis inibidores da pirofosforilase e, portanto, de um possível fármaco contra a praga conhecida como vassoura-de-bruxa.

Palavras-chave: Vassoura-de-bruxa, Acoplamento Molecular, Farmacofórico.