Dissertação
Estudo teórico das interações entre inibidores da inha, enoil acp redutase do mycobacterium tuberculosis
Registro en:
Autor
BAHIA, Jeann Ricardo da Costa
Institución
Resumen
Isoniazid is the oldest, cheapest and most effective synthetic prodrug of the first line of treatment for Tuberculosis. It should be activated by the Mycobacterium tuberculosis catalase-peroxidase, KatG, which produces an isonicotinoyl-NADH adduct, INNADH, which targets the M. tuberculosis Enoyl-ACP reductase protein, InhA, in order to disrupt the synthesis chain of mycolic acids. Resistance to isoniazid alone or in combination with other drugs is one of the most common forms of resistant tuberculosis and poses a threat to the control of this disease. In this context, triclosan (TCL) appears as an alternative inhibitor of the synthesis of mycolic acids, since it is also specific to InhA. This study aims to evaluate the interactions of inhibitors of InhA through Molecular Dynamics Simulation (DM) and propose possible new inhibitors for this enzyme. The system used in this work was captured from the database PDB, code 4TRO. Eight ligands, NADH, INNADH, and the TCL, P31, P41, P52, P61, P72 and P80 derivatives were evaluated. In the lower region of the active site of InhA were more frequent π charge stacks made by PHE41 and PHE97 with the ligands NADH, INADH, P80, P31, P72, however P41 made a hydrogen bond (LH) with PHE41. In the central region of the active site, residues such as A GLY96, SER20 and ILE21 did LH with NADH, INNADH, P31, P41 and P80. In relation to the upper region of the InhA site. The PHE149 performed EC-π with the INNADH and P41. Already in P31 was an LH with this residue and in P80 the energies are favorable for interaction. The free energies of each system presented in descending order are INNADH (-72,038 kcal / mol), P80 (-45,841 kcal / mol), NADH (- 41,463 kcal / mol), P41 (-40,178 kcal / mol), P31 (-30.614 kcal / mol), p52 (-19.475 kcal / mol) and P61 (-12.297 kcal / mol). These results highlight P80 and P41 as promising candidates for M. tuberculosis mycolic acid synthesis inhibitors, since being an energy profile is competitive with the values shown by NADH. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A Isoniazida é o profármaco sintético mais antigo, barato e efetivo da primeira linha de tratamento da Tuberculose. Ela deve ser ativada pela catalase-peroxidase do Mycobacterium tuberculosis, KatG, que produz um aduto isonicotinoil-NADH, INNADH, o qual se dirige a proteína Enoil-ACP redutase do M. tuberculosis, InhA, a fim de interromper a cadeia de síntese de ácidos micólicos. A resistência a isoniazida, isolada ou combinada a outras drogas é uma das formas mais comuns de tuberculose resistente e representa uma ameaça ao controle dessa doença. Nesse contexto, o triclosan (TCL) surge como uma alternativa de inibidores da síntese de ácidos micólicos, já que ele também é específico da InhA. Este estudo visa avaliar as interações de inibidores da InhA através da Simulação de Dinâmica Molecular (DM) e propor possíveis novos inibidores para essa enzima. O sistema utilizado neste trabalho foi captado a partir do banco de dados PDB, código 4TRO. Foram avaliados 8 ligantes, NADH, INNADH, e os derivados do TCL, P31, P41, P52, P61, P72 e P80. Na região inferior do sítio ativo da InhA foram mais frequentes empilhamentos de carga π feitos por PHE41 e PHE97 com os ligantes NADH, INADH, P80, P31, P72, entretanto P41 fez uma ligação de hidrogênio (LH) com a PHE41. Na região central do sítio ativo, resíduos como A GLY96, SER20 e ILE21 fizeram LH com NADH, INNADH, P31, P41 e P80. Em relação a região superior do sítio da InhA. A PHE149 realizou EC-π com o INNADH e P41. Já no P31 foi uma LH com este resíduo e no P80 as energias são favoráveis para interação. As energias livres de cada sistema apresentadas por ordem decrescente, são INNADH (-72,038 kcal/mol), P80 (-45,841 kcal/mol), NADH (-41,463 kcal/mol), P41 (-40,178 kcal/mol), P31 (-31,807 kcal/mol), P72 (-30,614 kcal/mol), p52 (-19,475 kcal/mol) e P61 (-12,297 kcal/mol). Estes resultados destacam P80 e P41 como candidatos promissores a inibidores da síntese de ácidos micólicos de M. tuberculosis, já que ser perfil energético é competitivo aos valores mostrados pelo NADH.