Dinâmica molecular: teoria e aplicações em planejamento de fármacos

Namba, Adriana M.; Silva, V. B. da; Silva, C. H. T. P. da

doi:10.1590/s0100-46702008000400002

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“…1 A ES em sua forma mais simplificada, independente do tempo, está representada na Equação 1: específicos, processos de solvatação, como também podese obter diversas propriedades termodinâmicas e estudos para desenvolvimento de moléculas com propriedades farmacêuticas e/ou tecnológicas. 1,4 O método de DM foi introduzido utilizando modelos de esferas rígidas, com choques elásticos para representar interações atômicas, o qual a dinâmica do sistema molecular é simulada pela integração numérica das equações de movimento. 4,5 Tais equações de movimento são obtidas por meio das formulações clássicas de Hamilton: (1)…”

Section: A Equação De Schrödingerunclassified

“…1,4 O método de DM foi introduzido utilizando modelos de esferas rígidas, com choques elásticos para representar interações atômicas, o qual a dinâmica do sistema molecular é simulada pela integração numérica das equações de movimento. 4,5 Tais equações de movimento são obtidas por meio das formulações clássicas de Hamilton: (1)…”

Section: A Equação De Schrödingerunclassified

“…• Qual funcional DFT utilizar? (4) • Qual carga e simetria do sistema? (5) • Qual tamanho do sistema em angstroms?…”

Section: Artigo Convidadounclassified

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Teorias e Protocolos para Simulações Quânticas de Dinâmicas Moleculares de Car-Parrinello e Metadinâmica

et al. 2018

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As simulações de dinâmicas moleculares, em síntese, fazem o uso de algoritmos adequados que tem por finalidade a resolução das equações de movimentos realizados pelos átomos e moléculas. Esta comunicação, trata-se de um guia básico a qual se pretende pontuar aspectos qualitativos sob uma visão generalizada, fornecendo um levantamento de suas aplicabilidades. Aqui, expomos o processo operacional, bem como conceitos específicos de metodologias derivadas, especificamente Dinâmica Molecular de Car-Parrinello e Metadinâmica. Os resultados apresentados têm função apenas de visualização para o leitor, fornecendo melhor entendimento. Palavras chave: Dinâmica Molecular, DFT, CPMD, Metadinâmica.The molecular dynamics simulations, in summary, make use of proper algorithms that have as ambit the resolution of the equations of motion performed by atoms and molecules. This communication is a basic guide, which aims to point qualitative aspects beneath a generalized view, providing a survey of its applicability. Here, we expose the practical operational process, as well as specific concepts of derived methodologies, specifically Car-Parrinello Molecular Dynamic and Metadynamics. The presented results have presented only for visualization, therefore it will make easier the reader have a better understanding.

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Section: A Equação De Schrödingerunclassified

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Teorias e Protocolos para Simulações Quânticas de Dinâmicas Moleculares de Car-Parrinello e Metadinâmica

et al. 2018

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“…Moreover, the use of molecular dynamics by the hybrid quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) method enables the prediction of the breaking and formation of chemical bonds of interest within a biological system [14][15][16].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Virtual Screening and Molecular Dynamics Simulations from a Bank of Molecules of the Amazon Region Against Functional NS3-4A Protease-Helicase Enzyme of Hepatitis C Virus

Pinheiro

Duarte

Alves

et al. 2015

Appl Biochem Biotechnol

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Hepatitis C virus (HCV) infection is a disease that affects approximately 3% of the global population and requires new therapeutic agents without the inconvenience associated with current anti-HCV treatment. This paper reports on a study of a virtual screening and a molecular dynamics simulation of compounds derived from natural products from the Amazon region that are potentially effective against the NS3-4A enzyme of HCV, which plays an important role in the replication process of this virus. According to the results of the molecular docking calculations and subsequent consensual analysis, the best scored compounds showed interactions between hydrogen and residues of the catalytic triad as well as interactions with residues that guide ligands to the active site of the enzyme. They also showed stability in the molecular dynamics simulation, as the structures preserved important interactions at the active site of the enzyme. The root mean square deviation (RMSD) values were stabilized at the end of the simulation time. Such compounds are considered promising as novel therapies against HCV.

