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Título: Modelos preditivos baseados em descritores moleculares e modos de interação receptor-ligante para inibidores de Acetilcolinesterase
Autor(es): Silva, Mônica de Abreu
Orientador(es): Gargano, Ricardo
Assunto: Inibidores enzimáticos
Dinâmica molecular
Alzheimer, Doença de
Doenças neurodegenerativas
Data de publicação: 6-Jun-2017
Data de defesa: 9-Mar-2017
Citação: SILVA, Mônica de Abreu. Modelos preditivos baseados em descritores moleculares e modos de interação receptor-ligante para inibidores de Acetilcolinesterase. 2017. 143 f., il. Tese (Doutorado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: O Alzheimer é uma doença neurodegenerativa progressiva que compromete o sistema cognitivo e causa demência. Em geral, a doença de Alzheimer (DA) afeta pessoas com mais de 65 anos de idade e projeções futuras indicam que a população com DA irá aumentar significativamente, causando forte impacto social. Os fármacos atualmente comercializadas somente amenizam a progressão da doença. Nesse sentido, a busca por novos fármacos é um tema relevante na química medicinal. O objetivo principal deste trabalho é a modelagem molecular de novos agentes terapêuticos para o tratamento da DA. A estrategia terapêutica aqui adotada é a hipótese colinérgica. Um conjunto de candidatos a inibidores da acetilcolinesterase foi desenhado a partir de um composto natural obtido a partir do líquido da casca da castanha de caju (cardanol) com o intuito de modular positivamente a ação colinérgica através da inibição da acetilcolinesterase. Uma triagem in silico foi realizado baseado em descritores eletrônicos e relação quantitativa de estrutura-atividade para melhor compreender o perfil inibitório desses candidatos. A análise de componentes principais foi capaz de agrupar ligantes com perfil inibitório similar mostrando que esses descritores poderiam guiar o planejamento de novos agentes anticolinérgicos. O conhecimento dos modos de interação entre o ligante o sítio ativo biológico é essencial para o planejamento de fármacos. Com o intuito de investigar essas interações, simulações de dinâmica molecular e docking foram empregadas. A caracterização detalhada com movimento coordenado intrínseco do sítio ativo, o qual desempenha importante papel para o mecanismo de interação receptor-ligante, é apresentada aqui. Por meio do tratamento estatístico, os modos de interação mais favoráveis revelaram como o ambiente proteico foi modificado na presença dos ligantes.
Abstract: Alzheimer is a neurodegenerative progressive disease which comprimises the cognitive system and causes dementia. In general, the Alzheimer disease (AD) affects elderly people over 65 years and the future projections indicate that population with AD will increase significantly, causing a huge social impact factor. The drugs currently marketed only smooth the progression of this disease and present adverse effects. In this sense, the search of the new drugs is a relevant theme to the medicinal chemistry. The main goal of this work is the molecular modeling of new therapeutic agents for treating AD. The therapeutic strategy adopted here is the cholinergic hypothesis. A set of acetylcholinesterase inhibitor candidates was designed from a natural compound obtained from the cashew nutshell liquid (cardanol) in order to modulate positively the cholinergic function through the inhibition of the acetylcholinesterase. An in silico screeening was performed based on electronic descriptors and quantitative structure- relationship activity to better understand the inhibitory profile of these candidates. Principal component analysis was able to cluster ligands with similar inhibitory profile showing that these descriptors could guide new anticholinergic drug design. The knowledge of the interaction modes between the ligand and biological active site is essential for the drug design. In order to investigate these interactions, molecular dynamics combined with molecular docking simulations were employed. A detailed characterization of the intrinsic coordinated moviment of the active site, which plays an important hole for the receptor-ligand interaction mechanism, is presented here. From a statistical treatment, the most favourable interaction modes revealed how the protein enviroment was modified in the presence of the ligands.
Descrição: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2017.
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???metadata.dc.description.sponsorship???: CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico.
Coorientador(es): Kiametis, Alessandra Sofia
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