Teses e Dissertações
Palavra-chave: NAMD
Estudo In Silico Por Dinâmica Molecular Do Sistema Canabinoide: Receptor De Canabinoides Tipo 1 E Ligantes Canabinoides
Jose Gregório Severiche Castro, Marcello F Costa, Tiago de Oliveira Mendes
Data da defesa: 30/06/2021
A proteína CB1 é o alvo dos compostos canabidiol (CBD) e tetrahidrocanabidiol (∆9-THC)
presentes na planta Cannabis sativa. Estudos in vivo com canabinóides como o CBD no
tratamento da epilepsia, têm demonstrado o potencial terapêutico do composto agonista,
reduzindo os efeitos de doenças como a síndrome de Dravet, Lennox-Gastaut, entre outras.
No entanto, a maioria dos programas de descoberta de drogas baseados em GPCR (receptores
acoplados a proteína G) focam no desenvolvimento de moléculas ortostéricas que competem
com ligantes endógenos. O desenvolvimento de novos ensaios tornou possível identificar
ligantes ativos que interagem em locais topograficamente distintos do receptor, a saber, locais
alostéricos. Ligantes alostéricos, como CBD no receptor CB1, exercem seus efeitos
modificando a conformação do receptor, levando a uma mudança estrutural da proteína e
perda da afinidade a ligantes ortostéricos. Este sítio pode ser alvo para o desenho de novos
fármacos, oferecendo uma nova abordagem para modular o CB1. O estudo de biomoléculas
usando técnicas computacionais tem produzido bons resultados, capazes de orientar estudos
experimentais economizando tempo e recursos. Assim, neste estudo usou-se a dinâmica
molecular como ferramenta computacional, fornecendo informações sobre o comportamento
dinâmico, dependente do tempo, das interações do sistema CB1-CBD em ambiente membrana
e água. O estudo da interação CB1-CBD foi desenvolvido em duas etapas, diferenciando-se
em que na primeira o objetivo foi determinar o melhor sítio de ligação do CBD no receptor, e
na segunda, foi avaliar se o aumento do número de moléculas de CBD interagindo com CB1,
causa sinergismo entre os ligantes. A partir das duas etapas empregadas concluímos que a
estimação da energia livre de ligação dos complexos e o cálculo da contribuição dos
aminoácidos da proteína CB1 permitiu determinar que o sítio alostérico 1 é o local de
interação com as melhores características energéticas e estruturais para a ligação do CBD a
CB1. A maior contribuição à energia de interação é feita pelos resíduos de aminoácido
Arg477 e Ser64 do receptor CB1, cuja presença é estável em todos os sistemas analisados,
interagindo por meio de ligações hidrofóbicas e mantendo a afinidade do CB1 com o ligante
CBD. As interações não-covalentes mais importantes entre os grupos químicos do CBD e os
resíduos de aminoácido do CB1 são alquil, pi-alquil e pi-pi em forma de T. E o aumento do
número de moléculas CBD interagindo com o CB1 não potencializa o efeito antagonista do
ligante, demonstrado pela perda de afinidade quando outras moléculas são adicionadas, assim,
o melhor sistema de interação é CB1-CBD-AS1 (-14.37 Kcal/mol).