Contribución al estudio in silico de la actividad inhibidora de flavonoides y terpenos aislados de plantas bolivianas a la proteína AKR1B10 de interés anticancerígeno

Abstract

El estudio In Silico brinda información de vital importancia para el estudio de moléculas pertenecientes al grupo de metabolitos secundarios como los flavonoides, terpenos, entre otros. El estudio se realiza a través del cálculo computacional de un grupo selecto de moléculas de las cuales se obtienen números ligados a las propiedades (descriptores) de moléculas las cuales son interpretadas en base a la interacción de la molécula con el entorno, Como ejemplo, con proteínas, enzimas, entre otros con el fin de descubrir la relación que existe entre la estructura química y la actividad biológica. Como punto de partida, se realizó la selección de las moléculas con actividad biológica, (inhibición de la proteína AKR1B10) dando preferencia a moléculas del grupo de metabolitos secundarios como flavonoides y terpenos. Las estructuras químicas de las moléculas fueron obtenidas de la página web PubChem o en algunos casos “dibujados” en formato “2D” por el programa Chem3D para luego ser optimizadas geométricamente con una conformación geométrica de mínima energía a un formato “3D”, empezando por métodos semi empíricos como (MMFF94) por el programa Avogadro hasta llegar a una optimización por el método del funcional de la densidad (DFT) con funciones de base B3LYP DEF2-SVP y B3LYP 6-311++G** que fue optimizado en el software ORCA. Como resultado de la optimización geométrica por el método del funcional de la densidad, se obtienen los descriptores moleculares relacionados estrechamente a las orbitales moleculares fronteras (Homo-Lumo). Con la geometría optimizada por el método (DFT), se realizaron los ensayos de docking molecular entre los flavonoides y terpenos y la proteína AKR1B10 obtenido de la página web RCSB Protein Data Bank con ID:1ZUA empleando el programa AutoDockTools. Para la validación de ensayos de docking, se realizó un re-docking con el inhibidor Tolrestat que está incluido en la estructura cristalina de la proteína. Uno de los descriptores moleculares es justamente la energía de enlace que es la suma de las fuerzas intermoleculares del complejo ligando-receptor obtenido del docking molecular. Finalmente se realizó el estudio entre la estructura y la actividad biológica (QSAR) empleando como variables a los descriptores obtenidos. Para ello se empleó el modelo de regresión lineal múltiple. Los resultados de la regresión lineal múltiple fueron validados por la técnica de validación cruzada a fin de garantizar la predicción del modelo matemático obtenido