Avaliação da seletividade de inibição de cisteíno proteases por chagasina através de estudos de dinâmica molecular de complexos proteicos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Núbia Prates Toman
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil; ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS; Programa de Pós-Graduação em Bioinformatica; UFMG
• Palavras-chave em Português: Chagasina; Cruzaína; Catepsina L; Seletividade; Modelagem comparativa; Interações proteína-proteína; Simulações de dinâmica molecular; MM/GBSA; Cisteína proteases; Catepsina L.; Dinâmica molecular
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/38177

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.