Biologia estrutural e busca por inibidores da proteína não-estrutural NS5 domínio RNA polimerase dependente de RNA do vírus Zika (2021)
- Authors:
- Autor USP: OLIVEIRA, KETLLYN IRENE ZAGATO DE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCI
- Subjects: FLAVIVIRUS; ZIKA VÍRUS; RNA POLIMERASES
- Keywords: Flavivirus; NS5 RNA-dependent RNA polymerase domain; Zika vírus
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O vírus Zika (ZIKV) é um membro da família Flaviviridae que teve a primeira ocorrência relatada no Brasil em abril de 2015. O maior impacto do ZIKV ocorreu devido a sua associação com o aumento no número de casos de microcefalia em bebês e fetos de gestantes infectadas com o vírus durante a epidemia que ocorreu no Brasil entre 2015 e 2016. Desde então, mais de 240.000 casos de febre Zika foram notificados no país, sendo 10.768 casos registrados no ano de 2019 e 6.705 casos prováveis no ano de 2020. Diante desses fatos, muitos estudos encontram-se em andamento para a busca de candidatos a fármacos eficazes contra o ZIKV. Dentre as proteínas não estruturais, a NS5 desperta grande interesse como alvo farmacológico, devido a já existir um inibidor de NS5 domínio RNA polimerase dependente de RNA (RdRp) aprovado para uso clínico contra o vírus da Hepatite C. A RdRp é responsável pela síntese de RNA de novo, ou seja, sem a necessidade de um primer para o início da síntese. Promove a elongação do RNA viral, através da polimerização fazendo o uso de NTPs, garantindo assim a replicação viral. A inibição de qualquer uma dessas funções acarretaria o impedimento da replicação viral. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi obter a proteína NS5 do ZIKV domínio RdRp a fim de determinar a sua estrutura tridimensional por cristalografia de raios X, seguida da descoberta de inibidores. Para isso, planejamos duas construções para a proteína NS5 RdRp: a RdRp_truncada e a RdRp_integral. Com a RdRp_truncada foi possível obter cristais que produziram difração de raios X, o que possibilitou a resolução da estrutura cristalográfica da NS5 domínio RdRp a 1.9 Å. Essa estrutura foi utilizada para realizar a triagem computacional de inibidores, assim como ensaios biofísicos para a busca de possíveis ligantes. Com a RdRp_integral, foi possível a padronização de um ensaio baseado no marcador fluorescente de ácido nucleico SYGreen I, que monitora a atividade da proteína em tempo real, e que foi utilizado na busca por inibidores em larga escala. Foi possível triar a inibição de mais de 500 compostos, incluindo a biblioteca de compostos drug-like da Pandemic Response Box (Medicines for Malaria Venture - MMV) (PRB), e os compostos sintéticos e provenientes de produtos naturais que foram encontrados por triagem biofísica e virtual. Ao todo, foram identificados 17 potenciais inibidores da NS5 RdRp, sendo que 9 deles apresentaram inibição na faixa micromolar (IC50 ≤10 μM) e 5 deles apresentaram inibição na faixa nanomolar (IC50 ≤ 1 μM). Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que, apesar da ausência de estruturas cristalográficas complexadas com ligantes, foi possível encontrar moléculas com alta inibição, que podem ter sua ação otimizada por ensaios computacionais e posteriormente testadas contra a RdRp. Dentre elas, os compostos provenientes de produtos naturais que se mostraram extremamente interessantes, em especial os derivados do anel flavonol, que se mostram potentes na inibição da atividade da RdRp
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2021
- Data da defesa: 07.04.2021
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ABNT
OLIVEIRA, Ketllyn Irene Zagato de. Biologia estrutural e busca por inibidores da proteína não-estrutural NS5 domínio RNA polimerase dependente de RNA do vírus Zika. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-03092021-112443/. Acesso em: 21 maio 2024. -
APA
Oliveira, K. I. Z. de. (2021). Biologia estrutural e busca por inibidores da proteína não-estrutural NS5 domínio RNA polimerase dependente de RNA do vírus Zika (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-03092021-112443/ -
NLM
Oliveira KIZ de. Biologia estrutural e busca por inibidores da proteína não-estrutural NS5 domínio RNA polimerase dependente de RNA do vírus Zika [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 21 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-03092021-112443/ -
Vancouver
Oliveira KIZ de. Biologia estrutural e busca por inibidores da proteína não-estrutural NS5 domínio RNA polimerase dependente de RNA do vírus Zika [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 21 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-03092021-112443/ - Natural compounds as non-nucleoside inhibitors of zika virus polymerase through integration of in silico and in vitro approaches
- Structural biology and ligand search for the NS5 protein of the Zika virus
- Biologia estrutural e busca por ligantes para a proteína NS5 do vírus da Zika
- Chalcones from Angelica keiskei (ashitaba) inhibit key Zika virus replication proteins
- Discovery of new Zika protease and polymerase inhibitors through the open science collaboration Project OpenZika
- Discovery of an imidazonaphthyridine and a riminophenazine as potent anti-Zika virus agents through a replicon-based high-throughput screening
- High-throughput antiviral assays to screen for inhibitors of Zika virus replication
- Allosteric regulation and crystallographic fragment screening of SARS-CoV-2 NSP15 endoribonuclease
- Structural biology in the search for drug candidates against arboviruses circulating in Brazil
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