Estudio computacional sobre la unión de sustratos y moduladores a la P-glicoproteína humana

GABRIEL E JARA , D. MARIANO A. VERA, ADRIANA B. PIERINI

Los Cocos, Argentina

Workshop; III Workshop Argentino de Química Medicinal; 2008

Asociación Química Argentina División Quimica Medicinal

<!-- @page { size: 21.59cm 27.94cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> La Resistencia a Multiples Drogas (MDR) es la habilidad de una célula, procariota o eucariota, de resistir a concentraciones letales de compuestos (drogas) que tienen la capacidad matarla. Existen varias mecanismos de MDR. Entre los mecanismos más importantes que utilizan los organismos, se encuentra el empleo de proteínas de transmembrana que actúan como bombas de eflujo, expulsando los compuestos al exterior celular, y de esta forma, impidiendo que se alcance un concentración letal del compuesto en el interior celular. La P-glicorpteína humana (P-gp) es un proteína de eflujo que reconoce como sustratos como sustratos una variedad de compuestos función farmacológica, principalmente drogas utilizadas en terapias anticanceríenas. Además, reconoce otros compuestos, llamados moduladores de MDR, que actúan como inhibidores. Tanto sustratos como moduladores, difieren significativamente en el aspecto estructural, que resulta difícil plantear alguna relación estructura actividad, y en mayor medida saber cuáles son las propiedades moleculares de un compuestos para que éste sea un sustrato o un modulador. Asímismo, se desconoce cual es o son los sitios de unión los compuestos. Para averiguar cuáles son las características biofísicas y moleculares que resultan en de los sustratosy moduladores utilizamos Cálculos de QM (B3LYP/6-31+G**). Realizamos Docking Molecular (docking) para identificar posibles sitio de unión para sustratos y moduladores. La interacciones compuesto-proteína y sus propiedades temporales se describe a través de la Dinámica Molecular (MD). Como estructura de la P-gp usamos un delo por homología (Stenham et al (2003)FASEB J. 17, 2287-2289) En una primera aproximación, realizamos el docking y MD empleando a la P-gp en una caja de aguas y neutralizada (P-gp libre) [citas]. Con este modelo encontramos, por docking que existen cuatros sitios principales de afinidad, que denominamos P1, P2, C1 y C2 [citarnos]. Actualmente, empezamos a mejorar el modelo, a través de colocar a la P-gp en una bicapa lipídica de POPC (palmitoil-oleoil-fosfatidilcolina). En este momento, estamos equilibrando el sistema, al nivel de la bicapa. Resultados preliminares muestran que el area/lípido se está estabilizando , llegando a valores razonables; con así las energías de interacción lípido-lípido, lípido-agua y lípido-proteína. La estructura de inicial de la P-gp/POPC se logró siguiendo el protocolo sugerido por (Kandt et al (2007)Methods 41(4), 475-88). Luego se usó como mejor modelo para realizar docking con los sustratos, Berberina (Shitan et al (2007) Biosci. Biotechnol. Biochem. 71 (1), 242–245) Rhodamina 6G y 123, y el modulador tariquidar (Menefee et al (2005) J Clin Oncol 23, 3093-). Los resultados de docking para los tres últimos compuestos fueron similares a los anteriormente hechos con la P-gp libre, notandose un aumento es la especificidad para los sitios anteriormente encontrados (citarnos). Además, se observó una gran especificidad de la Berberina tiene una energía de docking ~7kcal/mol menor que el tariquidar, y ocupando ambos en mismo espacio en el sitio P1.