Estudio computacional para asistir en la interpretación de la diferencia en la inhibición de glicosilisoxazoles y triazoles sobre la alfa-glucosidasa

AZNAR, IGNACIO; LE PORS, MACARENA S.; COLINAS PEDRO ALFONSO; LAVECCHIA, MARTÍN, J.

CABA

Simposio; VIII Simposio Argentino de Jóvenes Investigadores en Bioinformática; 2023

RSG Argentina

Las terapias actuales para el tratamiento de la diabetes tipo 2 incluyen medicamentosde administración oral tales como sulfonilureas, tiazolidinedionas, metformina einhibidores de α-glucosidasas (hipoglucemiantes). La inhibición de las α-glucosidasases un enfoque terapéutico que ralentiza la digestión de carbohidratos y la absorción deglucosa y, por lo tanto, estabilizan el nivel de glucosa en sangre y previenen lahiperglucemia en los pacientes diabéticos. En un trabajo se han identificadoinhibidores que podrían ser candidatos para el desarrollo de antidiabéticos y, entreellos, una serie de 1,2,3-triazoles derivados de carbohidratos (Ferreira et al. 2010). Losestudios de docking molecular han mostrado que estos inhibidores se unen al sitioactivo de la glucosidasa mimetizando el estado de transición del sustrato. Además,tanto el nitrógeno central del anillo de triazol como el sustituyente no glicosídicopresentan interacciones importantes dentro del sitio activo de la enzima.En el presente trabajo se propone el estudio de glicosilisoxazoles y su evaluacióncomo reemplazos bioisostéricos de los triazoles antes mencionados.El objetivo del trabajo es realizar un docking molecular a fin de dilucidar lasinteracciones dentro del sitio activo enzimático.La actividad inhibitoria de α-glucosidasa se ensayó utilizando la levadura maltasaSaccharomyces Cerevisiae, de acuerdo al procedimiento descrito por Matsui ycolaboradores. Debido a la carencia de una estructura experimental de laα-glucosidasa de esta levadura, se utilizó el modelo de AlphaFold para P53341. El sitioactivo fue seleccionado en función de la localización de la acarbosa, ligando de laestructura PDB ID 1LWJ y seleccionado como referencia. A modo de refinamiento dela estructura de la proteína, se realizó una minimización y simulación de dinámicamolecular en ensamble NTP empleando NAMD2 y campos de fuerza de AMBER.La estructura resultante sirvió de blanco molecular para realizar estudios de dockingmolecular utilizando FRED y HYBRID, de la suite OpenEye.Los estudios de docking molecular de la α-glucosidasa, evidenciaron posiblesinteracciones entre los heteroátomos y anillos aromáticos de los glicosilisoxazolessintetizados y ciertos aminoácidos del sitio activo de la enzima. Se evidencianinteracciones negativas de tipo estérico entre el residuo de fenilalanina (Phe157) conel anillo aromático presente en el isoxazol y el anillo glicosídico. Además, no seobservan interacciones tipo puente de hidrógeno tan fuertes entre el nitrógenoheterocíclico y residuos de aminoácidos como en el caso de los triazoles, que seubican en una posición similar al nitrógeno de la acarbosa, lo que permite interactuarcon el residuo Asp349.Si bien la función puntuación de los docking moleculares realizados no evidenció unadiferencia clara entre los glicosilisoxazoles y triazoles, se pudo dilucidar diferencias enlos modos de unión. Estudios de dinámica molecular serán llevados a cabo paracuantificar las diferencias en la interacción con los residuos planteadas en este trabajo.Ferreira SB et al. J Med Chem. 2010;53(6):2364-75.