XXXI Congresso de Iniciação Científica
Simulação de docking e dinâmica molecular da interação entre o domínio N-terminal da nucleoproteína do VSRh e o flavonoide hesperetina
João Victor Piloto, Jéssica Maróstica de Sá, Marcelo Andres Fossey, Fátima Pereira de Souza, Ícaro Putinhon Caruso, UNESP- São José do Rio Preto, IBILCE, Departamento de Física, Física Biológica,
pilotovictor1@outlook.com, bolsa CNPq de iniciação científica (Conselho Nacional de Pesquisa) Palavras Chave: simulações computacionais, nucleoproteína viral, hesperetina.
Introdução
O Vírus Sincicial Respiratório humano (VSRh) é uma das causas mais comuns de doenças respiratórias como bronquiolite e pneumonia em crianças e idosos. Atualmente, as patologias causadas pelo VSRh não são bem compreendidas e o desenvolvimento da vacina não é satisfatório.
Dentre as proteínas codificadas pelo vírus, a nucleoproteína N destaca-se por sua importância na proteção do RNA viral pela formação do nucleocapsídeo (NC) e por seu papel como molde para a replicação e transcrição pelo complexo da polimerase viral. O reconhecimento específico do molde NC pela polimerase viral é mediado pela fosfoproteína P. Isto é devido à interação dos resíduos C-terminal (especialmente o último, Phe241) da proteína P em um bolso hidrofóbico no domínio N-terminal da proteína N (N-NTD). Estudos na literatura reportam que esse bolso hidrofóbico pode ser alvo para potenciais antivirais, pois esses inibiriam o ciclo replicativo do vírus1. Com relação a esse contexto, Kaul e colaboradores (1985) reportou que o flavonoide hesperetina inibe 88% da replicação do VSRh, o que caracteriza esse polifenol como um candidato antiviral contra esse vírus que poderia atuar no sítio de interação nucleoproteína/fosfoproteína2.
Objetivo
O presente trabalho consistiu em caracterizar a ligação do flavonoide hesperetina ao bolso hidrofóbico do N-terminal da nucleoproteína do VSRh usando simulações computacionais como docking e dinâmica molecular.
Material e Métodos
A estrutura tridimensional do N-NTD foi adquirida do PDB com código de entrada 4UC9. A estrutura do flavonoide foi otimizada pelo programa Gaussian 9 usando o nível de teoria PM6. Realizou- se primeiramente a simulação de docking molecular entre a proteína e a hesperetina, utilizando o AutoDock 4.2 e AutoDock Vina. Após obtido o modelo do complexo foram realizadas simulações de dinâmica molecular como o pacote GROMACS.
Resultados e Discussão
A partir dos cálculos de docking molecular foi determinado que a hesperetina pode se ligar no
bolso hidrofóbico do N-NTD, apresentando seu anel benzeno conjugado interiorizado no sítio de ligação da proteína (Figura 1A e 1B), o que está de acordo com os resultados experimentais obtidos pelo nosso grupo de pesquisa utilizando experimentos de RMN. Pontes de hidrogênio e contatos hidrofóbicos foram verificados entre resíduos do bolso hidrofóbico do N-NTD e o flavonoide (Figura 1C e 1D). Os cálculos de dinâmica molecular revelaram que a ligação do flavonoide ao bolso no N-NTD é estável ao longo dos 100 ns de simulação, apresentando valores constantes de RMSD, de número de pontes de hidrogênio e de número de contatos (<0,6 nm), os dois últimos especialmente depois de 25 ns.
Figura 1: Resultados de simulações de docking (A- D) e dinâmica molecular (E-G).
Conclusões
Portanto, os resultados acima obtidos através de docking e dinâmica molecular sugerem que o flavonoide hesperetina liga-se de maneira estável ao sítio de interação nucleoproteína/fosfoproteína do VSRh e, dessa forma, caracteriza-se como um possível candidato antiviral contra esse vírus.
Agradecimentos
CNPq (102465/2019-3 e 439306/2018-3), FAPESP e FAPERJ
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1Mohamed Ouizougun-Oubari et al; A Druggable Pocket at the Nucleocapsid/Phosphoprotein Interaction Site of Human Respiratory Syncytial Virus November 2015 Volume 89 Number 21
2Kaul, T. N. Elliott Middleton, Jr., and Pearay L. Ogra; Antiviral Effect of Flavonoids on Human Viruses.Journal of Medical Virology l5:71-79 (1985)
