Dinâmica molecular aplicada à análise estrutural da Hipoxantina-Guanina-Xantina Fosforibosil Transferase de Plasmodium falciparum

Abstract

A malária é uma doença parasitária e uma das doenças mais endêmicas do mundo. Estima-se que cerca de 3,4 bilhões de pessoas vivem em áreas de risco de infecção por malária, principalmente em climas tropicais e subtropicais. Atualmente, existem muitos fármacos para tratar a malária, mas o surgimento de cepas resistentes têm apontado para a necessidade do planejamento de novos fármacos contra novos alvos moleculares. Causar a carência de hipoxantina como objetivo de um antimalárico foi validado pela inibição da purina nucleosídeo fosforilase. A falta de hipoxantina mata Plasmodium falciparum (Pf ) em cultura de células e também em infecções de macacos Aotus. O parasita da malária humana Pf é auxotrófico para purinas e depende da via de salvamento de purinas para a síntese dos seus nucleotídeos. Hipoxantina-Guanina-Xantina Fosforibosil Transferase (HGXPRT) é uma enzima chave no salvamento de purina em P. falciparum, tornando-se um alvo potencial para a quimioterapia, PfHGXPRT usa hipoxantina como substrato e produz inosina 5’-monofosfato (IMP). No presente trabalho a técnica de simulação dinâmica molecular (DM) foi utilizada para identificar a base estrutural das interações dos ligantes naturais no sítio de ligação e prever a especificidade do substrato-enzima. Foram analisadas a estrutura do PfHGXPRT apoenzima e em três complexos: hipoxantina (HPA); pirofosfato ion (PPi); e HPA, PPi e íon magnésio (Mg). Este é o primeiro trabalho a realizar esta simulação na PfHGXPRT. Para as DM, foram utilizados o campo de força CHARMM22, e o tempo de simulação de 30 ns. Os cálculos de desvio médio quadrático (RMSD), flutuação média quadrática (RMSF) e raio de giro (Rg) foram utilizados para comparação e análise dos sistemas com ligantes em relação a forma livre. Resultados obtidos por este trabalho demonstram que os ligantes HPA e PPi não são capazes de estabilizar a PfHGXPRT sozinhos, necessitando de todos os ligantes para estabilização estrutural. Análise prévia da simulações com o ligante AGN-PC-02OZ4C demonstram que este estabiliza a estrutura da PfHGXPRT abrindo oportunidade para que este seja testado in vitro.