Descoberta de inibidores e estudos estruturais da enzima málica de Trypanosoma cruzi

Autor(es)

Américo Tavares Ranzani

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2017-08-25

Membros da banca

Artur Torres Cordeiro; Ariel Mariano Silber; Marcio Vinicius Bertacine Dias; Juliana Ferreira de Oliveira; João Renato Carvalho Muniz

• Orientador: Artur Torres Cordeiro

Resumo

A tripanossomíase americana, ou Doença de Chagas, é uma enfermidade associada à infecção pelo protozoário Trypanosoma cruzi. Esta doença possui tratamento com medicamentos tóxicos e com baixa eficácia contra a fase crônica da doença. A pesquisa de novos alvos metabólicos pode levar ao desenvolvimento de novos fármacos mais seguros e eficazes. A enzima málica (ME) é considerada um alvo molecular promissor pela sua capacidade de produção de NADPH, agente redutor utilizado em diferentes vias biossintéticas e na neutralização de espécies reativas de oxigênio oriundas do próprio metabolismo do parasita, ou desencadeadas pelo sistema imune de seu hospedeiro mamífero. Duas isoformas da enzima são encontradas em T. cruzi, uma mitocondrial (TcMEm) e outra citosólica (TcMEc). Nesta tese são apresentados os primeiros inibidores caracterizados para estas enzimas, identificados por uma triagem automatizada em larga escala (HTS) de uma biblioteca de aproximadamente 30 mil compostos contra ambas isoformas. Foi determinado o IC50 de 262 moléculas bioativas contra as duas TcMEs, além das 3 isoformas humanas, sendo os compostos agrupados em 6 diferentes classes químicas. Os inibidores mais potentes pertencem a um grupo nomeado ATR3, formado por 218 aril sulfonamidas que agem, na sua maioria, especificamente contra a TcMEc. Além disto, compostos selecionados foram testados contra cultura de células do parasita, tanto na forma epimastigota, quanto na forma amastigota. Estes testes revelaram inibidores seletivos de cada isoforma com atividade tripanocida, inclusive contra a forma intracelular do parasita no hospedeiro mamífero. Por fim, nesta tese também é apresentada a determinação das primeiras estruturas cristalográficas de ambas TcMEs, indicando diferenças estruturais com as homólogas humanas. Além disto, foram obtidos complexos da TcMEc com 6 diferentes ATR3, revelando o sítio de inibição na interface de dimerização da enzima. Assim, os resultados de HTS demonstram que as TcMEs são proteínas que podem ter suas atividades moduladas por pequenas moléculas hidrofóbicas, requisito fundamental para um alvo terapêutico. Além disto, os compostos podem ser utilizados em estudos posteriores como sondas químicas para validação das enzimas como alvo terapêutico. As estruturas cristalográficas, por sua vez, são importantes ferramentas que podem ser utilizadas para o planejamento racional de novos inibidores ou análogos (AU)

• Processo FAPESP: 12/23682-7 - Caracterização estrutural da enzima málica de Trypanosoma cruzi e descoberta de inibidores por ensaio de triagem de alto desempenho.
• Beneficiário: Américo Tavares Ranzani
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado