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As enzimas pertencentes ao sistema citocromo P450 (CYPs) são as principais responsáveis pelos principais processos de metabolismo de fármacos. Membro da superfamília citocromo P450, a enzima citocromo P450 2E1 é responsável pela metabolização de compostos como o etanol, acetaminofeno, benzeno e clorzoxasona. Recentemente foi descoberto um polimorfismo nesta enzima, caracterizado por uma substituição no aminoácido R76H. Esta mutação é responsável por uma atividade enzimática reduzida para determinados substratos. Logo, a compreensão das interações e mecanismos moleculares envolvendo as isoformas selvagem e mutante para a CYP2E1 torna-se imprescindível para o planejamento e desenvolvimento de fármacos, visando otimizar a especificidade, seletividade e as etapas que envolvem os processos ADMET. Nesse sentido, o presente trabalho visou investigar as interações moleculares entre as isoformas selvagem e mutante da CYP2E1 ante os substratos: tranilcipromina (tranilcpr), 4-pentilpirazol (4pentprz) e quinolina (quinol). As estruturas correspondentes aos ligantes foram construídas com os programas ACD/ChemSketch e ARGUSLAB. O modelo da forma selvagem (wt) da CYP2E1 foi obtido do Protein Data Bank (PDB), código 3T3Z. A forma mutante R76H foi construída através do emprego de modelagem por homologia via o servidor SWISS-MODEL. Simulações por dinâmica molecular (DM) foram realizadas com emprego do campo de força AMBER incorporado no pacote GROMACS 4.6.1. Para a docagem molecular usou-se o programa AutoDock 4.2 através da interface gráfica AutoDockTools. A técnica de ensemble docking foi implementada internamente através de scripts devolvidos no laboratório. Filtros foram usados paras selecionar somente as configurações espaciais dos ligantes que estivessem em concordância com o mecanismo catalítico conhecido. Cada ligante foi submetido a dez docagens independentes sobre conformações das formas selvagem e mutante da CYP2E1 extraídas da etapa de produção das simulações por DM. Após o ensemble docking, a análise das interações foi realizada com o programa LigPlot. Para a forma selvagem (wtCYP2E1), foram obtidas energias médias de ligação iguais a -5,29 ± 0,25 kcal/mol, -5,45 ± 0,23 kcal/mol e -5,46 ± 0,22 kcal/mol para os ligantes tranilcpr, 4-pentprz e quinol, respectivamente. O número de poses selecionadas por conformação da DM foi de 3,9 + 3,9, 2,8 + 3,6 e 4,9 + 4,4. Para a forma mutante (CYP2E1-R76H), foram obtidas energias médias de ligação iguais a, respectivamente, -5,29 + 0,31 kcal/mol, -5,6 + 0,25 kcal/mol e -5,51 + 0,18 kcal/mol. O número de poses selecionadas foi de 1,8 + 3,1, 3,0 + 3,7 e 4,1 + 4,3. Comparando os resultados para as duas variantes, observou-se uma relativa diminuição das conformações produtivas selecionadas para o inibidor tranilcipromina, o que está de acordo com o esperado em termos da atividade reduzida da variante R76H para este tipo de substrato. Neste caso, pode-se sugerir que o modelo de interação utilizado pela CYP2E1 é do tipo seleção conformacional, sendo que um menor número de conformações produtivas leva a um menor taxa de formação de produto.

Citocromo P450 2E1. Ensemble Docking. CYP2E1-R76H.