Análise in silico e polimorfismo genético das glutationa stransferases da classe epsilon de anopheles gambiae (diptera: culicidae): possíveis implicações na resistência a inseticidas químicos.

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Maia, Rafael Trindade
• Orientador(a): Lopes, Constância Flávia Junqueira Ayres
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Palavras-chave em Português: GST; Anopheles gambiae; Resistência a inseticidas; Dinâmica molecular
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/11996

O mosquito Anopheles gambiae (Diptera: Culicidae) é considerado o principal vetor do Plasmodium, o agente etiológico da malária, a doença parasitária que mais leva ao óbito em todo o mundo. O uso intensivo de alguns inseticidas químicos, entre os quais o DDT, direcionados para o controle desse vetor, levou à seleção de linhagens resistentes de An. gambiae. Desta forma, os mecanismos de resistência aos inseticidas vêm sendo amplamente estudados com o intuito de desenvolver novas estratégias de controle populacional do vetor. As glutationa s-transferases (GSTs) são enzimas de detoxificação celular que desempenham um importante papel biológico no metabolismo de xenobióticos através da conjugação da glutationa reduzida (GSH), tornandoos mais solúveis e facilmente excretados da célula. As GSTs da classe epsilon em An. gambiae (AgGSTE) apresentam atividade anti-DDT, especialmente a AgGSTE2, cuja estrutura encontra-se disponível no PDB. Também já foi demonstrado que a enzima AgGSTE5, cuja estrutura tridimensional ainda não foi elucidada, apresentou super expressão em presença do DDT. Assim, o objetivo do presente trabalho foi construir e validar um modelo tridimensional para elicidação da estrutura da AgGSTE5 através da modelagem comparativa e simular a dinâmica molecular da AgGSTE2 e AgGSTE5 e de uma isoforma mutante (AgGSTE2mut). Nas simulações de Dinâmica Molecular (DM) foram feitas por um período de 50 nanossegundos com e sem o ligante (GSH). Após a dinâmica, as três enzimas foram submetidas ao docking molecular contra os compostos DDT, CDNB, carbaril, malation e cipermetrina. Também foi analisado o polimorfismo genético e a taxa de mutação para os genes AgGSTE2 e AgGSTE5. A análise da seqüência dos genes apontou seleção purificadora para o AgGSTE2 e seleção positiva para o AgGSTE5 em populações de sete países da África. Os resultados demonstraram que as proteínas têm dinâmicas diferentes e interagem com os substratos de modo diferente. As mutações da AgGSTE2mut alteram sua dinâmica e modo de ação, sendo esta enzima particularmente capaz de se ligar ao DDT, com energia de ligação menor que as outras. Finalmente, os resultados do presente trabalho sugerem que estas enzimas desempenharam um papel crucial na adaptação de An. gambiae ao seu habitat e possivelmente a evolutibilidade destas GSTs teve participação neste processo evolutivo, sendo portanto alvos potenciais para o desenvolvimento de novas ferramentas de controle. Conclui-se que o papel da AgGSTE2 e AgGSTE5 na metabolização de inseticidas é importante para a adaptação do An. gambiae e o modo de ação destas enzimas deve ser entendido como uma importante via metabólica a ser interferida com o propósito de melhorar os inseticidas e métodos de controle. Os resultados permitem concluir que o modelo teórico é válido e que a AgGSTE2, AgGSTE2mut e AgGSTE5 apresentam diferenças na dinâmica e no modo de ligação aos compostos químicos estudados, o que provavelmente reflete em uma divergência funcional destas enzimas.