QUANTIFICAÇÃO POR qRMN E ANÁLISE IN SILICO DE QUASSINOIDES ISOLADOS DE Picrolemma sprucei COMO POTENCIAIS INIBIDORES DE PROTEASE SARS-CoV-2

dc.contributor.advisor1Nunomura, Rita de Cássia Saraiva
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4964432473792729eng
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1119-7238eng
dc.contributor.referee1Nunomura, Rita de Cássia Saraiva
dc.contributor.referee2Paula, José Realino de
dc.contributor.referee3López-Lozano, Jorge Luiz
dc.contributor.referee4Simplicio, Fernanda Guilhon
dc.contributor.referee5Borges, Leonardo Luiz
dc.creatorSilva, Marcos Túlio da
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2942348074625158eng
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7653-4944eng
dc.date.issued2022-01-31
dc.description.abstractAs soon as the World Health Organization (WHO) declared Coronavirus disease 2019 (COVID-19) as a pandemic infection, major severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), non-structural proteins (Nsp) were analyzed as promising targets in virtual screening approaches using in silico techniques, such as molecular docking. Among these proteins is 3-chymotrypsin-like cysteine protease (3CLpro), also called the major protease, and RNA-dependent RNA polymerase (RdRp), which have been identified as targets because of their importance in viral replication steps. There is great interest in the search for new substances that may be candidates for new drugs in the treatment of COVID-19, and medicinal plants continue to be a very rich source in the search for new drugs. The specie Picrolemma sprucei, popularly known in the Amazon as caferana, is widely used in the region as an antimalarial. Previous investigations of P. sprucei roots and leaves resulted in the isolation of the main quassinoids of this species, neosergeolide and isobrucein B. In vitro studies of these substances have reported antitumor, antimalarial, anthelmintic, insecticidal activities. In this context, the present work aimed to quantify the quassinoids of P. sprucei, a medicinal plant that is native to the Amazon region, using qNMR and investigate the inhibitory potential of isobrucein B and neosergeolide on the 3CLpro and RdRp targets of SARS-CoV-2 through in silico approaches. The quantification was performed in a fraction (F2-F3) enriched with the quassinoids isobrucein B and neosergeolide using the PULCON method. In silico assays were performed using molecular docking to assess interactions and binding affinity between neosergeolide and isobrucein B ligands with SARS-CoV-2 3CLpro and RdRp targets, and online servers were used to estimate pharmacokinetic and toxicity. It was possible to determine the quantity of the two quassinoids isobrucein B and neosergeolide in the F2-F3 fraction (769.6 mg), which were present in significant amounts in the PsMeOH extract (5.46%). The results of the docking analysis, based on the crystallized structures of RdRp and 3CLpro, indicated that isobrucein B and neosergeolide are potential inhibitors of the two proteins evaluated, as well as showing the importance of hydrogen bonding and pi (π) interactions for the active sites foreseen for each target. The results suggest that P. sprucei quassinoids may interact with 3CLpro and RdRp targets. In vitro and in vivo experiments are needed to confirm the results of molecular docking and investigate the risks of using P. sprucei as a medicinal plant against COVID-19.eng
dc.description.resumoLogo que a Organização Mundial da Saúde (OMS) declarou a doença de Coronavírus 2019 (COVID-19) como uma infecção pandêmica, importante síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2), proteínas não-estruturais (Nsp) foram analisadas como alvos promissores em abordagens de triagem virtual utilizando técnicas in silico, como docking molecular. Entre essas proteínas estão a cisteína protease do tipo 3-quimotripsina (3CLpro), também chamada de protease principal, e a RNA polimerase dependente de RNA (RdRp), que foram identificadas como alvos devido à sua importância nas etapas de replicação viral. Existe um grande interesse na busca de novas substâncias que possam ser candidatos a novos fármacos no tratamento da COVID-19, e as plantas medicinais continuam sendo uma fonte riquíssima na busca de novos fármacos. A espécie Picrolemma sprucei, conhecida popularmente na Amazônia como “caferana”, é muito utilizada na região como um antimalárico. Pesquisas anteriores das raízes e folhas de P. sprucei resultaram no isolamento dos principais quassinoides dessa espécie, neosergeolida e isobruceína B. Estudos in vitro dessas substâncias relataram atividades antitumoral, antimalárica, anti-helmíntica, inseticida. Neste sentido o presente trabalho teve como objetivo quantificar os quassinóides de P. sprucei, uma planta medicinal nativa da região amazônica, usando qRMN, e investigar o potencial inibitório da isobruceína B e neosergeolida nos alvos 3CLpro e RdRp da SARS-CoV-2 por meio de abordagens in silico. A quantificação foi realizada em uma fração (F2-F3) enriquecida com os quassinóides isobruceína B e neosergeolida pelo método PULCON. Os ensaios in silico foram realizados por meio de docking molecular para avaliar a interações e afinidade de ligação entre os ligantes neosergeolida e isobruceína B com os alvos 3CLpro e RdRp da SARS-CoV-2 e servidores online foram utilizados para estimar os parâmetros farmacocinéticos e de toxicidade. Foi possível determinar a quantidade em mg dos dois quassinoides isobruceína B e neosergeolida na fração F2-F3 (769,6 mg), presentes em quantidades significativas no extrato PsMeOH (5,46%). Os resultados da análise de docking, com base nas estruturas cristalizadas de RdRp e 3CLpro, indicou isobruceína B e neosergeolida indicou que isobruceína B e neosergeolida são inibidores potenciais das duas proteínas avaliadas, bem como mostrou a importância da ligação de hidrogênio e interações pi (π) para os sítios ativos previstos para cada alvo. Os resultados sugerem que os quassinóides de P. sprucei podem interagir com os alvos 3CLpro e RdRp. Experimentos in vitro e in vivo são necessários para confirmar os resultados de docking molecular e investigar os riscos de P. sprucei como planta medicinal contra a COVID-19.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationSILVA, Marcos Túlio da. QUANTIFICAÇÃO POR qRMN E ANÁLISE IN SILICO DE QUASSINOIDES ISOLADOS DE Picrolemma sprucei COMO POTENCIAIS INIBIDORES DE PROTEASE SARS-CoV-2, 2022, 53 f., Tese (Doutorado em Inovação Farmacêutica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2022.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9015
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentFaculdade de Ciências Farmacêuticaseng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Inovação Farmacêuticaeng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.cnpqCNPQ: CIENCIAS DA SAUDE: FARMACIAeng
dc.subject.cnpqCNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUIMICA: QUIMICA ORGANICA: QUIMICA DOS PRODUTOS NATURAISeng
dc.subject.userQuassinoidespor
dc.subject.userCaferanapor
dc.subject.userDocagem Moleculapor
dc.subject.userqRMNpor
dc.subject.userSARS-CoV-2por
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/58153/TESE_MARCOS%20T%c3%9aLIO_PPGIF.pdf.jpg*
dc.titleQUANTIFICAÇÃO POR qRMN E ANÁLISE IN SILICO DE QUASSINOIDES ISOLADOS DE Picrolemma sprucei COMO POTENCIAIS INIBIDORES DE PROTEASE SARS-CoV-2eng
dc.typeTeseeng

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