Triagem virtual, avaliação in silico e in vivo de derivados de ureia, tioureia e guanidina como potenciais citocininas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Leme, Bruno de Campos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hormônios vegetais; Docagem molecular; Cinetina; ZmCKO1; AHK4; Química; Citocininas; Ciências Exatas e da Terra - Química; Plant hormones; Molecular docking; Kinetin; Chemistry; Cytokinins
• Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/17316

Os hormônios vegetais são substâncias com diversas funções fisiológicas no metabolismo das plantas. As citocininas são uma das classes de fito-hormônios conhecidas, sendo a cinetina a principal representante desta classe, atuando na ativação da divisão celular in vitro (citocineses) e em vários momentos do desenvolvimento vegetal, principalmente, em conjunto com a auxina. As citocininas são classificadas em naturais (derivados de adenina) e sintéticas (derivados de ureia). Esses últimos são o tema principal deste trabalho. Diferentes alvos biológicos podem ser estudados para a ação das citocininas, sendo que a enzima do milho responsável pela inativação molecular dos hormônios endógenos (Zea mays cytokinin oxidase/desidrogenase, ZmCKO1) e o receptor de Arabidopsis thaliana, o AHK4 são alvos moleculares conhecidos e com estruturas disponíveis no banco de dados Protein Data Bank (PDB). Conjuntos de benzoilureias (BU), benzoiltioureias (BTU) e benzoilguanidinas (BNG), previamente sintetizadas pelo LaSMMed, foram avaliadas primeiramente através de docagem molecular sobre a ZmCKO1 no processo conhecido como triagem virtual (VS). Dez substâncias foram selecionadas, seguindo para a avaliação das propriedades físico-químicas in silico e pesticide-likeness. Dois compostos foram selecionados com base na avaliação in silico: BTU54 e BNG33b, seguindo para uma avaliação de afinidade molecular com receptor AHK4 via docagem molecular e experimentos agronômicos in vivo com plantas de milho. Observou-se uma alta afinidade com os alvos moleculares nas poses previstas para BTU54 e BNG33b e modos de ligação semelhantes à cinetina e aos derivados de ureia tidiazuron (TDZ) e forclorofenuron (CPPU) sobre os alvos ZmCKO1 e AHK4, destacando-se interações com resíduos de aminoácidos-chave para o processo de reconhecimento molecular. Os ensaios agronômicos executados consistiram em germinação e desenvolvimento inicial de plantas de milho sob condições controladas, aplicando-se tratamentos com a cinetina, ácido indol-butírico (IBA, uma auxina), BTU54 e BNG33b em diferentes combinações. Após o período de desenvolvimento, as plantas foram avaliadas quanto ao comprimento dos sistemas radicular e aéreo, massa de raízes e da parte aérea, e espessura de colmo. Os resultados obtidos foram planificados e avaliados comparando-se, via teste t de Student, as médias dos parâmetros para cada tratamento. Os dados agronômicos coletados indicaram, de modo geral, que a BTU54 apresentou performance igual à cinetina, enquanto a BNG33b mostrou-se levemente inferior. Estes resultados corroboram o observado nas simulações computacionais, indicando que tais substâncias podem ser consideradas promissoras para o desenvolvimento de formulações agroquímicas focadas em estimulação de crescimento vegetal.