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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/71059
Tipo: | Dissertação |
Título: | Descrição de sítio críptico inédito e identificação de novos ligantes para a proteína PD-L1 por dinâmica molecular com cossolventes |
Autor(es): | Costa, Andrielly Henriques dos Santos |
Orientador: | Silva, João Hermínio Martins da |
Coorientador: | Sartori, Geraldo Rodrigues |
Palavras-chave: | PD-L1;Cossolvente;Simulação de dinâmica molecular |
Data do documento: | 2022 |
Citação: | COSTA, Andrielly Henriques dos Santos. Descrição de sítio críptico inédito e identificação de novos ligantes para a proteína PD-L1 por dinâmica molecular com cossolventes. 2022. 94 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia de Recursos Naturais) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
Resumo: | O bloqueio da via de checkpoint PD-1–PD-L1 tem ganhado destaque no tratamento de tumores com alta instabilidade gênica, de forma que o entendimento sobre o modo de interação entre as proteínas da via vem dando suporte para o desenvolvimento de inibidores efetivos da classe de anticorpos, peptídeos e pequenas moléculas. Entretanto, o uso de pequenas moléculas para a modulação de PD-L1 apresenta limitações, tendo em vista a baixa susceptibilidade da região de interface à interação com essa classe de moléculas, o que abre espaço para busca de novas cavidades. Dessa forma, a investigação de sítios crípticos (sítios oclusos transientes) aparece como uma alternativa para a modulação da proteína PD-L1. Pesquisas nessa área têm sido aplicadas para o desenvolvimento racional de fármacos para proteínas de interesse farmacológico com baixo potencial de interação com pequenos ligantes. Nesse contexto, ferramentas in silico surgem como uma abordagem efetiva para busca de novas cavidades e compreensão da dinâmica estrutural dos sistemas. O presente trabalho teve como objetivo a identificação de um novo sítio críptico na PD-L1 através de simulações de dinâmica molecular com cossolvente (MixMD), bem como a investigação de um ligante para a cavidade alvo. Mostramos que sondas apolares aromáticas foram mais efetivas para interagir com a superfície da PD-L1. Em destaque, o benzeno foi responsável pela exposição de um sítio críptico, que se mostrou altamente flexível, possuindo duas aberturas transitórias. A análise preditiva do drugscore (0,84) sugere que a cavidade pode ser modulada por pequenas moléculas. Ademais, a triagem virtual identificou o fármaco indacaterol, que mostrou induzir efeito semelhante à seleção conformacional na interface de PD-L1. A descrição energética dos complexos com a proteína sugere que o indacaterol desfavorece a interação da PD-L1 com a PD-1, mostrando resultados promissores para a seleção de novos fármacos. Dessa forma, o trabalho sugere novas regiões de interação que podem ser alvo para o desenho racional de moléculas e para o tratamento de doenças oncológicas, assim como um possível ligante a ser utilizado como ponto de partida. Palavras-chave: |
Abstract: | Blockage of the PD-1–PD-L1 checkpoint pathway has emerged as a promising treatment for tumors with high gene instability. Understanding the mode of interaction between the proteins involved in this pathway has supported the development of effective inhibitors of the class of antibodies, peptides, and small molecules. However, the use of small ligands for PD-L1 modulation has limitations given the low susceptibility of the interface region to interact with this class of molecules, hence opening space for the search for new cavities. In this context, the investigation of cryptic sites (transient occluded sites) emerges as an alternative for the modulation of the PD-L1 protein. Research in this emerging field has allowed the rational development of the drugs for proteins of significant pharmacological interest and low potential for interaction with small ligands. Accordingly, in silico tools emerge as a powerful approach in searching for new cavities and understanding systems’ structural dynamics. Thus, the present work aimed to identify a new cryptic site in PD-L1 through molecular dynamics simulations with cosolvent (MixMD) and investigate a small molecule for the target cavity. We showed that nonpolar aromatic probes were more effective in interacting with the surface of PD-L1. Prominently, benzene was responsible for exposing a cryptic site close to the C''D loop. This cavity proved to be highly flexible, having two transient openings. The predictive analysis of the drugscore (0.84) suggests that small molecules can act modulating such a cavity. Furthermore, virtual screening identified the indacaterol, which has been shown to induce an effect like conformational selection at the PD-L1 interface. The energetic description of the protein complexes suggests that indacaterol disfavors the interaction of PD-L1 with PD-1, showing promising results for the selection of new drugs. Thereby, this work suggests new PD-L1 interaction regions that can be targeted for the rational design of molecules for the treatment of oncological diseases, as well as a possible ligand to be used as a starting point. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71059 |
Aparece nas coleções: | PPGBRN - Dissertações defendidas na UFC |
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