Simulação de Dinâmica Molecular da enzima MurA em complexo covalente com substrato e inibidor
MurA, Dinâmica molecular, energia livre de ligação, RMSD, sítio ativo
MurA (UDP-N-acetilglucosamina enolpiruvil transferase) é uma enzima essencial na biossíntese da camada de peptidoglicano bacteriano. É um alvo antibiótico estabelecido desde a descoberta da fosfomicina, que inibe especificamente MurA por modificação covalente do resíduo do sítio ativo cisteína 115. Isto fornece um modelo atraente para o design de novos antibióticos. Contudo mutações de cisteína 115 para aspartato115 existentes em patógenos como Mycobacterium e Chlamydia tornam esses organismos resistentes à fosfomicina. Apesar do extenso conhecimento coletado por vários laboratórios ao longo dos anos, nenhum novo medicamento candidato de MurA foi introduzido desde a descoberta da fosfomicina em mais de 50 anos. Neste trabalho, utilizamos simulações de Dinâmica molecular e cálculos de energia livre de ligação para analisar aspectos teóricos da enzima MurA e seus aspectos energéticos e conformacionais. Os resultados revelaram que o complexo MurA com seu inibidor apresenta forte estabilidade e RMSD com médias de 1,5 Å, já com seu substrato, fosfoenolpiruvato, apresentaram bons valores de RMSD com médias de 2Å, porém apresentando mais graus de liberdade devido fazer menos interações no grupo fosfato. O sistema com a fosfomicina tem maior espontaneidade na formação do complexo com MurA, apresentando valores de -121,40 Kcal/mol e para o fosfoenolpirurvato -103,04 Kcal/mol através do método MM/GBSA. Também foi estudado a enzima mutante MurA R120A, que revelou, a importância de R120 para estabilização do sítio ativo, pois em sua ausência, MurA sofreu grandes mudanças conformacionais adotando o estado “aberto” no final da simulação, sugerindo a perda de sua atividade catalítica.