Busca por inibidores das enzimas bacterianas diguanilato e diadenilato ciclases baseado em fragmentos moleculares através de cristalografia de proteínas

• Processo: 13/23163-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Marcos Vicente de Albuquerque Salles Navarro
• Beneficiário: Helton José Wiggers
• Supervisor: Frank von Delft
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Oxford, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 10/19109-4 - Planejamento de Inibidores de Diguanilato Ciclases Envolvidas na Formação de Biofilmes Bacterianos, BP.PD
• Assunto(s): Inibidores enzimáticos Cristalografia de proteínas Biofilmes Adenilil ciclases Transdução de sinais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofilme e infecção bacteriana | Cristalografia de Proteínas | inibidores enzimáticos | Planejamento de inibidores baseado em fragmentos moleculares | Vias de sinalização de c-di-GMP | Cristalografia de proteínas

Resumo

A formação de biofilme por microrganismos em infecções persistentes é uma das principais causas da resistência à antibióticos. Como infecções com biofilme contribuem significativamente para a morbidez de pacientes e altos custos de saúde, novas estratégias para o tratamento destas infecções são necessárias. Mensageiros secundários cíclicos, c-di-GMP e c-di-AMP, são importantes reguladores da formação de biofilme e associados à tolerância a antibióticos: em geral níveis elevados de c-di-GMP resultam no aumento da formação de biofilme, enquanto que a eliminação das enzimas responsáveis pela biossíntese de c-di-GMP suprime a formação de biofilme bacteriano e, recentemente foi descoberto que o c-di-AMP também possui relação com a formação de biofilme e sobrevivência de bactérias. Desta forma, as enzimas diguanilato ciclase (DGC) e diadenilato ciclase (DAC), responsáveis pela biossíntese de c-di-GMP e c-di-AMP, respectivamente, são alvos atraentes para o desenvolvimento de medicamentos contra infecções bacterianas.O objetivo deste estudo é a aplicação de uma estratégia de descoberta de inibidores baseada em fragmentos moleculares, para gerar compostos bioativos frente às enzimas DGC e DAC das bactérias patogênicas Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, respectivamente. Utilizando infraestrutura para triagem de fragmentos moleculares através de cristalografia de proteínas disponível no Diamond light source via o Centro de Genômica Estrutural da Universidade de Oxford, ambas as enzimas DGC e DAC serão testada contra a coleção de fragmentos disponível no Diamond, os ligantes encontrados serão verificados por Calorimetria de Titulação Isotérmica para a obtenção dos parâmetros termodinâmicos de interação. A identificação de fragmentos moleculares permitirá o desenvolvimento de compostos bioativos que podem ser empregados como sondas moleculares para a compreensão dos mecanismos fisiológicos de ação das DGC e DAC; isto permitirá a validação química destas enzimas como alvos antibacterianos; permitirá explorar substâncias químicas capazes de penetrar em biofilmes, e em última análise, irá fornecer pontos de partida para a geração de candidatos a fármacos com atividade antibiofilme e/o antibacteriana. (AU)