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dc.creatorPaez, Arley Rey-
dc.date.accessioned2022-09-19T20:50:29Z-
dc.date.available2022-09-19T20:50:29Z-
dc.date.issued2022-09-19-
dc.date.submitted2022-06-30-
dc.identifier.citationPAEZ, A. R. Identificação in silico dos alvos proteicos de novos nematicidas: tioxazafeno e fluazaindolizina. 2022. 163 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/55131-
dc.description.abstractPlant-parasitic nematodes (PPNs) are microscopic organisms that inhabit soil and plant tissues. Among these organisms, those of the genera Meloidogyne and Heterodera stand out because they affect more than 2,500 different plant species, with economic losses exceeding US$ 100 billion per year. In Brazil, these nematodes constitute a notable threat to the country's progress and food security. The most popular methods for the control of PPNs are based on the use of chemical nematicides. However, animal and environmental safety laws have limited their use. As a result, new nematicides such as tioxazafen (NemaStrikeTM) and fluazaindolizine (SalibroTM) have emerged. Although they are considered safe, their mechanisms of action are not yet known. Consequently, the main objective of this work was to identify the possible enzymatic targets of these nematicides. For this, an in silico approach was employed, which included: pharmacophore search, protein molecular modeling and molecular docking. In the search for proteins inhibitors pharmacophorically similar to tioxazafen and fluazaindolizine, two compounds were selected: BXZ (4-bromo-6-(6-hydroxy- 1,2-benzoxazol-3-yl)benzene-1,3-diol) and EW0 (7-chloro-4-(3-methoxyanilino)-N-(4- methoxyphenyl)sulfonyl-1-methylindol-2-carboxamide) with Tanimoto scores of 0.52 and 0.40, respectively. BXZ is a potent inhibitor (IC50 = 190 nmol/L) of Hsp90-type chaperones; whereas EW0 is a strong inhibitor of the key enzyme of gluconeogenesis, fructose 1,6- bisphosphatase (FBPase; IC50 = 29 nmol/L). On Hsp90 not produced by PPNs, molecular docking results showed that tioxazafen binds to such enzymes with the same affinity energy as BXZ (-7.5 kcal/mol), suggesting that tioxazafen may act as an inhibitor of Hsp90-type chaperone enzymes. On the other hand, in Hsp90 of H. glycines the affinity results depended on the conformational state of the N-terminal domain (NTD) of Hsp90 modeled from the selected sequences. In Hsp90 models with the NTD region in closed state there was no statistically significant difference when comparing the affinity energy with that obtained in mammalian Hsp90; however, in Hsp90 models with the NTD region in open state the affinity energy was statistically different (-6.5 kcal/mol). Fluazaindolizine, on the other hand, bound to FBPase enzymes not produced by PPNs with a half affinity energy of -8.0 kcal/mol. In FBPases produced by Meloidogyne graminicola and Meloidogyne enterolobii, and which were modelled until their quaternary structures were obtained, the calculated affinity energies were not statistically different from those obtained in FBPases not originating from PPNs. Compared with potent FBPase inhibitors, fluazaindolizine was among the three best affinity results recorded in both docking software employed. In conclusion, the methodology employed here shows that the results obtained are in agreement with the pharmacophore characteristics of the compounds BXZ and EW0. The tioxazafen, similarly to other benzisoxazoles has the necessary structural characteristics to act as competitive antagonist of ATP in Hsp90 enzymes. On the other hand, fluazaindolizine, like other sulfonylcarbaxamides, has the necessary qualities to be a potent inhibitor of FBPases enzymes.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectTioxazafenopt_BR
dc.subjectFluazaindolizinapt_BR
dc.subjectIn silicopt_BR
dc.subjectHeteroderapt_BR
dc.subjectMeloidogynept_BR
dc.subjectHeat shock protein 90 (Hsp90)pt_BR
dc.subjectFructose-1,6-bisphosphatase (FBPase)pt_BR
dc.subjectTioxazafenpt_BR
dc.subjectFluazaindolizinept_BR
dc.titleIdentificação in silico dos alvos proteicos de novos nematicidas: tioxazafeno e fluazaindolizinapt_BR
