Avaliação in silico do efeito inibitório dos antirretrovirais Atazanavir e Darunavir sobre a principal protease do SARS-CoV-2: estudos de docking e dinâmica molecular

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i8.6562

Palavras-chave:

Ancoragem molecular; Inibidor da protease; Uso de medicamentos.

Resumo

O SARS-CoV-2 faz parte de uma família vírus de RNA novamente descrito em 2019, sendo o causador da doença Covid-19. A integração de estratégias computacionais tem grande importância na identificação e desenvolvimento de novos compostos promissores. Atazanavir e Darunavir, foram projetados para combater a resistência a fármacos mutantes principalmente por meio do aumento do número de interações polares com os principais átomos da cadeia da protease do HIV. Este estudo visa avaliar a interação molecular dos fármacos Atazanavir e Darunavir com a principal protease do SARS-CoV-2 através de estudos de docking e dinâmica molecular. Trata-se de um estudo descritivo, do tipo experimental com uma abordagem quali-quantitativa sobre o tema. Para tanto utilizando-se dos programas BIOVIA Discovery Studio, PyMol, AutoDock Tools 1.5.6, AutoDock Vina, foram realizadas a modelagem e simulação de ancoragem do fármaco no local de ação. Foram demonstradas pontuações menores, sendo -7.0 (Darunavir) a mais próxima do Inibidor UAW 247. É possível perceber que os fármacos demonstraram ligações residuais semelhantes, também, em relação à estrutura da protease, a molécula testada mais próxima foi o Atazanavir. Levando em consideração a estabilidade dos valores RMSD, é válido inferir que em relação ao inibidor UAW 247, o fármaco Atazanavir é aquele que melhor se assemelha, ao contrário do Darunavir, que apresenta variações maiores. Os dois fármacos encaixaram no local de ligação devido principalmente, a interações eletrostáticas e pontes de hidrogênio. O Atazanavir é o que mais se assemelha à atividade molecular, e o Darunavir é o que apresenta melhor pontuação de ancoragem.

Biografia do Autor

José Danilo de Sousa Silva, Centro Universitário Santo Agostinho

Centro Universitário Santo Agostinho, Teresina-PI

Samuel da Costa Leite, Centro Universitário Santo Agostinho

Centro Universitário Santo Agostinho, Teresina-PI

Maria Thalita Sobral da Silva, Faculdade do Médio Parnaíba

Centro Universitário Santo Agostinho, Teresina-PI

Anderson Wilbur Lopes Andrade, Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN

Referências

Baildya, N., Ghosh, N. N., & Chattopadhyay, A. P. (2020). Inhibitory activity of hydroxychloroquine on COVID-19 main protease: An insight from MD-simulation studies. Journal of Molecular Structure, 128595. doi:10.1016/j.molstruc.2020.128595

Boopathi, S., Poma, A. B., & Kolandaivel, P. (2020). Novel 2019 Coronavirus Structure, Mechanism of Action, Antiviral drug promises and rule out against its treatment. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, 1–14. doi:10.1080/07391102.2020.1758788

Bursulaya, B. D., Totrov, M., Abagyan, R., & Brooks III, C. L. (2003). Comparative study of several algorithms for flexible ligand docking. Journal of Computer-Aided Molecular Design, 17(11), 755–63. doi:10.1023/b:jcam.0000017496.76572.6f

Ferreira, L., Santos, R., Oliva, G., & Andricopulo, A. (2015). Molecular Docking and Structure-Based Drug Design Strategies. Molecules, 20(7), 13384–421. doi:10.3390/molecules200713384

Lai, C. C., Shih, T. P., Ko, W. C., Tang, H. J., & Hsueh, P. R. (2020). Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and corona virus disease-2019 (COVID-19): the epidemic and the challenges. International Journal of Antimicrobial Agents, 55(3), 105924. doi:10.1016/j.ijantimicag.2020.105924

Lima, C. M. A. O. (2020). Informações sobre o novo coronavírus (COVID-19). Radiol Bras, 53(2), 5-7, 2020. doi:10.1590/0100-3984.2020.53.2e1

Menéndez-Arias, L., & Tözsér, J. (2008). HIV-1 protease inhibitors: effects on HIV-2 replication and resistance. Trends in Pharmacological Sciences, 29(1), 42–49. doi:10.1016/j.tips.2007.10.013

Mittal, L., Kumari, A., Srivastava, M., Singh, M., & Asthana, S. (2020). Identification of potential molecules against COVID-19 main protease through structure-guided virtual screening approach. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, 1–26. doi:10.1080/07391102.2020.1768151

Pereira, A. S., et al. (2018). Methodology of cientific research. [e-Book]. Santa Maria City. UAB / NTE/UFSM Editors. Retrieved from: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1

Sousa G. A., Martins I. V. O., Pimentel V. D., & Sousa J. A. (2020). Análise in silico da farmacodinâmica, farmacocinética e toxicidade de dois compostos isolados da Actinidia deliciosa para investigação do seu potencial anti-hiperlipêmico. Research, Society and Development, 9(7), 1-20, e790974679. doi:10.33448/rsd-v9i7.4679

Trott, O., & Olson, A. J. (2009). AutoDock Vina: Improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization, and multithreading. Journal of Computational Chemistry, 32, 455-61. doi:10.1002/jcc.21334

Uciechowska-Kaczmarzyk, U., Chauvot de Beauchene, I., & Samsonov, S. A. (2019). Docking software performance in protein-glycosaminoglycan systems. Journal of Molecular Graphics and Modelling, 90, 42–50. doi:10.1016/j.jmgm.2019.04.001

Wang, Q., He, J., Wu, D., Wang, J., Yan, J., & Li, H. (2015). Interaction of α-cyperone with human serum albumin: Determination of the binding site by using Discovery Studio and via spectroscopic methods. Journal of Luminescence, 164, 81–5. doi:10.1016/j.jlumin.2015.03.025

Downloads

Publicado

30/07/2020

Como Citar

SILVA, J. D. de S.; LEITE, S. da C.; SILVA, M. T. S. da; MEIRELLES, L. M. A.; ANDRADE, A. W. L. Avaliação in silico do efeito inibitório dos antirretrovirais Atazanavir e Darunavir sobre a principal protease do SARS-CoV-2: estudos de docking e dinâmica molecular. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 8, p. e826986562, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i8.6562. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/6562. Acesso em: 2 abr. 2025.

Edição

Seção

Ciências da Saúde