BÚSQUEDA POR MODELADO MOLECULAR DEL EXOSITIO DE -SECRETASA (BACE1)

GUTIÉRREZ LUCAS J.; ENRIZ, RICARDO D.; BALDONI, HÉCTOR A.

Congreso; XVI CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA Y QUIMICA INORGANICA; 2009

BÚSQUEDA POR MODELADO MOLECULAR DEL EXOSITIO DE                   b-SECRETASA (BACE1)     Gutiérrez L.J., Enriz R.D. y Baldoni H.A.   Departamento de Química, Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia, Universidad Nacional de San Luis, Chacabuco 917, San Luis (CP: D5700BWS, Argentina, lucasg@unsl.edu.ar)     La enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad neurodegenerativa devastadora que afecta a millones de personas en el mundo. Esta enfermedad afecta entre el 6 y 10 % de humanos de 65 años de edad y casi a la mitad de personas de más de 85 años. Numerosos estudios conducen a la hipótesis de la cascada amiloide. Esta hipótesis establece que la producción de Aβ42 (formado por péptidos de 38 a 42 aminoácidos) juega un rol temprano crítico en la patología de la EA, una sobreproducción de Aβ42, una limpieza demasiado lenta del mismo o el contacto de esta con factores de agregación, permitiría la formación de agregados, que da lugar a placas seniles las cuales pueden iniciar una cascada inmunológica y neurotóxica que resulta en la manifestación clínica de la EA [1]. Además del sitio catalítico, algunas enzimas proteolíticas contienen bolsillos de anclaje adicionales denominados exositios. Estos exositios interaccionan con sustratos proteicos en una posición distante al sitio catalítico a través de cambios conformacionales implicados en la interacción. Recientemente, se ha reportado el descubrimiento de un exositio próximo al dominio catalítico de la BACE1 humana que liga pequeños péptidos en forma tal que no se afecta la ocupancia del sitio catalítico. Los péptidos que anclan en este exositio inhiben la capacidad de BACE1 de hidrolizar su sustrato proteico natural (APP), presentándose este hallazgo como una alternativa farmacológica a la EA. Tomando los datos cristalográficos de la enzima desde el Protein Data Bank, se realizo una optimización de la estructura enzimática empleando cálculos de DM utilizando el paquete AMBER empleando el modelo de solvatación (generalizado de Born). Una vez obtenida una estructura estable se realizó el estudio de docking utilizando el paquete AutoDock3 con uno de los inhibidores reportados [2] que presenta la secuencia Ac-YPYFIPL-NH2 con un 71% de inhibición. Para explorar de forma completa la superficie de la proteína se simuló la unión de 1200 conformaciones diferentes partiendo de cada vértice de la caja creada mediante la utilización AutoGrid, luego se discriminaron aquellas conformaciones con una energía superior a -7.0 kcal/mol resultando en 279 conformaciones que fueron clusterizadas con respecto a su mínimo global obteniendo 12 familias de interés. Una de las familias más pobladas con el 12.5% de la población se encuentra exactamente en la zona reportada experimentalmente [3], mientras que otra con el 12.5% de la población se ubica en una zona aledaña a dicho sitio. A partir de la concordancia con los datos experimentales podemos concluir que la metodología empleada en este trabajo es altamente satisfactoria para determinar posibles exositios en este tipo de enzimas.   1.         Martin Citron Neurobiology of Aging 23, 1017–1022, 2002. 2.         M.G. Kornacker, et al Biochemistry 44, 11567-11573, 2005. 3.         Patent Application Publication (US 2007/0149763 A1) 19-20, 2007.