Virtual screening e avaliação biológica de novos inibidores do proteassoma

Abstract

A via ubiquitina-proteassoma desempenha um papel importante na homeostase celular, exercendo também um papel relevante na regulação de diversas vias celulares, incluindo no crescimento e na proliferação celular, na apoptose, na reparação do ADN, na transcrição e na resposta imune. O proteassoma é um complexo multienzimático que contém vários centros ativos, sendo a sua função principal degradar proteínas desnecessárias ou danificadas. Algumas patologias humanas devem-se a alterações nesta via. Como tal, a inibição da via ubiquitina-proteassoma por inibidores do proteassoma pode ser uma abordagem terapêutica racional para várias doenças, tais como o cancro e doenças inflamatórias. Com o objetivo de obter novos inibidores do proteassoma para o local ativo CT-L, foram utilizados os seguintes métodos computacionais: modelação por homologia, farmacóforos, docking e virtual screening. Foi desenvolvido e validado um modelo de homologia para o local ativo CT-L que teve como base o código PDB 3UN8. Na modelação farmacofórica, obtivemos e validámos dois modelos farmacofóricos: um modelo com base na estrutura de inibidores conhecidos do local ativo β5c e um modelo com base na estrutura do recetor. Na etapa de virtual screening foi efetuado o docking molecular tendo como base a estrutura de ligandos (no qual se utilizou o modelo farmacofórico obtido com base na estrutura de ligandos) e tendo como base a estrutura do recetor (sem a utilização de farmacóforos como filtro). Os resultados foram analisados de modo a selecionarmos potenciais compostos hit

The ubiquitin proteasome pathway plays an important role in cellular homeostasis and also it exerts a critical role in regulating a wide variety of cellular pathways, including cell growth and proliferation, apoptosis, DNA repair, transcription and immune response. The proteasome is a multienzyme complex, containing several active centers and the main function of the proteasome is to degrade unneeded or damaged proteins. Defects in this pathway have been implicated in a number of human pathologies. Inhibition of the ubiquitin-proteasome pathway by proteasome inhibitors may be a rational therapeutic approach for various diseases, such as cancer and inflammatory diseases. To obtain new proteasome inhibitors for the CT-L active site, were used the following computational methods: homology modeling, pharmacophores, docking and virtual screening. Using the PDB code 3UN8, it was developed and validated an homology model for the CT-L active site. In pharmacophoric modeling, we obtained and validated two pharmacophoric models: a model based in the structure of known inhibitors of the β5c active site and a model based in the receptor structure. In the virtual screening step, the molecular docking was made based in ligand structure (in which was used the pharmacophoric model ligand based) and based in the receptor structure (without the use of the pharmacophore as a filter). The results were analised so we can select potential hit compounds