Predicción de la actividad de esteroides sobre las propiedades biofísicas de membranas en base a la estructura química

WENZ J.J.

La Habana

Congreso; VIII Congreso Internacional de Química, Ingeniería Químca y Bioquímica; 2012

Sociedad Cubana de Química

La relación entre la estructura química de los esteroides y su acción sobre las propiedades biofísicas de las membranas permanece aun en discusión. Mediante análisis multivariado de los diversos y conflictivos datos existentes al respecto, este trabajo intenta determinar los principales rasgos estructurales que gobiernan dicho efecto. Las estructuras químicas se codificaron mediante variables binarias (0,1) que informan sobre la presencia o ausencia (respectivamente) de diversos rasgos (OH, CO, CH3, doble enlace, etc.), y sus posiciones en el esqueleto común de los esteroides, el ciclo pentanoperhidrofenantreno. Análogamente, el tipo de actividad sobre membrana se codificó con 1 según el esteroide rigidice/ordene/condense y/o promueva la formación de dominios lipídicos en membranas, o 0 si mostró el efecto opuesto. De esta manera, se generó una matriz de 83 esteroides x 68 variables que se analizó mediante Regresión Logística, herramienta que permite estudiar la relación entre una variable binaria dependiente (actividad) y una o varias independientes (rasgos). Los resultados indican que los rasgos estructurales más determinantes de la actividad en membrana son, en orden decreciente: una cadena de 8?10 carbonos en posición C17, un grupo oxhidrilo en C3 y un doble enlace en C5?C6.  Los esteroides con una o más de estas características tienden a rigidizar/ordenar/condensar y/o promover la formación de dominios lipídicos en las membranas en las cuales se hallan insertos. Por otro lado, aquellos que poseen un grupo CO en C3, grupos polares y/o cadenas alquílicas cortas (3-7 carbonos) en C17 muestran el efecto opuesto. Se discuten varios modelos de Regresión Logística para la predicción de la actividad en función de la estructura química y se propone uno sencillo y de fácil utilización, el cual logra predecir la actividad correcta en el 84% de los esteroides estudiados.