Orientador: Prof. Dr. Luis Paulo Barbour Scott / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2014. / A Tioredoxina (Trx) é uma proteína presente desde bactérias até humanos. Esta proteína multifuncional está relacionada a diversos processos como transcrição, apoptose, estresse oxidativo, etc. Seu principal papel é a redução de pontes dissulfeto de seus substratos. A Trx em humanos (hTrx) está relacionada a regulação de processos fisiológicos e doenças, incluindo câncer, doenças cardiovasculares e envelhecimento, o que a torna alvo de grande interesse para desenvolvimento de fármacos. Na tioredoxina citosólica e nuclear (hTrx1), apesar das cisteínas 62 e 69 estarem parcialmente enterradas, resultados experimentais mostraram que elas podem formar complexos covalentes com pequenas moléculas e até mesmo com proteínas. Devido a estes fatos, a descrição de sítios de ligação e de mecanismos de exposição das cisteínas pode contribuir na elaboração de estratégias e no design de fármacos. Com esta finalidade, foi empregada a Análise de Modos Normais (NMA) para investigar as mudanças conformacionais que levam à exposição das cisteínas e a exposição de regiões candidatas a sítios de ligação. Com a NMA foi possível identificar movimentos que levam a exposição de regiões hidrofóbicas e a exposição das cisteínas 62 e 69. Os resultados mostraram também a exposição de duas regiões hidrofóbicas, uma devida à abertura da hélice 3 e outra à abertura das hélices 2 e 4. Duas estruturas cristalográficas presentes no PDB, de mutantes da Trx, mostram a abertura da hélice 3, sugerindo esta como uma região para o design de inibidores. Os resultados mostram que este movimento pode ocorrer na estrutura nativa. A abertura das hélices 2 e 4 levou à exposição da região hidrofóbica, sugerindo esta como um novo local para o design de fármacos. A NMA se mostrou de grande valia para o estudo de sítios de ligação, sendo que os resultados apresentados estão de acordo com os dados experimentais. Os resultados do servidor web FTMAP reforçaram estas regiões hidrofóbicas como de interesse para o design de fármacos, uma vez que encontrou conjuntos de pequenos ligantes orgânicos nestas regiões. Os resultados de docking molecular de Fenotiazinas e Tiossemicarbazonas indicaram estas como bons compostos para testes in vitro. Os resultados do docking desses compostos nas estruturas geradas para o modo 16 e sítio H1H3 podem indicar o mecanismo da diminuição do número de grupos tióis livres através do bloqueio do acesso a Cys 69 e possível alteração da dinâmica da exposição da Cys 62. O resultado do virtual screening do sítio H1H3 com a biblioteca Diversity Set II sugeriu uma nova classe de compostos para testes in vitro. / Thioredoxin (Trx) is a protein that can be found from bacterias to human beings. This multifunctional protein is related to several processes, such as: transcription, apoptose, oxidative stresses, among others. The protein¿s main role is to reduce the substrate¿s disulfide bridges. Trx in human beings (hTrx) is related to physiological regulation processes and diseases - including cancer, cardiovascular diseases and aging - which makes this protein of great interest for drug development. Despite cysteines 62 and 69 being partially buried, nuclear and cytosolic thioredoxin (hTrx1) experimental results show that they can form covalent bonds with small molecules and even with proteins. Due to these facts, a description of the binding sites and cysteines exposure mechanisms can contribute in the elaboration strategy and drug design. For this purpose, Normal Modes Analysis (NMA) was applied in order to investigate conformational changes that expose cysteines and hydrophobic regions candidates to binding site. With NMA it was possible to identify motions that expose hydrophobic regions as well as cysteines 62 and 69. Results also show the exposure of two hydrophobic regions, one due to the opening of helix 3 and another one due to the opening of helices 2 and 4. Two crystallographic structures of mutants, found in the PDB database, showthe opening of helix 3, suggesting that this region is stable enough to be a target for inhibitors design. Results show that this motion can occur in the wild type structure. The opening of helices 2 and 4 lead to the exposure of the hydrophobic region, suggesting the region as a new site for drug design. NMA showed to be valuable in the study of binding sites, once results obtained are in accordance with experimental data. Results from the FTMAP web service reinforce these hydrophobic regions as interesting ones as sites for drug design, since clusters of small organic ligands were found in these regions. The Phenothiazines and Semithiocabazones molecular docking results indicate those compounds as good candidates for in vitro tests. The docking results in structures of mode 16 and binding site H1H3 can indicate the free thiol decrease mechanism through block access of Cys 69 and possible modification of Cys 62 exposure dynamic. Virtual screening results of H1H3 binding site with Diversity Set II compounds library suggested a new class of compounds for in vitro tests.