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Uso de simulações de dinâmica molecular (DM) para estudar a flexibilidade da Ecto-5'-Nucleotidase humana (ecto-5'NT, CD73) e TRAPP ("transient pockets in proteins") para análises da dinâmica de sítios de ligação

Processo: 18/06381-0
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 03 de setembro de 2018
Vigência (Término): 06 de janeiro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
Pesquisador responsável:Antonia Tavares Do Amaral
Beneficiário:Lucas Gasparello Viviani
Supervisor no Exterior: Rebecca Claire Wade
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS), Alemanha  
Vinculado à bolsa:14/07248-0 - Busca virtual de inibidores da ecto-5'-nucleotidase humana e da tiorredoxina redutase de Mycobacterium tuberculosis: proposição de modelos e validação experimental, BP.DD
Assunto(s):Modelagem molecular

Resumo

Ecto-5'-nucleotidase (ecto-5'NT, CD73) é uma enzima homodimérica ancorada à membrana plasmática via glicosilfosfatidilinositol (GPI), que possui íons Zn2+ como cofator e hidrolisa AMP a adenosina, atuando como um ponto de controle da provisão extracelular dessa molécula sinalizadora. Ecto-5'NT humana é superexpressa por vários tipos de células cancerosas, ativando vias imunossupressoras no microambiente tumoral. Adicionalmente, o papel dessa enzima na progressão tumoral e na metástase foi mostrado in vivo, o que contribuiu para que fosse reconhecida como um alvo promissor para o desenvolvimento de antitumorais. A estrutura 3D da ecto-5'NT humana foi elucidada por cristalografia de raios-X em 2012, fornecendo informações para o desenvolvimento de inibidores para essa enzima-alvo. Entretanto, há apenas poucos inibidores da ecto-5'NT relatados na literatura até o momento. Recentemente, em nosso grupo, modelos de busca virtual (virtual screening, VS) de novos inibidores da ecto-5'NT foram gerados e aplicados ao banco de dados ZINC 2011 (~23 milhões de compostos). Dentre os compostos selecionados e testados, 7 apresentaram valores de IC50 da ordem de micromolares. Até o momento, os modelos de VS gerados foram obtidos utilizando estruturas cristalinas 3D estáticas como pontos de partida. Sabe-se, no entanto, que essa é uma representação limitada para a modelagem do reconhecimento proteína-ligante, pois a flexibilidade estrutural tem um papel relevante nesse processo. Nesse projeto, visando contribuir para a proposição de novos modelos de VS, objetivamos estudar a flexibilidade conformacional da ecto-5'NT humana, usando simulações de dinâmica molecular. Adicionalmente, objetivando-se considerar a dinâmica dos sítios de ligação da ecto-5'NT, pretendemos utilizar TRAPP ("Transient Pockets in Proteins"), um programa computacional desenvolvido por Kokh et al. para a identificação, análise e visualização de variações nos sítios de ligação de uma proteína, ao longo de uma trajetória gerada por simulações computacionais.