Bases estruturais da sensibilidade da dihidropteroato sintase de Mycobacterium tuberculosis e M. leprae as drogas sulfonamidas

• Processo: 14/24486-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Marcio Vinicius Bertacine Dias
• Beneficiário: João Henrique Pimenta Giudice
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 10/15971-3 - Caracterização estrutural de enzimas envolvidas em vias de biossíntese de antibióticos com interesse biotecnológico, AP.JP
• Assunto(s): Biologia estrutural Sulfonamidas Biossíntese Folato Tratamento de doenças Tuberculose Mycobacterium leprae Mycobacterium tuberculosis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Estrutural | biossíntese de folato | dihidropteroato sintase | Mycobacterium leprae | Mycobacterium tuberculosis | sulfonamidas | antimicrobioanos

Resumo

Duas doenças que são causadas por micobacteria e representam sérios problemas de saúde pública tanto no Brasil, como em outros países em desenvolvimento, são a tuberculose e hanseníase. A tuberculose, causada pelo Mycobacterium tuberculosis, é uma das principais causas de morte por doenças infecciosas na população humana. Enquanto que a hanseníase, causada pelo M. leprae, apesar de não ser letal, causa a invalidez dos portadores em estágio avançado da infecção e é considerada uma das doenças mais antigas da humanidade. Entretanto, apesar da importância socioeconômica destas duas doenças, o entendimento da biologia dos agentes infecciosos e o desenvolvimento de novas drogas ainda são necessários. A via de biossíntese de folato é uma via atrativa para o desenvolvimento de novas moléculas por ser essencial para o crescimento de ambos os microorganismos. Na verdade, hanseníase pode ser tratada com a droga dapsona, que é uma sulfonamida, e que inibe a enzima dihidropteroato sintase (DHPS), o quarto passo da via de síntese de folato, apesar de haver relatos de cepas resistentes. Por outro lado, nenhuma droga sulfonamida tem efeito sobre M. tuberculosis, mesmo com a alta identidade seqüencial destas duas enzimas. Além disso, apesar de a estrutura da DHPS de M. tuberculosis ser conhecida, não se sabe o mecanismo de ligação para o seu substrato p-ABA, e não há qualquer estrutura para a DHPS de M. leprae. Assim neste projeto, pretendemos estudar o modo de ligação do p-ABA e drogas sulfonamidas na DPHS de M. tuberculosis e M. leprae. Através de cristalografia de Raios X pretendemos determinar estruturas de DHPS desses dois organismos em complexos com p-ABA e também com dapsona. Além disso, através de mutagênese sítio dirigida, cinética enzimática e calorimetria pretendemos entender as diferenças de especificidade destas duas enzimas com relação às sulfas. Acreditamos que com o desvendamento destas questões poderemos contribuir para o entendimento do mecanismo de atuação destes antimicrobianos e também fornecer informações que podem ser úteis para o desenvolvimento de novas drogas no tratamento de tuberculose. (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)

RIBEIRO, JOAO AUGUSTO; CHAVEZ-PACHECO, SAIR MAXIMO; DE OLIVEIRA, GABRIEL STEPHANI; SILVA, CATHARINA DOS SANTOS; PIMENTA GIUDICE, JOAO HENRIQUE; LIBREROS-ZUNIGA, GERARDO ANDRES; BERTACINE DIAS, MARCIO VINICIUS. Crystal structures of the closed form of Mycobacterium tuberculosis dihydrofolate reductase in complex with dihydrofolate and antifolates. ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-STRUCTURAL BIOLOGY, v. 75, n. 7, p. 682-693, JUL 2019. (13/15906-5, 15/09188-8, 17/25733-1, 18/00351-1, 14/24486-2, 16/18721-4)

RIBEIRO, JOAO AUGUSTO; CHAVEZ-PACHECO, SAIR MAXIMO; DE OLIVEIRA, GABRIEL STEPHANI; SILVA, CATHARINA DOS SANTOS; PIMENTA GIUDICE, JOAO HENRIQUE; LIBREROS-ZUNIGA, GERARDO ANDRES; BERTACINE DIAS, MARCIO VINICIUS. Crystal structures of the closed form of Mycobacterium tuberculosis dihydrofolate reductase in complex with dihydrofolate and antifolates. ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-STRUCTURAL BIOLOGY, v. 75, p. 12-pg., 2019-07-01. (13/15906-5, 18/00351-1, 15/09188-8, 14/24486-2, 17/25733-1, 16/18721-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

GIUDICE, João Henrique Pimenta. Estudo estrutural e biofísico de três enzimas da via do folato de microrganismos patogênicos.. 2018. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/SDI) São Paulo.