Avaliação da seletividade de inibição de cisteíno proteases por chagasina através de estudos de dinâmica molecular de complexos proteicos
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
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Ernesto Raúl Caffarena
Leonardo Henrique Franca de Lima
Mariana Torquato Quezado de Magalhaes
Leonardo Henrique Franca de Lima
Mariana Torquato Quezado de Magalhaes
Resumo
A chagasina, um inibidor endógeno de cisteíno proteases de Trypanosoma cruzi, regula a atividade
da protease parasitária cruzaína durante o ciclo de vida do parasita. Experimentos in vitro mostram
que a chagasina também inibe a catepsina L, uma enzima homóloga humana. Enquanto a chagasina
inibe ambas enzimas com potências similares, mutações nesta proteína tem diferentes efeitos na
ligação para essas enzimas. Os mutantes T31A e T31A/T32A se ligam bem à catepsina L, mas a
afinidade deles para a cruzaína cai de aproximadamente 40 a 140 vezes. Por outro lado, o mutante
W93A mantém potência frente à cruzaína, mas perde afinidade contra a catepsina L. Neste
trabalho, foram realizados estudos de modelagem comparativa e simulações de dinâmica
molecular para entender a seletividade de inibição da cruzaína e catepsina L pelos mutantes da
chagasina W93A, T31A e T31A/T32A. Os resultados possibilitaram obtenção de um perfil de
interações não ligadas nas interfaces de cada mutante em complexo com as cisteíno proteases.
Além disso, observamos diferenças na conformação de ligação dos loops L2 e L6 da chagasina do
mutante W93A, favorecendo as interações com a cruzaína e reduzindo as interações com a
catepsina L. Estas diferenças são associadas com uma dissociação parcial do complexo W93Acatepsina
L, fornecendo uma possível causa para a seletividade do mutante W93A em relação à
cruzaína. Adicionalmente, foram realizados cálculos de energia livre para avaliação do impacto de
mutações na afinidade dos complexos da cruzaína e catepsina L através do método MM/GBSA.
Apesar deste método ter como vantagem seu baixo custo computacional, observamos baixa
correlação entre os valores de variação de energia livre de ligação preditos por MM/GBSA e os
dados experimentais.
Abstract
Assunto
Chagasina, Cisteína proteases, Catepsina L., Cruzaína, Interações proteína-proteína, Dinâmica molecular
Palavras-chave
Chagasina, Cruzaína, Catepsina L, Seletividade, Modelagem comparativa, Interações proteína-proteína, Simulações de dinâmica molecular, MM/GBSA
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