APLICAÇÃO PRÁTICA DAS INTERAÇÕES INTERMOLECULARES ENTRE BIOMACROMOLÉCULAS E LIGANTES PELO LIGAND EXPLORER

O Protein Data Bank (PDB)1 é o um banco de dados de estruturas tridimensionais de biomacromoléculas obtidas por métodos experimentais, tais como cristalografia de raios-X e ressonância magnética nuclear (RMN). Estas biomacromoléculas são alvos moleculares úteis para o processo racional de desenvolvimento de fármacos baseado na estrutura, pois se encontram complexados com o ligante, cujas interações intermoleculares entre ele e o alvo molecular podem ser estudas através do programa Ligand Explorer disponibilizado pelo PDB. O presente trabalho teve como objetivo mostrar como o Ligand Explorer pode ser aplicado em aula expositiva para explicar o processo de reconhecimento molecular entre o ligante e o receptor. Dessa forma, a estrutura cristalina da enzima conversora de angiotensina (ECA) complexada com captopril (código PDB: 2X8Z2) foi utilizada para exemplificar as interações de reconhecimento molecula

TRIAGEM VIRTUAL INVERSA COMO FERRAMENTA PARA A QUÍMICA DE PRODUTOS NATURAIS

A Triagem Virtual Inversa, ou Triagem Inversa, consiste em uma busca em banco de dados de estruturas protéicas, sendo estas de relevância farmacológica, de maneira a evidenciar in silico, os receptores farmacológicos de atuação para um determinado ligante de interesse. A plataforma utilizada denomina-se sc-PDB, o qual é um software on-line que abriga somente alvos farmacológicos, sendo selecionadas a partir do PDB. O principal objetivo deste estudo é realizar o processo de TVI para neurotransmissores cujos receptores encontram-se descritos no PDB. Este estudo preliminar busca validar o método de TVI para uma posterior aplicação em compostos naturais. A estrutura dos neurotransmissores da adrenalina, serotonina e adenosina foram submetidos ao programa on-line sc-PDB. Onze variáveis foram estudadas, cada uma separadamente, mantendo as demais segundo o default do programa. Após esse procedimento foi estabelecido um protocolo, o qual será utilizado na busca de receptores de compostos naturais. Nesse protocolo ficou estabelecido o procedimento que encontra maior número de ligantes, na qual a molécula deve ser gerada sem os seus hidrogênios, sem estereoquímica, definindo como parâmetro de entrada subestrutura, e sem considerar variáveis como número de ligações rotáveis, de anéis ou de grupos doadores e receptores de ligação hidrogênio. 10.5216/ref.v8i1.1056

Study on the use of ionic basis functions in ab initio atomic and molecular calculations

A exatidão dos cálculos atômicos e moleculares está relacionada ao nível de teoria utilizado e tam bém ao conjunto de base empregado. O objetivo deste estudo é comprovar a idéia de que com a melhora da descrição física do sistema, através da representação de espécies iônicas por conjuntos de base construídos especialmente para estas espécies, o cálculo de propriedades atômicas e moleculares sena simplificado, ou seja, haveria, a princípio, redução no número de funções de polarização, que são usualmente empregadas nestes cálculos. Esta comprovação mudaria a metodologia empregada em cálculos de algumas propriedades de átomos e moléculas, pois, até hoje estes cálculos empregam conjuntos de base construídos para átomos neutros. A utilização destes conjuntos de base neutros para descrever espécies iônicas, geralmente implica no emprego de um grande número de funções de polarização. Desta forma, para que este estudo fosse realizado, foram construídos conjuntos de base para espécies iônicas, negativas e positivas. Estes conju ntos foram utilizados para estudar propriedades atômicas (Afinidade Eletrônica e Potencial de Ionização) e moleculares (Momento Dipolar, Cargas sobre átomos e Energia Eletrônica Total). Os resultados obtidos são comparados com os resultados experimentais (quando possível) e com resultados que empregam conjuntos de base neutros.The accuracy of atomic and molecular calculations is directly related to the theory level and the basis set used. ln this work we try to get better the description of some atomic and molecular properties employing basis sets especially designed for ionic species. Here we show that when we use ionic basis sets we can simplify and also reduce the number of polarization functions used in a basis set. The results obtained in this work are very interesting, as it changes the idea that atomic and molecular calculations need to be always carried out by using basis sets designed for neutral atoms. The ionic basis sets developed in this work were used to calculate some atomic properties such as Electron Affinity and Ionization Potential and also molecular properties such as Dipole Moment, Atomic Charges and Total Energy. The results obtained were compareci with experimental results (when possible) and results obtained by using neutral basis sets

A computational study of the interface interaction between SARS-CoV-2 RBD and ACE2 from human, cat, dog and ferret.

The total impact of the worldwide COVID-19 pandemic is still emerging, changing all relationships as a result, including those with pet animals. In the infection process, the use of Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) as a cellular receptor to the spike protein of the new coronavirus is a fundamental step. In this sense, understanding which residue plays what role in the interaction between SARS-CoV-2 spike glycoprotein and ACE2 from cats, dogs, and ferrets is an important guide for helping to choose which animal model can be used to study the pathology of COVID-19 and if there are differences between these interactions and those occurring in the human system. Hence, trying to help to answer these questions, we performed classical molecular dynamics simulations to evaluate, from an atomistic point of view, the interactions in these systems. Our results show that there are significant differences in the interacting residues between the systems from different animal species, and the role of ACE2 key residues are different in each system and can assist in the search for different inhibitors for each animal.</jats:p