Esperdimina como agente inhibidor de la proteína de la distrofia muscular miotónica tipo 1 (MBNL‐1) empleando química computacional
DOI:
https://doi.org/10.21754/tecnia.v27i1.129Palabras clave:
Agente inhibidor, distrofia miotónica tipo 1, espermidina, mecánica cuántica, mecánica molecular, química computacionalResumen
La Espermidina es un poliamina que podemos encontrar en frutas, verduras, productos cárnicos y lácteos; además de ser conocida por su papel modulador de funciones del ADN, ARN, nucleótidos trifosfatos y proteínas. Según, estudios experimentales recientes demostraron que cumple una función inhibitoria sobre la proteína relacionada con la patogénesis de la distrofia miotónica tipo 1 (MBNL‐1) dando luces a esta enfermedad aun sin cura; sin embargo, estos estudios no han proporcionado suficientes datos para aclarar su capacidad inhibitoria. En este trabajo se comprobó la interacción existente entre la espermidina y la proteína MBNL‐1 mediante química computacional. El análisis mediante el uso de mecánica cuántica (QM) se llevó a cabo con la funcional CAM‐ B3LYP usando un set de base TZVP. En relación a la mecánica molecular (MM) se utilizó un campo de fuerza OPLS‐aa, seguidamente se realizó una solvatación de la proteína MBNL‐1 estabilizándose en menos de 0.3nm. Se empleó un ensamble canónico NVT donde la temperatura, número de moles y volumen permanecieron constantes asemejando así la simulación a una temperatura fisiológica a la del ser humano. Adicionalmente, el análisis de Ramachandran permitió validar la estructura la cual se conservó a través del tiempo (100ns) obteniendo un 98.4% de certeza. Finalmente quedó demostrado que la interacción in silico de la espermidina‐MBNL‐ 1 fue tan semejante como la interacción reportada in vivo e in vitro.
Descargas
Citas
[1] L. Trelles Montero, G. Quesada and M. de los Angeles. "La neurogenética: pasado, y futuro." Rev. presente Neuropsiquiatr, vol. 52, pp. 168-88. 1989.
[2] (2013) Instituto Nacional de Ciencias Neurológicas Website [Online] Available: http://www.incn.gob.pe/index.php/
component/content/article/11-neurologia/68-neurodegenerativas
[3] P. Mazzetti., M. Inca-Martínez, I. Tirado-Hurtado, k. Milla-Neyra, G. Silva-Paredes,A. Vishnevetsky, and M. Cornejo-Olivas. "Neurogenética en el Perú, ejemplo de investigación traslacional." Revista peruana de medicina experimental y salud pública, vol. 32, pp. 787-793. 2015.
[4] M. Cornejo-Olivas, K. Espinoza-Huertas, M. R. Velit-Salazar, D. Veliz-Otani, I. Tirado-Hurtado, M. Inca- Martinez, and P. Mazzetti. "Neurogenetics in Peru: clinical, scientific and ethical perspectives." Journal of community genetics, vol. 6, pp. 251- 257.2015.
[5] L. Witherspoon, S. O'Reilly, J. Hadwen, N. Tasnim, A. MacKenzie, and F. Farooq. "Sodium Channel Inhibitors Reduce DMPK mRNA and Protein." Clinical and translational science, vol 8, pp. 298-304. 2015.
[6] (2017) The Muscular [Online] Available: muscular-dystrophy
[7] T. M. Wheeler, K. Sobczak, J. D. Lueck, R. J. Osborne, x. Lin, R. T. Dirksen and C. A. Thornton. "Reversal of RNA dominance by displacement of protein sequestered on triplet repeat RNA." Science, vol. 325, pp. 336-339. 2009.
[8] A. Haghighat Jahromi, M. Honda, S. C. Zimmerman and M. Spies. "Single-molecule study of the CUG repeat-MBNL1 interaction and its inhibition by small molecules." Nucleic acids research, vol. 41, pp. 6687-6697.2013.
[9] M. Teplova and D. J. Patel. "Structural insights into RNA recognition by the alternative-splicing regulator muscleblind- like MBNL1." Nature structural & molecular biology, vol. 15, pp. 1343-1351. 2008. Dystrophy Association (MDA) website https://www.mda.org/disease/myotonic-
[10] C. R. Heatwole, J. M. Statland and E. L. Logigian. The diagnosis and treatment of myotonic disorders.h Muscle & nerve, vol. 47, pp. 632-648. 2013.
[11] J. M. Statland, B. N. Bundy, Y. Wang, D. R. Rayan, J. R. Trivedi, V. A. Sansone and G. Meola. gMexiletine for symptoms and signs of myotonia in nondystrophic myotonia: a randomized controlled trial.h Jama, vol. 308, pp. 1357-1365. 2012.
[12] W. Zhang, Y. Wang, S. Dong, R. Choudhury, Y. Jin and Z. Wang, gTreatment of type 1 myotonic dystrophy by engineering site- specific RNA endonucleases that target (CUG) n repeats.h Molecular Therapy, vol. 22, pp. 312-320. 2014.
[13] C. H. Wong, L. Nguyen, J. Peh, L. M. Luu, J. S. Sanchez, S. L. Richardson, and A. M. Baranger. gTargeting toxic RNAS that cause myotonic dystrophy type 1 (DM1) with a bisamidinium inhibitor.h Journal of the American Chemical Society, vol. 136, pp.6355-6361. 2014.
[14] A. Chau, and A. Kalsotra. Developmental insights into the pathology of and therapeutic strategies for DM1: back to the basics.h Developmental Dynamics, vol. 244, pp. 377-390. 2015.
[15] K. Igarashi, and K. Kashiwagi. Polyamines: mysterious modulators of cellular functions.h Biochemical and biophysical research communications, vol. 271, pp.559-564. 2000.
[16] M. Atiya Ali, E. Poortvliet, R. Stromberg, A. Yngve. gPolyamines in foods: development of a food database.h Food & nutrition research, vol. 55, pp.5572. 2011. structure
[17] Y. Q. Zhu, D. Y. Zhu, L. Yin, Y. Zhang, C. Vonrhein and D. C. Wang. Crystal of human spermidine/spermine N1acetyltransferase (hSSAT): The first structure of a new sequence family of transferase homologous superfamily.h PROTEINS: Structure, Function, and Bioinformatics, vol 63, pp. 1127-1131. 2006.
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2017 TECNIA
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los artículos publicados por TECNIA pueden ser compartidos a través de la licencia pública internacional Creative Commons: CC BY 4.0. Permisos lejos de este alcance pueden ser consultados a través del correo tecnia@uni.edu.pe