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X-ray crystallographic fragment screening against the human prion protein (2021)

  • Authors:
  • Autor USP: RANGEL, VICTOR LOPES - FCFRP
  • Unidade: FCFRP
  • Sigla do Departamento: 602
  • DOI: 10.11606/T.60.2021.tde-27092021-150052
  • Subjects: CRISTALOGRAFIA DE RAIOS X; PROTEÍNAS; DOENÇAS NEURODEGENERATIVAS; PLANEJAMENTO DE FÁRMACOS
  • Keywords: Cristalografia de proteínas; Descoberta de fármacos baseada em estrutura; Doença priônica; Fragment screening; Fragment-based drug Discovery; Prion disease; Prion protein; Protein crystallography; Proteína priônica; Varredura de fragmentos
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: Doenças priônicas resultam do acúmulo de confôrmeros mal enovelados da proteína priônica celular (PrPC), uma proteína de ancoragem glicosilfosfatidilinositol, expressa na superfície de membranas celulares. O evento crítico da doença priônica é a conversão da PrPC em um confôrmero capaz de se automultiplicar, o príon scrapie, cuja propagação e acúmulo resulta em morte neuronal e amiloidogênese. O prognóstico da doença é devastador, com uma média de sobrevida de aproximadamente um ano após o início dos sintomas. Apesar dos tremendos esforços, a função e mecanismo de conversão da PrP ainda são desconhecidas. Esse trabalho teve como foco a utilização da técnica de varredura de fragmentos por cristalografia de raios-X para mapear o espaço químico da PrP para ajudar na busca de compostos de referência para o desenvolvimento de fármacos. A triagem da PrP, que atualmente carrega o estigma de proteína "não-drogável", pode se beneficiar da estratégia de empregar fragmentos como fontes de novos hits. Essa abordagem se baseia na utilização de moléculas de baixo peso molecular para rastrear a superfície da proteína na busca de regiões de interação, aumentando as chances de encontrar ligantes que possam oferecer uma rota alternativa para o tratamento da doença. Fragmentos identificados como ligantes podem ser explorados no i) aumento da estabilidade da PrPC, aumentando a barreira de energia para a conversão, ii) redução da estabilidade, induzindo a internalização e degradação da PrPC, iii) bloquear sítios de interação proteína-proteína entre a PrPC e a PrPSc, inibindo o processo de conversão. Nesse trabalho, foi estabelecido um protocolo reprodutível para produção e cristalizaçãoda PrP, para a qual mais de 1000 conjuntos de dados foram coletados e mais de 600 fragmentos foram testados. Os dados mostraram dois ligantes interagindo com a PrP, e revelaram o pirazol como motivo químico de interação em uma pequena cavidade gerada pela fechamento da cadeia lateral da Lys185 sobre o fragmento. A análise in silico dos dados coletados também revelaram uma rigidez inesperada para a região globular da PrP. Para superar a dificuldade em encontrar mais ligantes, foi realizada uma segunda varredura de fragmentos, que usou um cristal em condição mais favorável para esse tipo de experimentos. A busca por essa condição envolveu a varredura por uma nova forma cristalina, o uso de nano anticorpos específicos para PrP e condições com PEG. A segunda varredura de fragmentos testou mais de 100 fragmentos, sem positivos. Reunindo os dados gerados, o trabalho tem o potencial de ajudar na busca de fármacos baseado na estrutura da proteína priônica, além de providenciar uma análise profunda sobre varredura de fragmentos que pode auxiliar futuras campanhas
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 20.08.2021
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
    Informações sobre o DOI: 10.11606/T.60.2021.tde-27092021-150052 (Fonte: oaDOI API)
    • Este periódico é de acesso aberto
    • Este artigo é de acesso aberto
    • URL de acesso aberto
    • Cor do Acesso Aberto: gold
    • Licença: cc-by-nc-sa
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      RANGEL, Victor Lopes. X-ray crystallographic fragment screening against the human prion protein. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60136/tde-27092021-150052/. Acesso em: 25 set. 2024.

    • APA

      Rangel, V. L. (2021). X-ray crystallographic fragment screening against the human prion protein (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60136/tde-27092021-150052/

    • NLM

      Rangel VL. X-ray crystallographic fragment screening against the human prion protein [Internet]. 2021 ;[citado 2024 set. 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60136/tde-27092021-150052/

    • Vancouver

      Rangel VL. X-ray crystallographic fragment screening against the human prion protein [Internet]. 2021 ;[citado 2024 set. 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60136/tde-27092021-150052/

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