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“…Todos os sistemas foram submetidos à minimização de energia usando o algoritmo Steepest Descent seguido por Gradiente Conjugado e, em seguida, foram utilizados como ponto de partida para as simulações de DM, conforme relatado a seguir. 33 Nos experimentos de DM, o método LINCS (Linear Constraint Solver) 34 foi aplicado na restrição de ligações covalentes do soluto e da água para permitir um passo de integração de 2 fs. As interações eletrostáticas foram calculadas pelo método PME (Particle-Mesh Ewald).…”

Section: Introductionunclassified

Bases moleculares da ação anti-inflamatória dos ácidos oleanólico e ursólico sobre as isoformas da ciclo-oxigenase por docking e dinâmica molecular

et al. 2012

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Recebido em 28/10/10; aceito em 11/7/11; publicado na web em 2/9/11 THE MOLECULAR BASIS OF ANTI-INFLAMMATORY ACTION OF THE OLEANOLIC AND URSOLIC ACIDS ON CYCLOOXYGENASE ISOFORMS BY DOCKING AND MOLECULAR DYNAMICS. The triterpenoids oleanolic (OA) and ursolic (UA) acids show non-selective antiinflamatory activity in vitro for cyclooxygenase (COX) isoforms. 3D conformations of OA and UA, with three possible orientations (1, 1' and 2) in the active site of isoforms COX, obtained by docking, were submitted to molecular dynamics. The results show that orientation 2 of the OA in COX-2 is more favorable because orientation 1 moved away from the active site. The carboxylate group of OA interact by hydrogen bonds with Ser353 and with Phe357 and Leu359, mediated by water, while hydroxyl in C-3 interact by hydrogen bond, mediated by water, with Tyr385.Keywords: cyclooxygenase; oleanolic/ursolic acid; docking. INTRODUÇÃOAs isoformas 1 e 2 da enzima ciclo-oxigenase (COX), uma proteína homodimérica integral de membrana, catalisam a conversão do ácido araquidônico (AA) a prostaglandina H 2 (PGH 2 ), cujos derivados prostanoides causam efeitos fisiológicos e patológicos, como a inflamação.1 COX-1 é constitutivamente expressa em vários tecidos e produz prostanoides necessários à modulação das funções gastrintestinais, renais e à homeostase vascular. COX-2 é considerada induzível porque se expressa em células inflamatórias em resposta a agentes pró-inflamatórios, citocinas, endotoxinas, fatores de crescimento e promotores de tumor, embora esteja presente constitutivamente em regiões glomerulares e em vasos sanguíneos renais, o que demonstra sua importância na manutenção das funções fisiológicas cardiovasculares e renovasculares.2 As isoformas COX têm dois sítios ativos, ciclo-oxigenase e peroxidase dependente de heme, que catalisam a conversão de AA a prostaglandina G 2 (PGG 2 ) e a conversão desta a PGH 2 , respectivamente. Diversos fármacos anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) inibem o sítio ativo ciclo-oxigenase das isoformas COX (a partir de agora referido simplesmente como "sítio ativo"). Alguns AINEs disponíveis no mercado, como diclofenaco e flurbiprofeno, inibem ambas as isoformas em concentrações semelhantes, enquanto outros, como o celecoxibe, inibem preferencialmente a COX-2 e são classificados como COX-2-seletivos.Através do estudo de estruturas cristalográficas de isoformas COX complexadas com o AA, com AINEs clássicos e COX-2-seletivos e com ligantes que não se tornaram fármacos como o SC-558, foi possível conhecer a arquitetura do sítio ativo, um longo canal lipofílico cuja entrada é uma constrição feita por Tyr355, Arg120 e Glu524 na superfície da enzima. A cerca de 13 Å de Arg120, no ápice do canal, encontra-se o resíduo catalítico Tyr385, responsável pela conversão de AA em prostaglandina G 2 (PGG 2 ). Em ambas as isoformas, o canal lipofílico é circundado por Gly526, Ala527, Phe381, Leu384, Trp387, Phe513 e Ser530, bem como existe uma cavidade adjacente circundada por Met113, Val116, Val349, Tyr355, Leu359...

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Dinâmica molecular: teoria e aplicações em planejamento de fármacos

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Teorias e Protocolos para Simulações Quânticas de Dinâmicas Moleculares de Car-Parrinello e Metadinâmica

Teorias e Protocolos para Simulações Quânticas de Dinâmicas Moleculares de Car-Parrinello e Metadinâmica

Virtual Screening and Molecular Dynamics Simulations from a Bank of Molecules of the Amazon Region Against Functional NS3-4A Protease-Helicase Enzyme of Hepatitis C Virus

Bases moleculares da ação anti-inflamatória dos ácidos oleanólico e ursólico sobre as isoformas da ciclo-oxigenase por docking e dinâmica molecular

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