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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:77219 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Philot, Eric Allison |
| Contributors | Scott, Luis Paulo Barbour, Cordeiro, Rodrigo Maghdissian, Ruggiero, José Roberto, Silva, Fernando Luis Barroso da, Mello, Paula Homem de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf, 122 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77219&midiaext=70595, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77219&midiaext=70596, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=77219 |
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