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Tipo do documento: Tese
Título: Estudos funcionais de potenciais inibidores da enzima chiquimato quinase de Mycobacterium tuberculosis
Autor: Freitas, Talita Freitas de 
Primeiro orientador: Basso, Luiz Augusto
Primeiro coorientador: Timmers, Luis Fernando Saraiva Macedo
Resumo: Em 2017, a TB foi considerada uma das 10 principais causas de morte no mundo. A terapia medicamentosa utilizada atualmente no tratamento da TB possibilita ao paciente um rápido alívio dos sintomas, o que os estimula, em alguns casos, a interrupção prematura do tratamento. A TB resistente vem atingindo níveis cada vez mais alarmantes em todo o mundo, tornando-se indispensável que novas estratégias terapêuticas sejam desenvolvidas para contornar os mecanismos de resistência das micobactérias. Diante deste cenário torna-se necessário identificar e propor novos alvos moleculares que sejam, idealmente, essenciais, vulneráveis e seletivos. A via do ácido chiquímico recebeu notável atenção devido à identificação de uma das enzimas, 5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato (EPSP) sintase, como alvo molecular do herbicida glifosato (N-(fosfonometil)glicina). A ausência desta via metabólica em mamíferos e a sua essencialidade em plantas, fungos e bactérias, faz com que seja possível a obtenção de inibidores menos tóxicos ao hospedeiro. Esse projeto teve como objetivo principal identificar potenciais inibidores da biblioteca de compostos do Laboratório de Química do Centro de Pesquisas em Biologia Molecular e Funcional (CPBMF) utilizando a enzima chiquimato quinase (SK) de M. tuberculosis (MtSK), como alvo terapêutico para o desenvolvimento de novos fármacos contra a tuberculose. Duas estruturas tridimensionais da SK (PDB ID: 2IYS e 2IYQ), disponíveis no banco de dados de proteínas (PDB), foram utilizadas para a docagem molecular, a partir de um protocolo pré-estabelecido (redocking) pelo software AutoDock Vina. A predição de toxicidade e hepatotoxicidade dos compostos foram realizadas por meio do servidor web pkCSM, o qual filtrou 298 moléculas que não possuem caráter hepatotóxico e mutagênico. A partir dos escores da interação entre as pequenas moléculas e a enzima, e da inspeção visual das estruturas dos complexos, foram selecionados 30 compostos que mais interagiram com o sítio ativo da enzima. O ensaio de Máxima concentração permitida pela solubilidade permitiu selecionar 17 moléculas que foram analisadas em ensaios in vitro. Os compostos 1a, 1b, 3a, 3d e 5c tiveram potencial inibitório frente à enzima e à micobactéria, demonstrando assim compostos promissores a partir de uma biblioteca de moléculas não desenhada para a enzima MtSK.
Abstract: In 2017, the Tuberculosis (TB) was considered one of the top 10 causes of death worldwide. The drug therapy currently used in the TB treatment allows the patient to quickly relieve symptoms, which encourages them, in some cases, to prematurely discontinue treatment. The TB resistant has reached increasingly alarming levels around the world, making it essential that new therapeutic strategies are developed to circumvent the resistance mechanisms of mycobacteria. Given this scenario, it is necessary to identify and propose new molecular targets that are, ideally, essential, vulnerable, and selective. The shikimic acid pathway has received notable attention due to the identification of one of the enzymes, 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate (ESPS) synthase, as a molecular target of the herbicide glyphosate (N-(phosphonomethyl)glycine). The absence in animals and essentiality in plants, fungi and bacteria suggest that structure-based chemotherapeutic development of anti-TB agents which are less toxic to the host is warranted using the shikimic acid pathway enzymes as targets. This project main goal is to identify potential inhibitors of compounds belonging to a library of Laboratório de Química do Centro de Pesquisas em Biologia Molecular e Funcional (CPBMF) using the shikimate kinase (SK) enzyme of M. tuberculosis (MtSK) as therapeutic target for the development of new drugs to treat TB. Two tridimensional structures of the SK (PDB ID: 2IYS e 2IYQ), available in the protein databank (PDB), were used in a molecular docking, based on a pre-established protocol (redocking) by the AutoDock Vina software. The prediction of toxicity and hepatotoxicity of the compounds were performed through the pkCSM web server, which filtered 298, which does not have hepatotoxic and mutagenic character. From the interaction between the structures of the components and the visual interaction of the characteristics of the components that most interacted with the enzyme site. The Maximum assay allowed by the solubility of the solution 17 were performed in in vitro assays. Those from compounds 1a, 1b, 3a, 3d and 5c had inhibitory potential to the enzyme and mycobacteria, thus demonstrating compounds a from a library front of promissory notes, not designed for an MtSK enzyme.
Palavras-chave: Tuberculose
Via do Chiquimato
Chiquimato Quinase
Docagem Molecular
AutoDock Vina
PyRx
pkCSM
Concentração Inibitória Mínima
Tuberculosis
Shikimate Pathway
Shikimate Kinase
Docking Molecular
AutoDock Vina
PyRx
pkCSM
Minimal Inhibitory Concentration
Área(s) do CNPq: CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Sigla da instituição: PUCRS
Departamento: Escola de Medicina
Programa: Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Restrição de acesso: Trabalho será publicado como artigo ou livro
Prazo para liberar texto completo: 60 meses
Data para liberar texto completo: 16/09/2027
URI: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10473
Data de defesa: 28-Jul-2022
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde

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