Estudo de modelagem molecular e de inibição enzimática das calicreínas teciduais humanas 5 e 7 por compostos isocumarínicos e derivados de isomanídeos

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

19/08/2011

RESUMO

A família das calicreínas teciduais humanas é composta de quinze serino proteases, sendo o gene denotado por KLK e a proteína por KLK seguida do número correspondente. Elas apresentam atividade semelhante à tripsina, com exceção das KLK3, 7 e 9 que apresentam atividade semelhante à quimotripsina. São transcritas como pré-pró-enzimas, sendo que após atingirem o local de ação perdem o segmento pré-peptídico. O segmento pró-peptídico mantém a latência e, uma vez removido esse segmento, outros fatores controlam suas atividades como inibição alostérica, clivagem interna e/ou inibição endógena. São expressas em quase todos os tecidos, estando envolvidas em várias funções como regulação de tônus vascular, liquefação do sêmen, remodelamento da matriz extracelular, remodelamento neuronal, ativação de pró-hormônios, entre outros. Muitos estudos vêm sendo feitos sobre a atuação dessas enzimas no desenvolvimento de câncer, uma vez que elas podem dificultar ou facilitar o seu desenvolvimento através do seu envolvimento na metástase e angiogênese, dependendo do tecido e tipo de fator presente no meio. Dentre essas enzimas, o enfoque desse trabalho são as KLK5 e KLK7 que apresentam expressão em tecidos semelhantes, tendo atuação sinérgica. Sua função mais bem descrita é a participação na descamação da pele através de proteólise de proteínas da adesão celular. Quando seu inibidor natural está ausente, o indivíduo apresenta um intenso processo descamativo (ictiose), causando infecções e inflamações. Elas também atuam na degradação de componentes da matriz extracelular, ativam peptídeos antimicrobianos e receptores pró-inflamatórios. Devido à ausência de fármacos que agem sobre as KLK5 e KLK7, estudou-se o comportamento de uma classe de compostos peptídicos miméticos (isomanídeos) e outra de compostos isocumarínicos. Dos quinze isomanídeos, cinco foram solúveis em meio aquoso e, foram testados com a KLK5, sendo que três apresentaram inibição reversível e competitiva na faixa de micromolar e duas foram reversíveis não competitivas, porém com potência baixa. Os três compostos isocumarínicos foram testados com ambas as enzimas, e foram inibidores reversíveis e competitivos na faixa de micromolar, sendo as formas dímeras mais potentes. O estudo com modelagem molecular mostrou que as interações hidrofóbicas e ligações de hidrogênio são as principais forças envolvidas na estabilização enzima-inibidor. Os três inibidores peptídicos miméticos que apresentaram inibição competitiva apresentaram modo de ligação semelhante, posicionando seu substituinte R2 no subsítio S1, e o substituinte R1 em S2, sendo que o anel de isomanídeo e o grupo O-benzil posicionou sobre S1/S2. Esses compostos fizeram quatro ligações de hidrogênio, na qual duas foram com os resíduos da fenda de oxiânion. Já os compostos de isocumarinas, para ambas as enzimas, se encaixam em S1, mas na KLK5 a forma dímera se estende para S3/S4 e na KLK7 se estende para S1. Na KLK5 esses compostos formam interações de hidrogênio com os resíduos da fenda de oxiânion, porém o mesmo não ocorre com a KLK7, indicando o porquê esses compostos são mais potentes para a KLK5 do que para a KLK7, apesar desta ter uma superfície mais hidrofóbica e cavidade S1 maior. Propõe-se que compostos hidrofóbicos com cadeias semelhantes a aminoácidos básicos ou hidrofóbicos potencializem a inibição para a KLK5 e KLK7, respectivamente.

ASSUNTO(S)

isocumarina docking molecular bioquimica da nutricao kallikreins isomannide calicreína isomanídeo isocoumarins molecular docking

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