Estudo por docagem molecular de interações proteínas-ligantes utilizando diferentes ajustes de cargas

dc.contributor.advisor1Gonçalves, Arlan da Silva
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-5965-3191
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4139608457982550
dc.contributor.authorOliveira, Rhayner de Araújo
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-5531-6035
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9282113145976033
dc.contributor.referee1Oliveira, Osmair Vital de
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9463-2567
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3019137922691272
dc.contributor.referee2Guizado, Teobaldo Ricardo Cuya
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-3908-8076
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8371827192990091
dc.contributor.referee3Costa, Fabio Luiz Paranhos
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-5418-5173
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5001016980298959
dc.contributor.referee4Scopel, Wanderla Luis
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000000220918121
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/1465127043013658
dc.date.accessioned2024-05-30T00:54:41Z
dc.date.available2024-05-30T00:54:41Z
dc.date.issued2022-11-03
dc.description.abstractMolecular docking is a technique widely used in the study of drug design in order to predict the binding modes of a ligand in a protein and its binding energy. The method is also widely used for virtual screening when databases of molecules with possible biological activity are docked to a receptor searching for new drugs. To increase the accuracy of the docking technique with the AutoDock 4.2 program, which has terms dependent on partial charges in the scoring function, this study combines different methods of assigning partial charges to receptors and ligands in order to analyze which combinations get a better prediction of docking energies and binding poses. The study combined the charges obtained by the AMBER03, Gasteiger, and GROMOS96 methods for the receptors and for the ligands the charges obtained with the AM1-BCC, CHARMM, Gasteiger, MMFF94, PM7, and RM1 methods. In total, 49 protein-ligand complexes were chosen to be re-docked using the eighteen combinations of charge assignment methods. The results show that the Gasteiger/RM1 charge assignment combination obtained the best R² among all combinations. However, it did not obtain the highest number of complexes with binding poses below the 2 A RMSD threshold. Despite being below average in the prediction of docking energy, the combination with the Gasteiger method assigned to the ligands obtained a consistent performance among the combinations with the charge methods for the receptors. In addition, combinations such as AMBER03/AM1-BCC and GROMOS96/MMFF94 obtained higher performance than the others in terms of success rates for ligands within the proposed 2 A RMSD threshold, thus being able to be chosen to be used in cases where experimental data is not known for the binding pose of the ligand.
dc.description.resumoA docagem molecular é uma técnica muito utilizada no estudo de planejamento de fármacos com o objetivo de predizer os modos de ligação de um ligante em uma proteína e sua energia de ligação. O método também é muito utilizado para triagem virtual quando bancos de dados de moléculas compossível atividade biológica são docadas em um receptor na busca de novos fármarcos. Para aumentar a acurácia da técnica de docagem com o programa AutoDock4.2, que possui termos dependentes das cargas parciais em sua função de pontuação, este estudo realiza a combinação de diferentes métodos de atribuições de cargas parciais para os receptores e ligantes com o objetivo de analisar quais combinações obtêm melhor predição de energias de docagem e modos de ligação. O estudo combinou as cargas obtidas pelos métodos AMBER03, Gasteiger e GROMOS96 para os receptores e para os ligantes as cargas obtidas pelos métodos AM1-BCC, CHARMM, Gasteiger, MMFF94, PM7 e RM1. No total, 49 complexos de proteína ligante foram escolhidos para serem re-docados utilizando as dezoito combinações de métodos de atribuição de cargas. Os resultados mostram que a combinação de cargas Gasteiger/RM1 obteve o melhor R2 dentre todas as combinações. Contudo, não obteve o maior número de complexos com modo de ligação abaixo do limite de 2 Å de RMSD. Apesar de ficar abaixo da média na predição de energia dedocagem, a combinação com o método Gasteiger atribuído aos ligantes obteve um desempenho consistente entre as combinações com os métodos de cargas para os receptores. Além disso, combinações como AMBER03/AM1-BCCeGROMOS96/MMFF94 obtiveram desempenho elevado aos demais nas taxas de sucesso para ligantes dentro do limite de 2 Å de RMSD proposto, podendo assim serem escolhidos para serem aplicados em casos onde não se possui informações experimentais sobre o modo de ligação do ligante.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/16384
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.subjectDocagem molecular
dc.subjectAcurácia
dc.subjectCargas parciais
dc.subjectAutodock
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleEstudo por docagem molecular de interações proteínas-ligantes utilizando diferentes ajustes de cargas
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

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