XII Congresso Brasileiro de Ecotoxicologia
25 a 28 de setembro de 2012
Porto de Galinhas – PE
ESTUDO IN SILICO DA INTERAÇÃO DO NANOMATERIAL FULERENO C60 COM
GST-PI DE CAMUNDONGO
Josencler L. R. Ferreira1; Thiago H. Lugokenski2; Félix A. Soares2; José M. Monserrat1
1
[email protected] (PPGCF-FAC, Universidade Federal do Rio Grande - FURG, Rio Grande, RS)
[email protected] (Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS)
2
[email protected] (Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS)
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[email protected] (PPGCF-FAC, Universidade Federal do Rio Grande -FURG, Rio
Grande, RS)
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Nanomateriais de carbono como o fulereno C60 são potencialmente tóxicos, podendo envolver indução de
estresse oxidativo. Alguns estudos demonstram que o fulereno pode alterar a atividade da glutationa-Stransferase (GST), uma importante enzima do sistema antioxidante, também envolvida na conjugação de
xenobióticos. Trabalhos prévios mostraram que hepatócitos de zebrafish Danio rerio expostos ao C60
apresentaram uma queda da atividade da GST. Com base nisto, foi investigado por modelagem
computacional (docking) a interação do fulereno com uma classe de GST mitocondrial, a GST-π, do
camundongo Mus musculus que apresenta boa analogia com aquela do zebrafish. A estrutura tridimensional
da enzima foi obtida no “protein data bank” (www.pdb.org). A estrutura da proteína foi otimizada usando o
programa UCSF Chimera, enquanto a estrutura do fulereno foi otimizado no programa Avogadro. A partir
daí foram usados os softwares AutoDock Vina e AutoDock Tools para o “docking” da molécula de fulereno
na GST- π, utilizando-se toda a enzima (e não somente o sítio ativo) como input para os cálculos. Os
resultados mostraram que o fulereno, na sua conformação mais estável (energia livre de Gibbs de -11,5
kcal/mol), se encontra em uma região denominada sítio de ligação do HEPES. Esta região se encontra em
uma cavidade entre os elementos da estrutura secundária β2 e α1, próximo a região C-terminal. A base da
cavidade apresenta uma superfície hidrofóbica formada pelos resíduos Arg18, Ala22, Trp28 e Phe192, que
favorece a estabilização do fulereno por forças de Van der Waals. Além disso, os dados também revelaram
que o fulereno atua via três interações do tipo cátion-π com o resíduo Lys188, e tal interação parece ser a
força predominante para a afinidade do fulereno com o sítio de ligação do HEPES. Este subsítio da enzima
ainda é pouco conhecido, mas evidencias sugerem que este pode ser um sítio alostérico da GST-π em que a
ligação de uma molécula não-substrato pode alterar as propriedades físicas da cauda C-terminal e, portanto,
influenciar o sítio de ligação a xenobióticos (sítio H). Além de acrescentar novas evidências à hipótese da
existência de um sítio alostérico regulatório da GST, o presente estudo sugere que a exposição ao fulereno
pode prejudicar a maquinaria de detoxificação celular por inibição não-competitiva da GST, podendo ter
consequências graves em uma situação na qual o fulereno esteja presente em um episódio de contaminação
ambiental por algum xenobiótico como metais, cianotoxinas, PAHs, ou outros.
Palavras-chave: Fulereno, GST, docking
Sociedade Brasileira de Ecotoxicologia (SBE)
Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
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