"Probing interactions between vanadium complexes and potential targets for Alzheimer's treatment: parameterization of new AMBER force field and biological applications"
Complexos de Vanádio. Campo de Força AMBER. Dinâmica Molecular. Docking Molecular. Doença de Alzheimer.
A doença de Alzheimer (DA) afeta uma grande parte da população mundial, com impactos sociais e econômicos. Uma das hipóteses etiológicas propõe que existe uma ligação entre DA e diabetes mellitus tipo 2 (DMT2), embora o mecanismo ainda não tenha sido desvendado. Estudos mostram que complexos de vanádio, como o BMOV e o VO(metf)2·H2O, são agentes potenciais contra este distúrbio neurodegenerativo. Dessa forma, as simulações de Dinâmica Molecular (DM) são vantajosas para obter informações sobre a estrutura e interação destes complexos com os alvos biológicos envolvidos no processo, nesse caso, AMPK e PTP1B. Entretanto, as DMs dependem da escolha de bons campos de forças. Portanto, o presente trabalho visa desenvolver parâmetros de campo de força AMBER para BMOV e VO(metf)2·H2O, uma vez que a literatura carece de tais informações sobre complexos metálicos. A partir de cálculos quanto-mecânicos, foram encontradas estruturas com mínimos de energia global, empregando o nível de teoria B3LYP/def2-TZVP mais ECP para o átomo de vanádio. As cargas RESP e os cálculos da matriz de Hessiana foram realizados usando os mesmos funcional e função de base. Os valores das constantes de força foram obtidos através da diagonalização da matriz de Hessiana e os parâmetros de Lennard-Jones foram atribuídos com base no GAFF, para todos os átomos, exceto vanádio. A fim de validar os campos de força desenvolvidos, foram realizadas simulações de DM no vácuo e em temperatura ambiente. Depois disso, foram realizados cálculos de DMs a fim de adquirir informações sobre as interações relevantes entre os complexos de vanádio e as proteínas associadas a estas duas condições. Os novos modelos desenvolvidos e relatados por este trabalho se mostraram eficientes para descrever as moléculas sob estudo, quando comparadas aos dados experimentais e as referências quânticas. Além disso, grandes insights sobre o comportamento dos sistemas, tais como resíduos relevantes que interagem com BMOV e VO(metf)2·H2O são relatados. Espera-se que este trabalho possa ajudar a motivar trabalhos futuros envolvendo complexos de vanádio para o tratamento DA.