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Tipo: TCC
Título: Virtual screening e bioquímica quântica de potenciais inibidores da proteína não-estrutural 2 do vírus Chikungunya
Autor(es): Cavalcante, Letícia Régia Lima
Orientador: Freire, Valder Nogueira
Palavras-chave em português: Chikungunya;nsP2;Virtual screening
Palavras-chave em inglês: Chikungunya;nsP2;Virtual screening
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Data do documento: 2018
Citação: CAVALCANTE, Letícia Régia Lima. Virtual screening e bioquímica quântica de potenciais inibidores da proteína não-estrutural 2 do vírus Chikungunya. 2026. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Resumo: O vírus Chikungunya (CHIKV), pertencente ao gênero Alphavirus, é transmitido principalmente pelo mosquito Aedes aegypti e caracteriza-se por causar severas dores nas articulações. Dentre as proteínas que compõem CHIKV, a proteína nãoestrutural 2 (nsP2) possui uma atividade proteolítica central na maturação do complexo de replicação viral e, portanto, sua inativação elimina a replicação do vírus. O objetivo deste trabalho foi identificar moléculas com potencial atividade inibitória do CHIKV utilizando como alvo o sítio proteolítico da nsP2 (pdb: 3TRK). Foi realizado um screening virtual de drogas, que consistiu no docking molecular (software Vina) de uma biblioteca de compostos (obtida do banco de dados Zinc12) no sítio ativo da proteína alvo. Dos 4999 compostos testados, 1690 apresentaram score mais negativo que -6,0 kcal/mol, indicando maior probabilidade de interação. As duas moléculas com os melhores scores (ZINC67460397, denominado LIG1, e ZINC67513969, denominado LIG2) foram selecionadas para uma análise mais detalhada da interação com a proteína através de dinâmica molecular. Assim, foi possível constatar que, mesmo tendo o mesmo score no docking, os compostos apresentaram comportamentos muito diferentes na interação com a nsP2. No tempo de simulação realizado, apenas o LIG1 se estabilizou no sítio de ligação da nsP2. Foram observados ajustes conformacionais importantes que levaram a essa estabilização. O estudo quântico das interações deste ligante com a proteína revelou fortes energias atrativas com os resíduos do sítio catalítico (Cys1013 e His1083). Os resíduos que apresentaram maior contribuição foram Cys1013, Tyr1047, Asn1082, Met1238, Asn1011, Ala1046, Met1242, Ala1010, Ser1048, Tyr1079 e His1083. Foram identificados ainda resíduos próximos com baixa contribuição energética, que podem guiar o desenho racional de modificações para melhorar a interação. A energia total de ligação calculada até o raio de 10 Å de interação foi de – 89,5 kcal/mol. As observações feitas neste estudo fornecem bases para o desenvolvimento de novas drogas contra o vírus Chikungunya e apontam LIG1 como um candidato promissor. Como perspectiva, pretende-se expandir a análise do screening avaliando um número maior de compostos identificados.
Abstract: Chikungunya virus (CHIKV), belonging to the genus Alphavirus, is transmitted mainly by Aedes aegypti mosquitoes and is characterized by causing severe joint pain. Among the proteins that make up CHIKV, nsP2 has a central proteolytic activity in the maturation of the viral replication complex and, therefore, its inactivation eliminates virus replication. The aim of this work was to identify molecules with potential inhibitory activity of CHIKV targeting the proteolytic site of nsP2 (pdb: 3TRK). A virtual drug screening, consisting of the molecular docking (Vina software) of a compound library (obtained from the Zinc12 database) at the active site of the target protein was performed. Among 4999 compounds tested, 1690 presented a score that was more negative than -6.0 kcal / mol, indicating a higher probability of interaction. The two molecules with the best scores (ZINC67460397, denominated LIG1, and ZINC67513969, denominated LIG2) were selected for a more detailed analysis of the interaction with the protein through molecular dynamics. Thus, it was found that, even though they had the same score in the docking, the compounds presented very different behaviors in the interaction with nsP2. At the simulation time performed, only LIG1 stabilized at the nsP2 binding site. Important conformational adjustments were observed that led to this stabilization. The quantum study of the interactions of this ligand with the protein revealed strong attractive energies with the catalytic site residues (Cys1013 and His1083). The residues that showed the greatest contribution were Cys1013, Tyr1047, Asn1082, Met1238, Asn1011, Ala1046, Met1242, Ala1010, Ser1048, Tyr1079 and His1083. Residues with low energy input were also identified, which may guide the rational design of modifications to improve the interaction. The total binding energy calculated up to the 10 Å interaction radius was -89.5 kcal / mol. The observations made in this study provide a basis for the development of new drugs against the Chikungunya virus and point to LIG1 as a promising candidate. As a perspective, we intend to expand the screening analysis by evaluating a larger number of identified compounds.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85320
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0001-8588-5992
Currículo Lattes do(s) Autor(es): https://lattes.cnpq.br/2652604597418821
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0001-7867-3908
Currículo Lattes do Orientador: https://lattes.cnpq.br/8647922327100953
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:BIOTECNOLOGIA - Monografias

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