Caracterização biofísico-química da enzima Orotato Fosforibosiltransferase (OPRT, EC 2.4.2.10) de Mycobacterium tuberculosis H37Rv : modelo para o desenvolvimento de novas drogas anti-tuberculose
AUTOR(ES)
Ardala Breda
DATA DE PUBLICAÇÃO
2011
RESUMO
A tuberculose é uma doença infecciosa crônica, causada principalmente pelo Mycobacterium tuberculosis, e requer novas iniciativas urgentes para o seu tratamento e cura em decorrência do surgimento de cepas resistentes a drogas, sua abrangência global, e o significativo aumento de pessoas infectadas entre pacientes imunodeprimidos; além do grande número de pessoas infectadas com a forma latente da tuberculose, que atuam como reservatório da doença. As enzimas que constituem as vias de metabolismo de nucleotídeos são alvos promissores para o desenvolvimento de novas drogas para o tratamento da tuberculose, tanto na sua forma ativa quanto latente. A enzima orotato fosforibosiltransferase (OPRT), pertencente à via de síntese de novo de nucleotídeos de pirimidina, catalisa a transferência reversível do grupamento fosforibosil da molécula de 5-fosfo-α-Dribose 1-difosfato (PRPP) para o ácido orótico (OA), formando orotidina 5- monofosfato (OMP), molécula precursora dos demais nucleotídeo de pirimidina. Este trabalho descreve a clonagem, amplificação e caracterização do produto do gene pyrE de M. tuberculosis H37Rv como uma enzima OPRT funcional; a determinação de suas constantes cinéticas aparentes e verdadeiras para as reações direta e inversa; ensaio de inibição pelos produtos; e a determinação do mecanismo cinético da reação como sendo Mono-Iso Ordenado Bi Bi, mecanismo que até então não havia sido descrito para uma enzima pertencente à família das fosforibosiltransferases do tipo I. As constantes termodinâmicas e o perfil de discriminação termodinâmica permitiram a identificação dos modos de interação dos substratos naturais da enzima com seu sítio de ligação. A caracterização da reação catalisada pela enzima OPRT micobacteriana é uma etapa essencial para o desenvolvimento de novas drogas de ação específica que permitam o melhor controle da tuberculose. Os dados resultantes da caracterização da enzima foram utilizados como ponto de partida para o planejamento, seleção e teste de inibidores seletivos contra a OPRT de M. tuberculosis. Um composto inicial, com valores de na faixa de concentração de nanomolar, foi identificado como potencial composto líder, sendo submetido a diferentes protocolos de derivatizaçao química, permitindo a obtenção de uma molécula derivada com valores de constantes inibitórias e perfil de discriminação termodinâmica aprimorados. Estes dois compostos foram caracterizados como inibidores competitivos e incompetitivos em relação aos substratos naturais da OPRT, OA e PRPP, respectivamente; onde o conhecimento do singular mecanismo cinético de reação da enzima de M. tuberculosis foi utilizado para o planejamento de moléculas capazes de formar um complexo ternário não catalítico ( ∙ ∙ ), inibindo a síntese de nucleotídeos de pirimidina e sequestrando moléculas de PRPP do meio celular, afetando ainda, outros processos metabólicos essenciais. Os resultados deste trabalho colaboram ainda para uma melhor compreensão do metabolismo de nucleotídeos de micobactérias e fornecem informações relevantes para o avanço do desenvolvimento de inibidores de ação seletiva sobre alvos moleculares específicos para o tratamento e profilaxia da tuberculose
ASSUNTO(S)
biologia molecular biologia celular tuberculose nucleotÍdeos enzimas biologia molecular
ACESSO AO ARTIGO
http://tede.pucrs.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3445Documentos Relacionados
- O estudo da enzima deidroquinato sintase de Mycobacterium tuberculosis H37Rv como alvo para o desenvolvimento de fármacos antituberculose
- Estudos bioquímicos da enzima GMP sintase (EC 6.3.5.2) de Mycobacterium Tuberculosis H37RV como primeiro passo para a obtenção de amostras atenuadas
- Caracterização da proteína prefenato desidratase de Mycobacterium tuberculosis H37Rv
- A enzima indol-3-glicerol fosfato sintase de Mycobacterium tuberculosis H37Rv : caracterização cinética e mecanismo químico
- Rate of Ribonucleic Acid Chain Growth in Mycobacterium tuberculosis H37RV