Planejamento de fármacos baseado em fragmentos aplicado para a enzima beta-cetoacil ACP sintase III de Staphylococcus aureus

• Processo: 18/17702-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Marcio Vinicius Bertacine Dias
• Beneficiário: Andreza Alves Matias de Araujo
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia estrutural Elementos estruturais de proteínas Co-cristalização Bioatividade Biossíntese Ácidos graxos Staphylococcus aureus Mycobacterium tuberculosis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: desenho de fármacos baseado em fragmentos | estrutura de proteínas | FabH | Mycobacterium tuberculosis | Planejamento Racional | biologia estrutural

Resumo

Infecções causadas por Staphylococcus aureus é um grave problema de saúde pública mundial devido principalmente a esta bactéria ser resistente a maioria dos antibióticos em uso. Embora este microrganismo faça parte da nossa microbiota, ele eventualmente pode causar infeções, principalmente cutâneas ou ainda levar a morte de pacientes hospitalizados por infecções nosocomiais. Devido a esses problemas, a pesquisa no desenvolvimento de novas terapias que possam ser utilizadas no combate a infecções estafilocócicas tem se tornado uma prioridade nos últimos anos. Neste sentido, a biossíntese de ácidos graxos em bactérias apresenta-se como um alvo atrativo, uma vez que, ela difere consideravelmente da biossíntese em eucariotos e é essencial para a sobrevivência em procariotos. Entre as enzimas relacionadas com a biossíntese de ácidos graxos, a FabH ou ²-cetoacil-ACP sintase III é considerada um alvo promissor, devido ao seu papel chave nesta rota biossintética e diversos estudos já foram realizados visando à descoberta de novos inibidores para esta enzima, muito embora nenhum tenha sido lançado pelo mercado farmacêutico. Assim, neste projeto, propomos iniciar estudos visando a identificação de moléculas que se liguem a FabH de S. aureus (SaFabH) e que possam ser consideradas com candidatos na síntese de novos inibidores com potencial farmacêutico através da técnica de desenho de fármacos baseado em fragmentos (FBDD). Para isso, o gene fabH, que já foi clonado em vetor de expressão pET28b, será transformado células BL21(DE3) competentes para produção da enzima de interesse. Essa será purificada por colunas de afinidade e exclusão molecular e submetida a uma triagem através da técnica de DSF contra uma biblioteca de fragmentos. As moléculas que forem confirmadas interagir com a SaFabH serão utilizadas em experimentos de co-cristalização e soaking para a futura determinação da estrutura tridimensional do complexo enzima: fragmento e elucidação do modo de interação dos fragmentos. Atingindo os objetivos deste projeto, esperamos obter pontos de partida interessantes para síntese de inibidores para a SaFabH e que possam inibir efetivamente a enzima e apresentar atividade biológica contra cepas de Staphylococcus aureus.