DESIGN COMPUTACIONAL DE INIBIDORES DE PROTOPORFIRINOGÊNIO OXIDASE IX COMO POTENCIAIS HERBICIDAS
Protoporfirinogênio oxidase. QSAR. Herbicida. Docking. Dinâmica molecular
Os herbicidas inibidores da protoporfirinogênio oxidase (PPO) são uma classe eficaz com aplicações de amplo espectro. Uma abordagem computacional combinada incluindo relações quantitativas de estrutura-atividade (QSAR), estudos de docking e dinâmica molecular foi desenvolvida para estudar as atividades inibitórias da protoporfirinogênio IX oxidase (PPO) de uma série de compostos contendo porções derivadas de éter diarílico, benzoxazinonas fluoradas, ftalimidas e benzotiazóis. Nesse contexto, novos compostos pertencentes à essas quatro classes de compostos inibidores de PPO foram recentemente sintetizados com o propósito de modificar as estruturas químicas de substâncias análogas e já conhecidas, melhorando suas propriedades herbicidas. O presente trabalho propõe o estudo em nível molecular desses compostos, com o objetivo de se encontrarem os sítios quimiofóricos (porções da estrutura molecular) responsáveis pela atividade herbicida das três classes de moléculas a serem estudadas. Para isso, utilizou-se a metodologia computacional de modelagem molecular MIA-QSAR (Multivariate Image Analysis applied to Quantitative Structure-Activity Relationships), bem como a ferramenta MIA-Plot, cujo design foi orientado por gráficos MIA de importância variável nas pontuações de projeção (VIP) e coeficientes de regressão PLS (b) para a identificação dos sítios quimiofóricos. Finalmente, os estudos de docking foram capazes de validar as previsões do MIA-QSAR e forneceram mais informações sobre as interações ligante-enzima que governam as bioatividades desses compostos. Os gráficos MIA, bem como estudos de docking e dinâmica molecular são cruciais para a compreensão de como os diferentes substituintes estão relacionados com a atividade biológica. Portanto, compostos até então desconhecidos foram propostos com base nessas características e demonstraram ser estáveis no sítio de ligação da PPO. Consequentemente, uma rota sintética para obter esses herbicidas auspiciosos foi proposta.