Busca e avaliação de potenciais inibidores do complexo ZIKV_NS2B-NS3Pro como candidatos a antivirais contra a Febre Zika

dc.contributor.advisor-co1Soares da Costa Fuentes, Andrea
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2426157257540389
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7379-1136
dc.contributor.advisor1Moraes Roso Mesquita, Nathalya Cristina
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4643554485061867
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3545-4331
dc.contributor.authorRodrigues de Paula, Otavio
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7565521721686218
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0006-2399-832X
dc.date.accessioned2025-08-18T13:10:43Z
dc.date.issued2025-02-16
dc.description.abstractThe Zika virus (ZIKV) was first isolated in 1947 in Uganda, and the first record of human infection by the virus was made 5 years later in Nigeria. The first major outbreak occurred in French Polynesia, where 183,000 people were infected by the virus. Between 2014 and 2015, the virus began to circulate in Brazil, with more than 1 million suspected cases reported and associated with more serious conditions such as microcephaly and Guillain-Barré syndrome. There are still no commercially available vaccines or specific treatments for Zika Fever, and considering the possibility of a new epidemic, the search for treatments remains urgent. One possibility is the development of inhibitors of proteins essential for the viral replication cycle, such as ZIKV protease (ZIKV_NS2B-NS3Pro). In this study, two sets of compounds were evaluated for their inhibitory potential against ZIKV protease. For this purpose, the enzyme was expressed, purified and evaluated for the ideal protein concentration to be used in subsequent assays. Subsequently, an enzyme kinetics assay was performed, from which it was verified that the protein behaved as expected and then inhibition tests could be performed. Initially, a punctual activity inhibition test was performed at a concentration of 200 μM of each compound and those that exhibited significant inhibition were then tested again through serial dilution of 10 points initially at 200 μM. The compounds capable of inhibiting ZIKV protease and more than 80% had their IC50 determined in order to understand whether they were promising as potential anti-Zika agents. The purification protocol of the ZIKV_NS2B-NS3Pro complex proved to be reproducible, providing satisfactory enzyme concentrations. The enzyme kinetics assays, in turn, presented consistent results when compared with the literature. The spot activity assays initially revealed 7 compounds capable of inhibiting the proteolytic activity of the ZIKV_NS2B-NS3Pro complex by 80% in vitro. LSPN 921, LSPN 1070, LSPN 1111, LSPN 1112 and LSPN 1121 proved to be good inhibitors of ZIKV_NS2B-NS3Pro. Among them, LSPN 1111 stands out for its IC50 of 0.4 μM. In view of the results presented, the structural optimization of these compounds identified here may contribute to the development of effective antivirals against flaviviruses, representing a promising approach in the search for new therapies.eng
dc.description.resumoO vírus Zika (ZIKV) foi isolado pela primeira vez no ano de 1947, em Uganda, e o primeiro registro de infecção humana pelo vírus foi feito 5 anos mais tarde, na Nigéria. O primeiro grande surto ocorreu na polinésia francesa onde 183 mil pessoas foram acometidas pelo vírus. Entre 2014 e 2015 o vírus passou a circular no Brasil, mais de 1 milhão de casos suspeitos foram relatados e relacionados com condições mais graves como a microcefalia e a síndrome de Guillain-Barré. Ainda não existem vacinas ou tratamentos específicos para a Febre Zika comercialmente disponíveis e considerando a possibilidade de uma nova epidemia, a busca por tratamentos permanece urgente. Uma possibilidade é o desenvolvimento de inibidores de proteínas essenciais para o ciclo de replicação viral, como a protease de ZIKV (ZIKV_NS2B-NS3Pro). Neste trabalho, dois conjuntos de compostos foram avaliados quanto ao seu potencial inibitório frente à protease de ZIKV. Para isso, a enzima foi expressa, purificada e avaliada quanto à concentração ideal de proteínas a ser usada nos ensaios subsequentes. Posteriormente, um ensaio de cinética enzimática foi realizado, a partir do qual verificou-se que a proteína se comportava conforme o esperado e então testes de inibição puderam ser realizados. Inicialmente, um teste de inibição de atividade pontual foi feito sob concentração de 200 μM de cada composto e aqueles que exibiram inibição significativa, foram então testados novamente através de diluição seriada de 10 pontos inicialmente à 200 μM. Os compostos capazes de inibir a protease de ZIKV e mais de 80%, tiveram seu IC50 determinado, a fim de entender se eram promissores como potenciais agentes anti-Zika. O protocolo de purificação do complexo ZIKV_NS2B-NS3Pro se mostrou reprodutível fornecendo concentrações enzimáticas satisfatórias. Os ensaios de cinética enzimática, por sua vez, apresentaram resultados consistentes quando comparados com a literatura. Já os ensaios de atividade pontual revelaram, inicialmente, 7 compostos capazes de inibir em 80% a atividade proteolítica do complexo ZIKV_NS2B-NS3Pro in vitro. Os LSPN 921, LSPN 1070, LSPN 1111, LSPN 1112 e LSPN 1121 se mostraram bons inibidores de ZIKV_NS2B-NS3Pro. Entre eles, LSPN 1111 ganha destaque por seu IC50 de 0,4 μM. Tendo em vista os resultados apresentados, a otimização estrutural destes compostos aqui identificados podem contribuir para o desenvolvimento de antivirais eficazes contra flavivírus, representando uma abordagem promissora na busca por novas terapias.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationRODRIGUES DE PAULA, Otavio. Busca e avaliação de potenciais inibidores do complexo ZIKV_NS2B-NS3Pro como candidatos a antivirais contra a Febre Zika. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22580.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22580
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseBiotecnologia - Biotec
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectZikapor
dc.subjectAntiviraispor
dc.subjectInibidorespor
dc.subjectProteasepor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR
dc.titleBusca e avaliação de potenciais inibidores do complexo ZIKV_NS2B-NS3Pro como candidatos a antivirais contra a Febre Zikapor
dc.title.alternativeSearch and evaluation of potential inhibitors of the ZIKV_NS2B-NS3Pro complex as antiviral candidates against Zika Fevereng
dc.typeTCC

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