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RICARDO LEMES GONÇALVES

AUTOR: Ricardo Lemes Gonçalves
TÍTULO: Mecanismos da interação entre monômeros da NS1 dos vírus Zika e Dengue como alvo do design racional de fármaco.
ORIENTADOR:  Prof. Dr. Roosevelt Alves da Silva, Co-orientador: Prof. Dr. Marcos Lázaro Moreli
DATA DE APROVAÇÃO: 05/09/2017

 

Resumo:

As patogenias causadas pelos Flavivírus são consideradas um sério problema de saúde pública no mundo, pois afetam principalmente populações pobres de países tropicais subdesenvolvidos. Esta família de vírus apresenta um genoma de RNA positivo envelopado que codifica três proteínas estruturais e sete proteínas não estruturais. Em particular, a proteína não estrutural 1 (NS1) está associada principalmente aos processos de replicação viral e escape do sistema imune, sendo encontrada em diferentes formas oligoméricas glicosiladas, mas na sua forma “madura” somente após sua dimerização, ou quando na forma de hexâmero. Neste contexto, a inibição do processo de dimerização da NS1 tem sido apontada como um ótimo alvo para o design racional de fármacos. Contudo, para que este tipo de abordagem racional seja bem sucedida, é necessário compreender os mecanismos moleculares que estão envolvidos no seu processo de dimerização, bem como caracterizar suas regiões funcionais. Neste estudo, através de simulações de Dinâmica Molecular (DM), o comportamento estrutural das NS1’s do Zika e Dengue foram analisados e comparados nas formas monoméricas e diméricas, partindo de estruturas cristalizadas nas formas glicosiladas. No caso da estrutura do Dengue (PDB: 5k6k) houve a necessidade de modelar previamente as regiões dos resíduos faltantes, tornando em seguida necessária a recolocação dos açucares nas estruturas. Todas as N-glicosilações e ligações entre cisteínas de cada monômero e dímero, foram efetuadas a partir do software Amber 14. A protonação especifica das histidinas foi predita pelo servirdor H++ antes de proceder com a DM. Todas as estruturas foram submetidas à DM por 100ns usando o software GROMACS 5.1.2. A estabilidade e flexibilidade das estruturas observadas nas trajetórias foram usadas para elucidar os mecanismos responsáveis pela interação monômero-monômero, bem como compreender as singularidades entre as regiões que se destacaram. Na forma monomérica das duas espécies, observou-se grandes flutuações conformacionais nas suas alças N-terminais envolvidas na composição do β-roll, que na forma dimérica foram estabilizadas pela tríade Ile/Val19 - Phe20 - Ile21 por criar um arcabouço favorável ao entrelaço das alças N-terminais entre as cadeias A e B. Concomitantemente, as Lisinas-189 do domínio β-leadder atuaram como um resíduo chave (grampo) para estabilizar a porção central do β-roll. Os mecanismos de estabilidade da NS1 revelados neste trabalho para as espécies Zika e Dengue, contribuem para tornar mais acessível a possibilidade de uma intervenção farmacológica de forma racionalizada, cuja abordagem poderia ser dirigida em pontos estruturais específicos responsáveis por seu papel biológico.

 

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