Estudo computacional da enzima gGAPDH do Trypanosoma cruzi / Computational study of the gGAPDH enzyme from Trypanosoma cruzi

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Métodos de química computacional foram utilizados para estudar a enzima gGAPDH do Trypanosoma cruzi, protozoário responsável pela doença de Chagas. Simulações por dinâmica molecular foram realizados para obter a evolução temporal da enzima gGAPDH na forma holo (com o cofator NAD+) e apo (sem o cofator) em solução. Os cálculos foram efetuados no ensemble NpT a T = 300K e p = 1bar. Nessas simulações ficaram evidenciadas pequenas mudanças conformacionais entre as formas holo e apo no tempo de simulação de 20,0 ns. Para posicionar ou encaixar algumas moléculas candidatas a fármacos no sítio ativo da enzima, cálculos de docking foram realizados utilizando a metodologia de ensemble docking, utilizando múltiplas conformações obtidas a cada intervalo de 2,0 ns de simulação da enzima na forma holo e apo. Essa metodologia foi adotada para levar em consideração a flexibilidade da enzima. Os resultados desses cálculos mostraram que a melhor estratégia para elaborar compostos candidatos a fármacos é considerar as duas formas da enzima (holo e apo). Com esta estratégia, um composto inibiria a forma apo e outro, a forma holo. Para caracterizar o mecanismo enzimático, o gliceraldeído 3-fosfato (G3P) foi colocado no sítio ativo (via cálculos de docking) da enzima gGAPDH na forma holo, a qual foi obtida a 20,0 ns de simulação. Nesse sistema (gGAPDHNAD+- G3P), foi realizado 1,0 ns de simulação por dinâmica molecular para a relaxação e equilibração do sistema. Ao longo dessa simulação, duas estruturas foram escolhidas para a realização de cálculos de química quântica relacionados com a atividade enzimática. Em uma dessas estruturas, um dos mecanismos propostos na literatura foi caracterizado a partir da coordenada de reação de transferência do próton da Cys166 para a His194. Estes cálculos foram efetuados utilizando um procedimento que combina a utilização da metodologia xvii MOZYME com o cálculo SCF usual implementado no programa MOPAC2009. Nestes cálculos, a parametrização PM6 foi utilizada. A partir de uma segunda estrutura obtida da dinâmica molecular, um novo mecanismo para a enzima gGAPDH foi proposto e caracterizado via cálculos quânticos. Nesse mecanismo, o grupo hidroxila da G3P age como uma ponte para a transferência do próton da Cys166 para a His194.

ASSUNTO(S)

docking gapdh quimica química quântica trypanosoma cruzi dinâmica molecular

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