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http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/1009
???metadata.dc.type???: | Dissertação |
Title: | Estudos de QSAR 2D e 3D para derivados de aminoimidazóis, aminohidantoínas e aminipiridinas com atividade inibitória sobre a enzima beta-secretase humana |
???metadata.dc.creator???: | Cruz, Daniela Santos |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | Castilho, Marcelo Santos |
???metadata.dc.description.resumo???: | A doença de Alzheimer (DA) é uma desordem progressiva, neurodegenerativa caracterizada fisiologicamente pela degeneração dos neurônios colinérgicos e formação de placas senis contendo peptídeo β-amilóide, que leva ao quadro de perda cognitiva, de memória e demência. O principal evento fisiopatológico na DA é a deposição extracelular do peptídeo β-amilóide (βA), que se origina da ação preoteolítica da enzima beta-secretase humana (BACE-1) sobre a proteína precursora do amiloide (APP). Por essa razão, inibidores de BACE-1 podem atuar com maior eficácia terapêutica sobre o processo patológico da DA, visto que o mecanismo de ação dos fármacos atualmente disponíveis para o tratamento proporciona somente alívio temporário dos sintomas da doença, não alterando a sua progressão. O planejamento recente de fármacos inibidores de BACE-1 tem buscado o desenvolvimento de moléculas não peptídicas a fim de superar as limitações farmacocinéticas dos derivados miméticos do estado de transição. Contudo, a potência desses compostos ainda precisa ser otimizada. Visando contribuir para este objetivo modelos de QSAR 2D baseados em descritores topológicos e em fragmentos moleculares (Holograma QSAR), assim como modelos de QSAR 3D (CoMFA) foram desenvolvidos para uma série de 102 derivados de aminohidantoinas, aminoimidazóis e aminopiridinas que inibem BACE-1. Os modelos de HQSAR apresentam boa qualidade estatística (r2 = 0,85/ q2 = 0,84 e r2pred = 0,70) e sugerem que o grupo amino ligado ao núcleo central aminoimidazol e aminihidantóinico, bem como o nitrogênio do anel piridínico tem contribuição positiva para a potência, todavia, foi a análise integrada desse resultado com aqueles oriundos dos modelos de QSAR baseados em descritores topológicos, (r2= 0.87, q2= 0.85 e r2pred= 0,84) que permitiu identificar fatores eletrônicos (GGI5 e GGI6) como os principais responsáveis por essa contribuição. O melhor modelo CoMFA (r2 = 0,91/ q2 = 0,73 e r2pred= 0,86) foi obtido a partir do alinhamento molecular pela máxima subestrutura comum, utilizando conformações geradas através da comparação por similaridade morfológica de todos os inibidores com os ligantes encontrados nas estruturas cristalográficas 3INF ou 3L38 (Alinhamento IV). A análise dos mapas de contorno sugere por exemplo que existe uma interação estericamente desfavorável na região próxima ao núcleo aminoimidazol, enquanto não há restrição estérea significativa na posição para do anel o-cloro piridínico. A partir dessas observações estratégias de modificações estruturais foram propostas para a obtenção de derivados congêneres mais potentes. |
Abstract: | Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative and progressive disorder, physiologically characterized by degeneration of cholinergic neurons and formation of senile plaques containing β-amyloid peptide, which leads to cognitive and memory loss as well as dementia. The main pathophysiological event in AD is the deposition of extracellular β-amyloid peptide (βA), which originates from proteolytic action of human beta-secretase (BACE-1) over the amyloid precursor protein (APP). Therefore, inhibitors of BACE-1 may have greater therapeutic efficacy on controlling pathological process of AD, once the mechanism of action of currently available drugs provides only temporary relief from AD symptoms, without altering its progression. Recent efforts to design BACE-1 inhibitors have focused on non-peptide molecules that might overcome pharmacokinetic limitations found in transition-state mimetic inhibitors. However, the potency of these compounds has yet to be optimized. In order to contribute for this purpose QSAR models based on 2D and topological descriptors molecular fragments (hologram QSAR) and 3D models QSAR (CoMFA) have been developed for 102 derivatives aminohydantoins, aminoimidazoles and aminopyridines as inhibitors of BACE-1. HQSAR models exhibit good statistical values (r2 = 0.85/ q2 = 0.84 and r2pred = 0.70) and suggest that amine moieties bound to aminohydantoins or aminoimidazoles rings, as well as nitrogen from the pyridine ring increase potency. However, only the additional information provided by QSAR models built with topological descriptors (r2 = 0.87/ q2 = 0.85 and r2pred = 0.84) indicated that electronic features (GGI5 and GGI6) are the major underlining factors to this result. The best CoMFA model (r2 = 0.91/ q2 = 0.73 and r2pred = 0.86) was built on the basis of the maximum substructure aligment using conformation obtained by structural similarity comparison among all inhibitors and the ligands bound to 3INF or 3L38 crystallographic structures (alignment IV). Analysis of contour maps suggests, for instance, that steric hindrance near the aminoimidazol ring prevents the further addition of substituents at this point, whereas the presence of bulky moieties in the para position in the o-chloro pyridine ring would increase potency. Guided by such analysis, structural modification were proposed to develop inhibitors with increased potency. |
Keywords: | Alzheimer β-secretase QSAR 2D HQSAR CoMFA |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL CIENCIAS BIOLOGICAS |
Language: | por |
???metadata.dc.publisher.country???: | Brasil |
Publisher: | Universidade Estadual de Feira de Santana |
???metadata.dc.publisher.initials???: | UEFS |
???metadata.dc.publisher.department???: | DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS |
???metadata.dc.publisher.program???: | Mestrado Acadêmico em Biotecnologia |
Citation: | CRUZ, Daniela Santos. Estudos de QSAR 2D e 3D para derivados de aminoimidazóis, aminohidantoínas e aminipiridinas com atividade inibitória sobre a enzima beta-secretase humana. 2012. 108 f. Dissertação (Mestrado Acadêmico em Biotecnologia)- Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, 2012. |
???metadata.dc.rights???: | Acesso Aberto |
URI: | http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/1009 |
Issue Date: | 16-Apr-2012 |
Appears in Collections: | Coleção UEFS |
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