Estudos biofísicos de complexos da glicose 6-fosfato desidrogenase com inibidores

• Processo: 14/07533-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 05 de outubro de 2014
• Data de Término da vigência: 04 de outubro de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Artur Torres Cordeiro
• Beneficiário: Gustavo Fernando Mercaldi
• Supervisor: William N. Hunter
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Dundee, Escócia
• Vinculado à bolsa: 10/17849-0 - Desenvolvimento de um ensaio para triagem molecular de alto desempenho (high throughput screening) de inibidores da enzima glicose-6-fosfato desidrogenase de Trypanosoma cruzi, BP.DR
• Assunto(s): Quinazolinonas Inibidores enzimáticos Cristalografia de proteínas Glucosefosfato desidrogenase Calorimetria
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Calorimetria de titulação isotérmica | Cristalografia de Proteínas | Glucose 6-phosphato desidrogenase | inibidores enzimáticos | Quinazolinonas | Tieno-pirimidinas | Biofísica Aplicada ao Estudo de Proteínas

Resumo

De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), é estimado que 7-8 milhões de pessoas estão infectadas com Trypanosoma cruzi no mundo. Apesar dos impactos socioeconômicos e de saúde publica da Doença de Chagas em regiões endêmicas, os fármacos disponíveis não apresentam os perfis desejados de segurança e eficácia, criando uma necessidade urgente por novas terapias. A enzima glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PDH) catalisa a primeira e limitante etapa da via de pentose fosfato no parasita e é um alvo atraente para o desenvolvimento de fármacos tripanocidas. Nosso grupo estabeleceu os sistemas de produção das G6PDHs tanto de T. cruzi quanto humana e usando a enzima do parasita uma campanha de triagem em larga escala (HTS) foi realizada, permitindo a identificação de inibidores com potencia de baixo micromolar pertencente às classes químicas quinazolinona e tieno-pirimidina. Estes compostos mostraram atividade anti-tripanocida in-vitro e no caso das quinazolinonas, foram observados derivados com EC50 da mesma ordem de grandeza que o benznidazol. Assim como os clássicos inibidores esteroidais de G6PDH as quinazolinonas e tieno-pirimidinas também atuam por um mecanismo reversível incompetitivo, ainda mostrando uma seletividade sem precedentes para a G6PDH do parasito. Nosso propósito é determinar condições onde complexos estáveis entre a G6PDH e os novos inibidores são formados, avaliar a termodinâmica da interação dos ligantes com a macromolécula alvo, mapear o sitio de ligação de inibidores incompetitivos na G6PDH e identificar os elementos estruturais relacionados a especificidade do inibidores. Para esse propósito, serão realizados ensaios de estabilidade térmica baseada em fluorescência, calorimetria de titulação isotérmica e cristalografia de raios-X. Apesar de estruturas cristalográficas das G6PDHs de humano e T. cruzi já terem sido determinadas, estruturas de complexos enzima-inibidor não foram obtidas até o momento. Os estudos citados serão realizados sobre a supervisão do Prof. Dr. Willian N. Hunter na Universidade de Dundee, Escócia. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MERCALDI, GUSTAVO F.; DAWSON, ALICE; HUNTER, WILLIAN N.; CORDEIRO, ARTUR T.. The structure of a Trypanosoma cruzi glucose-6-phosphate dehydrogenase reveals differences from the mammalian enzyme. FEBS Letters, v. 590, n. 16, p. 2776-2786, AUG 2016. (13/03983-5, 14/07533-7)