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Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Leishmania major, Trypanosoma brucei e Trypanosoma cruzi (Tritryps) são protozoários unicelulares
que causam a leishmaniose, a doença do sono e a doença de Chagas, respectivamente. Essas doenças
causam ônus econômicos principalmente em regiões subtropicais e tropicais. Atualmente, não existem
vacinas comercialmente disponíveis e não há tratamento eficaz para tais doenças. Isso se deve ao fato
dos fármacos disponíveis apresentarem muitos efeitos colaterais e estarem propensas ao
desenvolvimento de resistência. A maioria desses fármacos foi descoberta através da seleção de um
grande número de compostos contra parasitas íntegros. Porém, nos últimos anos, uma nova abordagem
vem ganhando espaço sob o termo de “desenho racional de fármacos”. Este termo representa a busca
por compostos contra alvos moleculares específicos, visando diferenças bioquímicas e fisiológicas
entre o parasita e o hospedeiro. A era pós-genômica gerou uma grande quantidade de informações que
permitem a identificação ótima de novos alvos. Neste contexto, a partir de dados públicos dos
genomas de Tritryps, reconstruímos as vias de processamento da informação genética (com ênfase nas
vias de replicação e reparo, transcrição e tradução) nesses organismos, para adquirir uma melhor
representação das enzimas envolvidas nestes processos. Estas análises permitiram estudos
comparativos para identificar candidatos a novos alvos terapêuticos. Em nossa metodologia utilizamos
a ferramenta AnEnPi (http://bioinfo.pdtis.fiocruz.br/AnEnPi/) para buscar nas seqüências genômicas
por enzimas análogas. Utilizando os dados provindos do KEGG, primeiro houve uma etapa de
clusterização das estruturas primárias de todas as enzimas desse banco de dados anotadas com o
mesmo EC. Para isso utilizou-se uma pontuação (score) de similaridade no Blastp de 120, como
parâmetros de corte. Encontramos 830 grupos de ECs com mais de um cluster e 1430 com um único
cluster. Após isso, foi realizado um passo de reanotação. Para isto, foi rodado um novo Blastp,
assumindo como ponto de corte um e-value de 10e-20, entre todas as proteínas preditas nos genomas de
cada Tritryp contra todos os clusters. Desses dados geramos mapas das vias de interesse para esses
organismos e os comparamos aos mapas que o KEGG disponibiliza como padrão. Identificamos
alguns casos de analogia nestas vias entre seres humanos e Tritryps que podem vir a ser utilizados
como novos alvos terapêuticos para o desenvolvimento de fármacos contra esses parasitas. Foi feita a
modelagem por homologia de um análogo (6.1.1.-, de T. brucei), utilizando a ferramenta MHOLline.
Além disso, buscamos no banco de alvos terapêuticos para doenças negligenciadas, TDRTARGETS
(http://tdrtargets.org/), pelos ECs identificados como possíveis novos alvos, e não encontramos
nenhuma ocorrência. Tal fato pode indicar que com a metodologia aplicada conseguimos identificar
novos candidatos a alvos terapêuticos contra estes parasitas. Em análises futuras, vamos testar e-values
mais restritivos na etapa de reanotação, para assim, testar o potencial de reanotação da ferramenta. / Leishmania major, Trypanos
oma brucei
e
Trypanosoma cruzi
(Tritryps) are unicellular protozoa that
cause leishmaniasis, sleeping sickness and Chagas disease, respectively. These diseases cause
economic burden mainly in subtropical and tropical regions.
Currently, there are no commer
cially
available vaccines and no effective treatment for such diseases.
This is because the available drugs
present many side effects and are willing to develop resistance. Most of these drugs were discovered
through the screening of large numbers of compo
unds against whole parasites.
However, a new
approach has been gaining ground under the term "rational drug design", recently. This term
represents the search for compounds against specific molecular targets, aiming physiological and
biochemical difference
s between parasites and hosts.
The post
-
genomic era generated a lot of
information that allow optimal identification of new targets. In this context, from public data of the
Tritryps’ genomes, we reconstructed the genetic information processing pathway (wi
th emphasis on
replication and repair, transcription and translation) of these organisms, to obtain a better
representation of enzymes involved in these processes. These analyses allowed comparative studies to
identify candidates for new therapeutic target
s.
In our methodology we used the AnEnPi tool
(
http://bioinfo.pdtis.fiocruz.br/AnEnPi/
) to search the genomes for analogous enzymes. Using the data
coming from KEGG, there was first a clustering step of the primary structures of all enzymes
annotated with
the same EC in this database. For this we used a Blastp similarity score of 120 as
threshold.
We found 830 groups of ECs with more than one cluster and 1430 with only one cluster.
After that, we performed a reannotation step.
For this task a new Blastp was
done, assuming an e
-
value cutoff of 10e
-
20
, among all pr
edicted proteins, from each Tritryp genome, against all
clusters.
From these data we generated maps, for Tritryps, of the pathways of interest and compared
them to the KEGG standard maps.
We identified some cases of analogy in these pathways between
humans
and Tritryps that may be used as new therapeutic targets for developing drugs against these
parasites. The homology modeling was done for an analog (6.1.1.
-
,
T. brucei
), using the tool
MHOLline. Furthermore we also searched in the therapeutic targets data
base for neglected disease,
TDRTARGES (http://tdrtargets.org/), for the ECs identified as possible new targets, and no
occurrences were found.
This may indicate that with the methodology applied we managed to identify
new candidates for therapeutic targets
against these parasites.
In further analysis, we will test more
restrictive e
-
values on the reannotation step to test the potential of reannotation of the tool.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/4316 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Gomes, Monete Rajão |
| Contributors | Dávila, Alberto Martín Rivera, Júnior, Floriano Paes Silva, Braz, Glória Regina Cardoso, Ferreira, Marcelo Alves, Brandão, Adeilton Alves, Miranda, Antonio Basilio de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | Monete Rajão Gomes, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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