Seleção de inibidores da replicação do DNA de Staphylococcus aureus

Resumo

Introdução: O S. aureus é um importante patógeno causador de infecções hospitalares, intoxicação alimentar por liberação de enterotoxinas e síndrome de choque tóxico através da injeção de super antígenos na corrente sanguínea.

A proteína β-clamp do S. aureus é um fator promotor de processos para a maioria das enzimas na replicação do DNA procariótico e sua dimerização é essencial para a ação deletéria do patógeno.

Objetivo: Neste trabalho relatamos a aplicação do sistema de duplo híbrido para selecionar inibidores da dimerização da β-clamp de S. aureus a partir de extratos de plantas da Caatinga especialmente Buchenavia tetraphylla.

Material e Métodos: (1) preparação dos extratos orgânicos de Buchenavia tetraphylla foi preparada conforme relatado anteriormente (2) A interação β-clamp-β-clamp foi avaliada utilizando um sistema bacteriano duplo híbrido (BTH), com base na reconstituição da atividade da enzima adenilato ciclase (cya) de Bordetella pertussis e clonada em Escherichia coli. (3) A atividade antimicrobiana de extratos ativos foi avaliada pela determinação da concentração inibitória mínima (CIM) contra S. aureus 8325-4 (4) Para identificar compostos potencialmente responsáveis pela atividade, os extratos ativos foram submetidos a uma análise não segmentada por LC-MS / Q-TOF (5) Os estudos in silico se deram pela busca das estruturas dos ligantes, construção e validação do modelo 3D da β-clamp e docking molecular entre ligantes e alvo protéico de S. aureus e o sistema hepático CYP3A4 humano.

Resultados e Discussão: Observou-se alta interação (da ordem de 4,800 kcal/mol) entre buchenavianine e análogos com β-clamp sem diferença significativa entre os mesmos. Em contrapartida, a interação entre buchenavianine e análogos com CYP3A4 humana foi (da ordem de 2,200 kcal/mol) seguindo os mesmos princípios de eletronegatividade dos elementos. O objetivo desta análise é perceber como a proteína β-clamp interage com a principal proteína de metabolização hepática humana. A interação entre buchenavianine e análogos com CYP3A4 humana foi 2 vezes menor que buchenavianine e análogos com β-clamp de S. aureus e isto mostra que entre os dois alvos aqui trabalhados (β-clamp de S. aureus e CYP3A4 humana) os ligantes serão atraídos preferencialmente pela β-clamp de S. aureus o que ratifica os mesmos como viáveis inibidores do processo de replicação do DNA de S. aureus.

Conclusão: A combinação de recursos microbiológicos, químicos e computacionais permitiram indicar moléculas presentes no extrato das plantas capazes de interagir com a β-clamp de S. aureus. A abordagem aqui exposta promove um rastreio bioquímico racional para seleção de ligantes com melhores possibilidades para os testes de bancada subsequentes economizando recursos financeiros e otimizando resultados em pesquisa e desenvolvimento de medicamentos.

DOI:https://doi.org/10.56238/sevened2024.003-050