Análise quântica das interações entre a enzima AKR1D1 com os hormônios esteroides testosterona e progesterona

dc.contributor.advisorFulco, Umberto Laino
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9579151361576173pt_BR
dc.contributor.authorSouza, Lucas Marques de
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.referees1Lima Neto, José Xavier de
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4087097955623085pt_BR
dc.contributor.referees2Barbosa, Paulo Henrique Ribeiro
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1903813727934214pt_BR
dc.date.accessioned2021-03-05T23:31:53Z
dc.date.available2021-03-05T23:31:53Z
dc.date.issued2020-10-30
dc.description.abstractThe enzyme Δ4-3-cetosteroid 5β-Human Redutase (AKR1D1) is an essential regulator for bioavailability of steroids and metabolic phenotype. Its activity is directly related to diseases such as: obesity, type 2 diabetes mellitus, nonalcoholic fatty liver disease, among others. Understanding how this enzyme works is of great importance to improve speed and efficiency in the development of disease treatments. Bearing this in mind, interactions between enzyme AKR1D1 with the two main masculine and feminine steroid hormones, testosterone and progesterone respectively, have been analyzed using quantum mechanics and computational simulation techniques - the density-functional theory (DFT) and the molecular fractionation with conjugate caps (MFCC) method. In the complex Testosterone-AKR1D1 the amino acid residues that mostly contributed to attraction were: TRP230 > TYR26 > ASN227 > TYR132 > SER225; in complex Progesterone-AKR1D1 they were: GLU120 > TRP230 > TYR58 > TYR132 > ILE57. The complex with Testosterone, located in the allosteric site of the protein, presented a higher energy of total interaction when compared to the location of progesterone in the active site. The residue TRP230 had a prominent role in both systems, reinforcing its important function of positioning the binder inside the enzyme. And GLU120, residue of the catalytic tetrad, showed the highest energy of interaction of AKR1D1 with progesterone.pt_BR
dc.description.resumoA enzima Δ4-3-cetoesteróide 5β-Redutase Humana (AKR1D1) é uma importante reguladora da biodisponibilidade de esteroides e do fenótipo metabólico. Sua ação está diretamente relacionada a doenças como: obesidade, diabetes mellitos tipo 2, doença hepática gordurosa não alcoólica entre outras. A compreensão do mecanismo de ação desta enzima é de grande importância para facilitar o desenvolvimento de tratamentos de forma mais rápida e eficiente destas doenças relacionadas a ela. Com o intuito de contribuir para essa compreensão, analisouse, por meio de técnicas de mecânica quântica e simulação computacional, utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e do Método de Fracionamento molecular com capas conjugadas (MFCC), o comportamento das interações que regem os complexos da enzima AKR1D1 com os principais hormônios esteroides masculinos e femininos: testosterona, que está posicionada no sitío alostérico e a progesterona, posicionada no sítio ativo da enzima. No complexo Testosterona-AKR1D1 os resíduos de aminoácidos que mais contribuíram para energia de atração foram: TRP230 > TYR26 > ASN227 > TYR132 > SER225; e no complexo Progesterona-AKR1D1 foram: GLU120 > TRP230 > TYR58 > TYR132 > ILE57. O complexo com a testosterona, situado no sitio alostérico da enzima, apresentou uma energia de interação total maior em comparação com o posicionamento da progesterona no sitio ativo. O resíduo TRP230 obteve uma posição de destaque nos dois sistemas, reforçando seu importante papel de posicionar o ligante dentro da enzima. E GLU120, resíduo da tétrade catalítica, foi a maior energia de interação da AKR1D1 com a progesterona.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationSOUZA, Lucas Marques de. Análise quântica das interações entre a enzima AKR1D1 com os hormônios esteroides testosterona e progesterona. 2020. 62f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31726
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICASpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAKR1D1pt_BR
dc.subjectHormônios esteroidespt_BR
dc.subjectTestosteronapt_BR
dc.subjectProgesteronapt_BR
dc.subjectDFTpt_BR
dc.subjectMFCCpt_BR
dc.titleAnálise quântica das interações entre a enzima AKR1D1 com os hormônios esteroides testosterona e progesteronapt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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