Predicción de la actividad de la toxina Tma2 del veneno de escorpión Tityus macrochirus sobre canales iónicos de sodio presentes en las células cancerosas de cuello uterino

Abstract

El cáncer de cuello uterino es el cáncer con mayor incidencia en las mujeres a nivel mundial, los tratamientos convencionales incluyen quimioterapia y radioterapia; sin embargo, la resistencia adquirida a los fármacos empleados es un factor limitante para el éxito del tratamiento. Por esta razón, se ha tenido el interés de identificar de manera in silico una alternativa a estos tratamientos convencionales, mediante el estudio de la toxina Tma2 la cual, actúa sobre canales de sodio. Este estudio pretende realizar la predicción de la actividad de la toxina Tma2 del veneno de escorpión Tityus macrochirus sobre canales iónicos de sodio presentes en las células cancerosas del cuello uterino; mediante el uso de herramientas bioinformáticas; en primer lugar, se realizó la caracterización estructural donde se encontró que esta estructura está compuesta en su totalidad por hojas plegadas beta y random coil, posteriormente se llevó a cabo modelamiento tridimensional del péptido el cual, según los parámetros obtenidos en el análisis como: puntaje GMQE (Estimación de la calidad del modelo global) = 0,70; QMEANDisCo = 0,67; puntuación de MolProbity = 2,46; favorabilidad de Ramachandran = 80,0%, indican que la estructura proteica obtenida en SwissModel es de calidad intermedia. Posteriormente se realizó el acoplamiento molecular utilizando HADDOCK donde se obtuvieron 9 agrupamientos que representan el 69% de los modelos refinados con agua de los cuales, se seleccionó el agrupamiento 1 como acoplamiento de trabajo debido a que presentaba mejores puntuaciones en HADDOCK respecto a los demás; a este agrupamiento se le determinaron las interacciones mediante Biovia Discovery Studio donde se obtuvo un buen porcentaje de interacciones hidrofóbicas con un 50%, lo cual demuestra que las interacciones presentes son favorables para que se pueda dar una inhibición mediante la despolarización de la partícula de inactivación que se encuentra presente en el canal, bloqueando el paso del sodio a través de este.

Cervical cancer is cancer with the highest incidence in women worldwide, conventional treatments include chemotherapy and Cervical cancer is cancer with the highest incidence in women worldwide, conventional treatments include chemotherapy and radiation therapy; however, acquired resistance to the drugs used is a limiting factor for treatment success. For this reason, it has been interesting to identify in silico an alternative to these conventional treatments, by studying the toxin Tma2 which acts on sodium channels. This study aims to predict the activity of the toxin Tma2 of scorpion venom Tityus macrochirus on sodium ion channels present in cervical cancer cells; by using bioinformatics tools, first, the structural characterization was performed where it was found that this structure is composed entirely of folded sheets beta and random coil, then three-dimensional modeling of the peptide was made which, according to the parameters obtained in the analysis such as GMQE score (Global model quality estimation) = 0.70; QMEANDisCo = 0.67; MolProbity score = 2.46; Ramachandran favorability = 80,0%, indicate that the protein structure obtained in SwissModel is of intermediate quality. Molecular coupling was then performed using HADDOCK where 9 clusters were obtained representing 69% of the models refined with water of which, Cluster 1 was selected as a working coupling because it had better HADDOCK scores than the others; The interactions were determined employing Biovia Discovery Studio where a good percentage of hydrophobic interactions with 50% which shows that the interactions present are favorable so that inhibition can be given by depolarizing the inactivation particle that is present in the channel, blocking the passage of sodium through this.