Título: | Desenho de novos heterodímeros como proposta à inibidores da ache humana |
Autor(es): | Alves, Nícolas Ricardo de Melo |
Orientador(es): | Martins, João Batista Lopes |
Assunto: | Alzheimer, Doença de Enzimas |
Data de apresentação: | 2023 |
Data de publicação: | 18-Out-2023 |
Referência: | ALVES, Nícolas Ricardo de Melo. Desenho de novos heterodímeros como proposta à inibidores da ache humana. 2023. 53 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023. |
Resumo: | A doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa associada a mais de 70% dos casos de demência na população idosa. A principal via de tratamento para a DAleva em conta a hipótese colinérgica que correlaciona a neurodegeneração com o déficit dos receptores colinérgicos, como a acetilcolina (ACh). Assim, o tratamento do Alzheimer baseia-se na inibição da enzima acetilcolinesterase (AChE) visando a restauração do equilíbrio colinérgico. A inibição da AChE ocorre diretamente no seu sítio ativo, chamado Gorge, com uma entrada estreita e repleta de resíduos aromáticos com um alargamento na base do sítio, onde se encontra a tríade catalítica.Neste trabalho, utilizando técnicas de bioisosterismo e heterodimerização, 30 novos ligantes com potencial de inibidores da AChE foram desenhadas e tiveram sua capacidade inibitória para uso no tratamento da doença de Alzheimer. As novas estruturas tiveram suas propriedades de absorção, distribuição, metabolismo, eliminação e toxicidade avaliadas, o que permitiu concluir que apenas 10 eram viáveis de seguirem em estudo.Através de cálculos de docking molecular, observou-se que os ligantes que continham apenas 3 carbonos no grupo espaçador exibiam os melhores resultados de docking,permitindo escolher as 5 estruturas finais deste trabalho.Em seguida, estes ligantes tiveram sua estrutura otimizada através de cálculos de estrutura eletrônica utilizando o método DFT. Com a estrutura otimizada, observou-se que os ligantes interagiam principalmente com os resíduos Tyr124, Trp236, Tyr337, Phe338 eTyr341. Estes cálculos também forneceram informações sobre os orbitais moleculares de fronteira e os sítios de reatividade das entidades, que em sua maioria, se distribuíram em torno dos elétrons pi deslocalizados dos anéis aromáticos e em torno dos átomoseletronegativos presentes no grupo espaçador.Mediante os resultados obtidos foi possível classificar os ligantes como potenciais inibidores e avaliar o desempenho individual de cada um. Aquelas que obtiveram os melhores resultados foram as entidades que continham no seu grupo espaçador 3 carbonose as funções orgânicas: alcano, amida e cetona. |
Abstract: | Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disease associated with more than70% of cases of dementia in the elderly population. The main treatment for AD considersthe cholinergic hypothesis that correlates neurodegeneration with a deficit in cholinergicreceptors, such as acetylcholine (ACh). Thus, Alzheimer's treatment is based on theinhibition of the enzyme acetylcholinesterase (AChE) aiming to restore cholinergicbalance. AChE inhibition occurs directly at its active site, called Gorge, with a narrowentrance full of aromatic residues with a widening at the base of the site, where thecatalytic triad is located.In this work, using bioisosterism and heterodimerization techniques, 30 new ligandswith AChE inhibitor potential were designed and had their inhibitory capacity for use inthe treatment of Alzheimer's disease. The new structures had their absorption, distribution,metabolism, elimination and toxicity properties evaluated, which led to the conclusion thatonly 10 were viable for further study. Through molecular docking calculations, it wasobserved that ligands that contained only 3 carbons in the linking group exhibited the bestdocking results, allowing us to choose the 5 final structures of this work.Then, these ligands had their geometries optimized through using the DFTcalculations. With the optimized structure, it was observed that the ligands interactedmainly with residues Tyr124, Trp236, Tyr337, Phe338 and Tyr341. These calculations alsoprovided information about the frontier molecular orbitals and reactivity sites of theseentities, which were mostly distributed around the pi electrons from the aromatic rings andaround the electronegative atoms present in the linking group.Based on the results obtained, it was possible to classify the ligands as potentialinhibitors and evaluate the individual performance of each one. Those that obtained thebest results were the entities that contained 3 carbons in their spacer group and the organicfunctions: alkane, amide and ketone. |
Informações adicionais: | Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2023. |
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