| Resumen: | Tuberculosis re-emerged in the mid 80s and currently about two million people die each year due to this disease. The resurgence of tuberculosis has become a threat to public health. The high susceptibility of HIV-infected patients and the proliferation of multi-drug resistant strains have created the need to develop new therapies. However, no new class of drugs against tuberculosis was developed in the last 45 years. Thus, it becomes imminent need to develop new antituberculosis agents. As purine metabolism could be implicated in mycobacterial latency the purine nucleoside phosphorylase (EC 2. 4. 2. 1) has been proposed as target for development of antibacterial drugs. PNP catalyzes the reversible cleavage in the presence of inorganic phosphate of N-ribosidic bonds of the purine nucleosides and deoxynucleosides, except adenosine. This reaction generates the purine base and ribose (deoxyribose)-1-phosphate. PNP is specific for purine nucleosides in the β-configuration and cleaves the glycosidic bond with inversion of configuration to produce α-ribose-1-phosphate. In this work PNP was crystallized in association with inosine, hypoxanthine and acyclovir, substrate, product and inhibitor, respectively, and data were collected using synchrotron radiation. In addition, molecular dynamics simulations and isothermal titration calorimetry experiments were used to provide detailed information on the dynamic properties and to investigate the profile and thermodynamic affinities of MtPNP associated with these molecules. With obtained results we hope to contribute to the search of new selective inhibitors for MtPNP, since differences between the mycobacterial and human enzyme binding sites have been also identified, making structure-based drug design feasible.
A tuberculose ressurgiu na metade dos anos 80 e, atualmente aproximadamente dois milhões de pessoas morrem por ano devido a esta doença. O ressurgimento da tuberculose tornou-se uma ameaça à saúde pública. A alta susceptibilidade dos pacientes infectados com HIV e a proliferação de cepas resistentes a múltiplas drogas têm criado a necessidade de se desenvolver novas terapias. No entanto, nenhuma nova classe de drogas contra a tuberculose foi desenvolvida nos últimos 45 anos. Deste modo, torna-se iminente a necessidade de se desenvolver novos agentes antituberculose. Como o metabolismo de purinas pode estar implicado na latência da micobactéria, a purina nucleosídeo fosforilase de Mycobacterium tuberculosis (MtPNP) (EC 2. 4. 2. 1) foi proposta como alvo para o desenvolvimento de drogas antibacterianas. A PNP catalisa a clivagem reversível, na presença de fosfato inorgânico, de ligações N-ribosídicas de nucleosídeos e desoxinucleosídeos de purina, com exceção da adenosina. Esta reação produz base púrica livre e ribose (desoxiribose)-1-fosfato. A reação se processa com inversão de configuração, de β-nucleosídeos para α-ribose-1-fosfato. Neste trabalho a PNP foi cristalizada em associação com inosina, hipoxantina e aciclovir, substrato, produto e inibidor, respectivamente, e os dados foram coletados utilizando radiação síncrotron. Além disso, a simulação por dinâmica molecular e experimentos de calorimetria por titulação isotérmica foram utilizadas para fornecer informações detalhadas acerca das propriedades dinâmicas, e investigar o perfil termodinâmico e afinidades da MtPNP associada com estas moléculas .Com os resultados obtidos nós esperamos contribuir para a busca de novos inibidores seletivos de MtPNP, já que as diferenças entre os sítios de ligação da enzima humana e de micobactéria foram identificadas, tornando viáveis projetos de desenho de drogas baseados na estrutura. |