dc.title.alternativeIn silico identification of the protein targets of new nematicides: tioxazafen and fluazaindolizinept_BR
dc.typedissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Agroquímicapt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Oliveira, Denilson Ferreira de-
dc.contributor.referee1Souza, Jorge Teodoro de-
dc.contributor.referee2Silva, Geraldo Humberto-
dc.description.resumoOs nematoides parasitas de plantas (NPPs) são organismos microscópicos que habitam o solo e os tecidos vegetais. Dentre tais organismos se destacam aqueles dos gêneros Meloidogyne e Heterodera, pois afetam mais de 2500 espécies diferentes de plantas, com perdas econômicas que superam os US$100 bilhões por ano. No Brasil, esses nematoides constituem uma notável ameaça para o progresso e a segurança alimentar do país. Os métodos mais populares para o controle de NPPs se baseiam no uso de nematicidas químicos. No entanto, as políticas de segurança animal e ambiental têm limitado os seus usos. Em decorrência, novos nematicidas como o tioxazafeno (NemaStrikeTM) e a fluazaindolizina (SalibroTM) têm surgido. Embora sejam considerados seguros, ainda não se conhecem os seus mecanismos de ação. Consequentemente, tem-se como objetivo principal deste trabalho identificar os possíveis alvos enzimáticos desses nematicidas. Para isso, empregou-se a abordagem in silico, que abrangeu: busca farmacofórica, modelagem molecular de proteínas e docking molecular. Na busca por inibidores de proteínas farmacoforicamente semelhantes ao tioxazafeno e à fluazaindolizina, foram selecionados os compostos: BXZ (4-bromo-6-(6-hidroxi-1,2- benzoxazol-3-il)benzeno-1,3-diol) e EW0 (7-cloro-4-(3-metoxianilino)-N-(4- metoxifenil)sulfonil-1-metilindol-2-carboxamida), com escores de Tanimoto de 0,52 e 0,40, respectivamente. BXZ é um potente inibidor (IC50 = 190 nmol/L) de chaperonas do tipo Hsp90; enquanto EW0 é um forte inibidor da enzima chave da gliconeogênese, a frutose 1,6- bisfosfatase (FBPase; IC50 = 29 nmol/L). Em Hsp90 não produzidas por NPPs, os resultados de docking molecular mostraram que o tioxazafeno se liga a tais enzimas com a mesma energia de afinidade do BXZ (-7,5 kcal/mol), o que sugere que o tioxazafeno pode agir como inibidor de enzimas chaperonas do tipo Hsp90. Por outro lado, nas Hsp90 de H. glycines os resultados de afinidade dependeram do estado conformacional do domínio N-terminal (DNT) das Hsp90 modeladas a partir das sequências selecionadas. Em modelos Hsp90 com a região DNT em estado fechado não houve diferença estatística significativa quando comparada a energia de afinidade com aquela obtida nas Hsp90 de mamíferos. Porém, nos modelos Hsp90 com a região DNT em estado aberto a energia de afinidade foi estatisticamente diferente (-6,5 kcal/mol). A fluazaindolizina, por outra parte, ligou-se às enzimas FBPase não produzidas por NPPs com energia de afinidade média igual a -8,0 kcal/mol. Nas FBPases produzidas por Meloidogyne graminicola e Meloidogyne entrelobii, e que foram modeladas até a obtenção de suas estruturas quaternárias, as energias de afinidade calculadas não foram estatisticamente diferentes das obtidas nas FBPases não provenientes de NPPs. Comparada com potentes inibidores FBPase, a fluazaindolizina esteve entre os três melhores resultados de afinidade registrados em ambos os softwares de ancoramento empregados. Conclui-se que a metodologia aqui empregada mostra que os resultados obtidos estão em concordância com as características farmacofóricas dos compostos BXZ e EW0. O tioxazafeno, assim como outros benzisoxazoles, conta com as características estruturais necessárias para agir como antagonista competitivo do ATP em enzimas Hsp90. Por outro lado, a fluazaindolizina, da mesma forma que outras sulfonilcarbaxamidas, conta com as qualidades necessárias para ser um potente inibidor de enzimas FBPases.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Químicapt_BR
dc.subject.cnpqBioquímicapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7426726319981207pt_BR
Appears in Collections:Agroquímica - Mestrado (Dissertações)



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