Identificação de compostos que interagem com a DNA Girase de Mycobacterium tuberculosis através da triagem de fragmentos

• Processo: 23/06554-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Marcio Vinicius Bertacine Dias
• Beneficiário: Sabrina Tami Shiroma
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10577-0 - Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (CEPID B3), AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/19106-8 - Validação de moléculas semelhantes a fragmentos que inibem a DNA Girase de bactérias patogênicas, BE.EP.IC
• Assunto(s): DNA girase Proteínas Tuberculose Bioquímica de proteínas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: desenvolvimento de fármacos baseado em fragmentos | DNA Girase | proteina:ligante interação | Proteinas | Tuberculose | bioquímica de proteínas

Resumo

Tuberculose (TB) é uma doença infecciosa causada por Mycobacterium tuberculosis que afeta cerca de 10 milhões de pessoas por ano em todo o mundo, sendo uma das principais causas de morte por infecções. O tratamento da tuberculose exige a utilização de, no mínimo, três fármacos relativamente tóxicos aos pacientes. Como o regime de tratamento ideal é de aproximadamente seis meses, os indivíduos são propensos a interromper a terapia, o que pode levar ao surgimento de cepas resistentes aos antimicrobianos em uso. Atualmente, a multirresistência é uma grande preocupação devido ao grande número de cepas identificadas em todo mundo e que são resistentes às diferentes moléculas utilizadas na terapia antituberculose. Neste contexto, a fluoroquinolona é uma classe de fármacos utilizada para o tratamento de MDR/RR-TB (TB multirresistente ou resistente à rifampicina), tendo como mecanismo de ação a inibição da atividade da DNA girase, a qual atua como uma topoisomerase do tipo II capaz de introduzir superenrolamentos negativos no DNA, e, assim, inibir a replicação do DNA bacteriano. Porém, como as fluoroquinolonas interagem com a DNA girase por apenas um aminoácido na ponte íon água-metal, a enzima pode sofrer mutações que interrompam a interação fármaco-enzima, limitando o uso em cepas resistentes a fluoroquinolonas. Embora, nos últimos 10 anos, duas novas moléculas tenham sido aprovadas para uso no tratamento da tuberculose, ainda há a necessidade de desenvolvimento de novas estratégias de terapia. Neste projeto visamos identificar pequenas moléculas (fragmentos) que interajam com a DNA girase de M. tuberculosis através de triagem por fragmentos. Para isso, será feito testes para expressão e purificação de uma construção com as subunidades GyrA e GyrB fundidas como já estabelecido na literatura. Essa construção, será triada contra uma biblioteca de fragmentos e as moléculas identificadas serão validadas utilizando outras técnicas biofísicas. Assim esperamos identificar novos arcabouços químicos que podem ser utilizados na geração de modificações em fluoroquinolonas existentes ou na construção de novos ligantes para essa enzima.