Estratégias integradas in vitro e in silico na busca por novos compostos líderes contra doenças relacionadas a tripanosomatídeo baseada na inibição seletiva da diidroorotato desidrogenase

• Processo: 14/21068-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Maria Cristina Nonato
• Beneficiário: Renata Almeida Garcia Reis
• Supervisor: William N. Hunter
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Dundee, Escócia
• Vinculado à bolsa: 11/23504-9 - Exploração da relação estrutura-função da Enzima DHODH no desenvolvimento de novas moléculas com ação tripanocida e leishmanicida, BP.DR
• Assunto(s): Interferometria
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biolayer interferometry | dihydroorotate dehydrogenase | drug discovery | high throughput screening | molecular docking | Cristalografia de Proteínas

Resumo

A enzima diidroorotato desidrogenase tem sido investigada como um alvo terapêutico para o desenvolvimento de fármacos com atividade tripanocida. DHODHs de tripanosomatídeos são alvos atrativos uma vez que: (i) elas participam de uma via bioquímica importante, (ii) há diferenças estruturais importantes entre as enzimas humana e de tripanosomatídeos (iii) DHODHs de tripanosomatídeos apresentam diferentes sítios validados, os quais podem ser explorados no planejamento de fármacos.Diversos estudos sobre a enzima DHODH de tripanosomatídeos têm sido realizados em nosso laboratório durante um longo período. Desde o desenvolvimento de um protocolo reprodutível para expressão e purificação, primeiros estudos de caracterização cinética, cristalização, determinação da estrutura, identificação de uma primeira geração de ligantes, validação de potenciais sítios para "docking" de ligantes, e mais recentemente a construção de diferentes mutantes, caracterização do estado pre-estacionário por meio de experimentos de "stopped-flow" e simulações de dinâmica molecular têm sido utilizadas para garantir a completa caracterização das TrypDHODHs.O próximo passo pretendido é seguir com novos estudos de inibição da enzima, utilizando não somente nossos avanços no conhecimento sobre o mecanismo catalítico e nossos dados estruturais, mas também metodologias in silico e in vitro disponíveis na área da descoberta de novas drogas, que ainda não estão implementadas em nosso laboratório. Baseado nesse objetivo, nós estabelecemos uma colaboração com Prof. William Hunter da "Division of Biological Chemistry and Drug Discovery (BCDD), College of Life Sciences - University of Dundee". BCDD é uma divisão de pesquisa multidisciplinar e altamente colaborativa, abrangendo tanto a pesquisa fundamental quanto a pesquisa translacional. BCDD é composta por um time amplo trabalhando com parasitas kinetoplastídeos, o qual investe no planejamento de novos potenciais agentes terapêuticos valendo-se de ferramentas de bioinformática e químioinformática, uma variedade de métodos biofísicos e técnicas de biologia estruturalO principal objetivo deste projeto é oferecer a aluna treinamento no estado da arte dos métodos de descoberta de novas drogas baseados na estrutura, enfocando na integração de métodos computacionais (docking molecular e design químico baseado em análises das relações estrutura-atividade) e métodos experimentais (interferometria de biocamada, cristalografia de raio-x e enzimologia). Essa abordagem será aplicada na busca por ligantes para a enzima diidroorotato desidrogenase de Trypanosoma cruzi e Leishmania major, alvos potenciais para o desenvolvimento de novas terapias contra a doença de Chagas e Leishmanioses. (AU)