Estudo farmacofórico sobre isomanídeos peptidomiméticos inibidores das calicreínas teciduais humanas 5 e 7 - SILVA, Fernando Freitas Siqueira (2013)
As quinze calicreínas teciduais humanas (KLKs) são endopeptidases, cujos genes pertencem ao maior cluster ininterrupto de enzimas do genoma, e nomeadas de 1 a 15 de acordo com sua ordem de descoberta. Apesar do domínio catalítico comum (serino-protease), as calicreínas possuem relativamente pouca relação filogenética com a calicreína plasmática e compartilham a conservada tríade de resíduos catalíticos da família a qual pertencem, His57, Asp102 e Ser195. Mas é segundo a natureza do resíduo 189 (representante do subsítio S1 do sítio ativo), que suas atividades (preferências por diferentes substratos) são classificadas em quimotripsina-símile ou tripsina-símile. As KLKs humanas podem ser subdivididas em vários grupos tecido-específicos, os quais cumprem inúmeras tarefas ao longo da vida. Distúrbios concomitantes à regulação alterada de suas atividades variam de acordo com local onde seus genes são expressos. As KLKs 5 e 7 apresentam atividade tríptica e quimotríptica respectivamente. São normalmente encontradas em vários tecidos, porém ambas são especificamente abundantes nas camadas granular e espinhosa da epiderme, onde degradam as proteínas do corneodesmossomos, levando à descamação. Além de desempenhar papéis em desordens da pele como dermatite atópica, psoríase e síndrome de Netherton, podem digerir vários componentes da matriz extracelular, contribuindo para a disseminação metastática de células tumorais em vários tipos de cânceres, como o carcinoma ovariano epitelial e pancreático. As KLKs são muitas vezes mantidas inibidas por uma variedade de inibidores endógenos, que, em equilíbrio fino com a atividade enzimática são essenciais para a homeostase tecidual. Várias estratégias vêm sendo aplicadas visando o projeto de inibidores de serino-proteases. Isomanídeos são compostos originados da desidratação do D-manitol, que apresentam uma estrutura bicíclica característica. Em nosso trabalho, foi feito um estudo farmacofórico computacional com compostos derivados de isomanídeos, divididos em duas séries: amidas e ésteres. Em vista de resultados experimentais prévios, sabia-se que o mecanismo de inibição desses compostos varia de reversível competitiva a reversível não competitiva. A busca através do servidor CASTp, apontou os prováveis exossítios de interação para a KLK5 e KLK7, os quais, juntamente com os sítios ativos, serviram de bolsões receptores dos compostos separadamente, pelo método de docking molecular. As posições gerais dos inibidores nas docagens não foram significativamente próximas daquelas nos testes cinéticos, o que já era esperado. A análise da variação das conformações segundo os ângulos de torção também não pode contribuir para uma padronização das afinidades dos isomanídeos, devido à sua liberdade conformacional. Porém, observou-se que o inibidor não-competitivo AM04 apresentou escore relativamente alto em um dos exossítios encontrados, mais provável de influenciar conformacionalmente a disposição dos resíduos do sitio ativo da KLK5. O outro composto não-competitivo, AM05, apresentou menor score para o exossítio de maior identidade com o sítio ativo e score alto para os demais. Este achado principalmente corrobora com provável presença de um ou vários sítios com significativa atividade alostérica na superfície da enzima, o que, com maiores estudos, pode ser estendido à KLK7 e demais calicreínas. Além disso, os cálculos DFT, da estrutura eletrônica dos inibidores, mostraram que, na KLK5, o HOMO da AM04 e LUMO da AM05 estão correlacionados às suas interações com os sítios alostéricos. A abordagem de outros métodos de predição, como dinâmica molecular, possibilitariam maiores detalhes sobre a influência desses ligantes no comprometimento ou não da abertura e capacidade de acomodação de outros compostos nos sítios ativos, essencialmente da KLK5. O desenvolvimento de inibidores para KLK5 e KLK7 pode ainda ajudar a elucidar os papéis fisiopatológicos das calicreínas e no projeto de novos inibidores.