Análisis de lacasas fúngicas en potencial acoplamiento con agrotóxicos mediante ensayos de docking molecular

AYALA SCHIMPF AR; CASTRILLO ML; SALVATIERRA K,; FONSECA MI; ZAPATA PD

Simposio; SAPROBIO 2021 - TRANSFIRIENDO BIOTECNOLOGÍA PARA EL DESARROLLO; 2021

El Clorpirifos y el 2,4D-diclorofenoxiacéticoson plaguicidas con participación muyactiva en la agricultura misionera, siendoésta la principal actividad productiva dentro del sector agropecuario. Su uso intensivoproduce la contaminación de los ecosistemas,provocando la intoxicación de seresvivos como el hombre, dado su capacidadde tornarse cancerígenos, mutagénicosy/o teratogénicos; es por ello que resultafundamental el seguimiento de estos productosen el medio ambiente. En ese sentido,el hongo aislado en Misiones Pleurotuspulmonarius LBM 105 se caracterizapor su elevada tolerancia y degradacióna compuestos altamente recalcitrantes,condición dada por los sistemas enzimáticosconstituyentes dentro de los cualeslas lacasas juegan un rol predominante. Elobjetivo del trabajo fue modelar, predeciry seleccionar las lacasas que mejor acoplamientomolecular in silico presenten conlos pesticidas de interés para posterioresmodificaciones estructurales que posibilitesu uso futuro en el desarrollo de unsensor enzimático destinado al monitoreoambiental de dichos contaminantes.A partir del genoma secuenciado dePleurotus pulmonarius LBM105, se obtuvieronlas secuencias nucleotídicas delos genes de lacasa utilizando el softwareGeneius 12. Posteriormente se procedió amodelar las lacasas a partir de un templadoproporcionado por SwissModel comoplantilla, con parámetros óptimos en Resolución(R) y R-Value Free que verifiquensu calidad cristalográfica. Para ello se hizouso de la base de datos Protein Data Bank(PDB). Para evaluar la validez y calidadde las estructuras obtenidas se utilizó elservidor en línea MolProbity. Luego seprocedió a identificar y caracterizar lossitios activos de cada enzima medianteDogSiteScorer, herramienta pertenecientea ProteinPlus; en cada caso se priorizó elvalor ?Drug Score? obtenido, el cual estableceel potencial presente de cada poketpara interaccionar con posibles ligandos. Asu vez se registraron los aminoácidos presentesen cada sitio potencial de interacción,registrando parámetros tales comoVolumen, Superficie y Profundidad de lospokets. Las estructuras 2D de los pesticidasse obtuvieron mediante PubChem y supreparación como ligandos se realizó conAvogadro. Para las lacasas se empleó elsoftware Chimera, y el acoplamiento molecularse realizó con Autodock VINA.Se han identificado tres lacasas en elgenoma secuenciado. El cristal utilizadocomo templado de referencia fue de 1,50Å con un R-Value Free de 0,182. La puntuaciónMolProbity obtenida en los tresmodelos fue de 1,58 (Lac I), 1,57 (Lac II)y de 2,28 (Lac III); de los pokets con mayorpuntuación Drug Score, se utilizó parael acoplamiento aquellos que incluían losaminoácidos conformadores del sitio catalíticoen las lacasas: 10 residuos Hys, 1Cys y 1 Leu (Lac I/III) / 1 Phe (Lac II). Lasenergías de unión resultantes del dockingdeterminaron que el Clorpirifos presentamejor acoplamiento con Lac II (-4.5 kcal/mol) y el 2,4 D con Lac III (-6.2 kcal/mol).Los resultados obtenidos sientan las basespara la identificación de rasgos estructuralesdeterminantes de la afinidad de laslacasas a los plaguicidas, permitiendo postularposibles mutaciones que mejoren sucapacidad de unión a éstos sustratos.