| Resumo: | A Tuberculose continua sendo a causa mais comum de morte em decorrência de um agente infeccioso. Entre os alvos identificados no genoma do Mycobaterium tuberculosis, enzimas da via do chiquimato merecem atenção especial. A chiquimato quinase é a quinta enzima da via do chiquimato, e tem sido identificada em fungos, organismos do filo apicomplexa, plantas e procariontes. Esta via metabólica é composta por sete passos, que catalisam sequencialmente a conversão de eritrose-4-fosfato e fosfoenolpiruvato em corismato; e é responsável pela biossíntese de aminoácidos aromáticos. Chiquimato quinase parece ser essencial para a sobrevivência do Mycobacterium tuberculosis, uma vez que é ausente no homem, esta enzima é considerada como um alvo para o desenvolvimento de quimioterápicos e medicamentos contra a tuberculose. O objetivo é identificar possíveis inibidores, focando as simulações de docking molecular no sítio de ligação do ATP da enzima. O programa usado nas simulações foi o Molegro Virtual Docker e a interação proteína-ligante foi testada em 12 estruturas cristalográficas e logo após, escolhido um protocolo de docking a partir de valores de RMSD abaixo de 2Å. O método foi validado usando o melhor protocolo de re-docking no Virtual Screening através do Fator de Enriquecimento que obteve resultado de 24,57%, que é considerado adequado para as simulações de docking molecular focados em quinases. O presente protocolo de docking foi aplicado em um banco de dados com mais de 80. 000 moléculas. A análise dos resultados identificaram 5 potenciais inibidores da chiquimato quinase. Na análise das interações intermoleculares entre a enzima e os ligantes foram identificadas características estruturais responsáveis pela afinidade da ligação pelo ligante. Este é o primeiro estudo de docking molecular focado no bolsão de ligação do ATP da chiquimato quinase.
Tuberculosis remains the most common cause of death due to an infectious agent. Among targets identified in Mycobaterium tuberculosis genome, enzymes of the shikimate pathway deserve special attention. Shikimate kinase is the fifth enzyme of the shikimate pathway, which has been identified in fungi, apicomplexans, plants and prokaryotes. This metabolic route is composed of seven steps, which converts erythrose-4-phosphate and phosphoenol pyruvate to chorismic acid and is responsible for the biosynthesis of aromatic amino acids. Shikimate kinase has been shown to be essential to the survival of Mycobacterium tuberculosis, and since it is absent in human, this enzyme is considered to be a target for chemotherapeutic for development of antitubercular drugs. The aim here is to identify possible inhibitors, focusing on simulations of molecular docking in the ATP-binding site of the enzyme. The program used in the simulations was the Molegro Virtual Docker and protein-ligand interactions were tested in 12 crystallographic structures and then, it was choosen a protocol which generated docking RMSD values below 2 Å. Application of this docking protocol to a decoy dataset generated a enrichment factor of 24. 57, which is considered adequate for molecular docking simulations focused on kinases. The present docking protocol was then applied to a small-molecule database with over 80,000 entries. Analysis of the results identified 5 potencial shikimate kinase inhibitors. Examination of the intermolecular interaction between enzyme and the ligands identified the main structural features responsible for ligand-binding affinity. This is the first molecular docking study focused on the ATP-binding pocket of shikimate kinase. |
