Interações de Nanotubos de Carbono e Pontos Quânticos de Óxido de Grafeno com estruturas externas do SARS-CoV-2 via Dinâmica e Docagem Molecular
Nanotubos de carbono, óxido de grafeno, SARS-CoV-2, docking, dinâmica molecular e energia livre.
Foram avaliados a capacidade de interação entre nano partículas com as proteinas do virus SAR-CoV 2. Em uma primeira simulação os ligantes utilizados foram os nanotubos de carbono de parede única (NTCPUs) e os receptores as principais estruturas do vírus: a proteína do envelope (E-pro), a principal protease (M-pro) e a glicoproteína Spike (S-gly). Para isso foram utilizadas modelagem molecular de docagem e dinâmica molecular. A dinâmica molecular forneceu informações sobre o desvio quadrático médio de posições atômicas entre 0,5Å e 3,0Å. A dinâmica molecular mostrou que o nanotubo zigzag obteve uma melhor energia de Gibbs (ΔG) que corresponde a energia livre de ligação entre as nanopartículas e os alvos proteicos apresentaram valores: - 9,48, - 9,98 e - 10,08 kcal/mol para E-pro, M-pro e S-gly respectivamente, os valores de desvio quadrado médio das posições atômicas permaneceram mais estáveis para esta espécie de nanotubos, indicando que ela possui alta probabilidade de se ligar aos resíduos do sítio ativo das macromoléculas. Acoplamentos moleculares e energia livre de ligação mostraram que os resíduos do sítio ativo S-gly interagiram fortemente com os NTCPUs, registrando valores de: -112,73, -94,38, -80,49 kcal/mol para os zigzag, quiral e armchair, respectivamente. Em uma segunda etapa fazendo-se uso de quase a mesma metodologia anterior para os ligantes, porém os modificando para cinco pontos quânticos de óxido de grafeno (OG) com dimensões inferiores a 20 nm e interagindo apenas com os receptores das spikes de três cepas diferentes: S-gly-Omicron, S-gly-Kappa e S-gly – Delta. Fazendo uma comparação entre os dois ligantes o que se evidência foi uma melhor afinidade da interação S-Gly-Omicron/GO-E comenergia livre de Gibbs = - 172,2510 KJ/mol, em comparação com a melhor afinidade dos nanotubos de carbono, S-gly/zig-zag com ΔG = - 112,73 KJ/mol. Os oito ligantes propostos tendem a se ligar ao sítio ativo das macroestruturas. Concluem-se que os nanotubos de carbono e os oxidos de grafenos possuem alta probabilidade de aplicação em produtos inibidores do SAR-CoV-2, por meio do desenvolvimento de materiais que sejam produzidos pra a fabricação de EPIs, Sprays e soluções impermeabilizantes em geral.