Resumo do Artigo Crystal structure of SARS-CoV-2 main protease provides a basic for design of improved -ketomide inhibitors.

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Resumo do Artigo: Crystal structure of SARS-CoV-2 main protease 
provides a basic for design of improved α-ketomide inhibitors. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A pandemia causada pelo SARS-CoV-2 é uma emergência de saúde global, tal 
pandemia teve seu início em dezembro de 2019 na China, a doença causada pelo SARS-
CoV-2, o qual foi nomeado desta forma devido ao seu genoma do RNA ser 82% idêntico 
ao SARS-CoV, é chamada de COVID-19. Devido a sua alta eficiência de transmissão 
levou um crescimento exponencial do número de casos. 
A protease tem como um papel muito importante no desenvolvimento de drogas, 
sendo uma das melhores drogas caracterizadas no caso, é a 3CLpro, juntamente com a 
papaína-protease operando em 11 locais de clivagem na poliproteína grande, ou seja, 
essas proteases são responsáveis pela quebra de ligação peptídicas entre os aminoácidos 
das proteínas, como citado anteriormente, o processamento das poliproteínas que são 
traduzidas a partir do vírus RNA. Sendo assim, a inibição da atividade desta enzima 
bloquearia a replicação do vírus. 
Anteriormente, projetou e sintetizou-se a peptidamimetico α-cetoamidas como 
inibidores de largo espectro das principais proteases. Com o intuito de melhorar o tempo 
de meia vida do composto no plasma, já que a atividade antiviral depende, na maioria, do 
tipo de células utilizadas, modificando assim e desta forma ocultando a ligação amida 
dentro de um anel piridono, e assim impedir a protease celular de aderir a esta ligação e 
cliva-las. 
Com o intuito de aumentar a solubilidade do composto no plasma e reduzir a 
ligação à proteínas do plasma, substituiu-se o radical cinomoilo hidrofóbico pelo grupo 
Boc (menos hidrofóbico). 
Analisou-se que o anel piridona introduzido é compatível com a estrutura 
tridimensional do alvo, deste modo, determinou-se sua estrutura cristalina, sendo a 
estrutura tridimensional, muito semelhante à da SARS-CoV Mpro. 
A dimerização da enzima fez necessário para a atividade catalítica, pois os NH- 
resíduos terminais de cada um dos dois protômeros interagem com Glu166 do outro 
protômero, auxiliando assim a moldar a bolsa S1 do local de ligação ao substrato. 
No SARS-CoV-2 a treonina é substituída pela alanina e a isoleucina por leucina, 
desta forma conduz-se um aumento de 3,6 vezes da atividade catalítica da protease, 
concomitante com um empacotamento mais estreito dos dois domínios III do dímero de 
um contra ao outro. 
O processo foi acompanhado por alterações na enzima dinâmica que transmitem 
o efeito da mutação para o centro catalítico. 
 
Utilizou-se a estrutura cristalina para atracar o α-cetoamida, o que se sugeriu que 
o anel piridona passa a ter algum choque esteríco com a cadeia lateral de Gln189. O tempo 
de meia vida plasma, em ratos, foi aumentado, já cinética de solubilidade do plasma do 
in vitro melhorou a solubilidade termodinâmica. A ligação proteica do plasma do rato foi 
reduzida de 99% para 97%, contudo, em comparação com 11r, a modificação estrutural 
levou-se à uma perda de atividade inibidora contra a principal protease de SARS-CoV-2. 
Neste trabalho, apresentou-se as estruturas cristalinas de raio-X em duas formas 
cristalinas diferentes, sendo uma estrutura no grupo C2, em que ambos o protômeros do 
Mpro dímero está ligado por simetria do cristal tendo conformações idênticas, enquanto 
ao outro grupo de espaço, P212121, onde os dois protômeros são independentes uns dos 
outros e assim possuem liberdade para adotar diferentes conformações. Descobriu-se 
também que na estrutura cristalina, a chave de resíduo Glu166 adota uma conformação 
inativa em protômeros B. 
Avaliou-se a absorção, distribuição, metabolismo e excreção propriedades do 
composto piridona contendo α-cetoamina, primeiro investigou-se a estabilidade 
metabólica em microssomas de ratos e humanos, o qual apresentou-se bons resultados, 
isto é que após 30 minutos, cerca de 80% para o rato e 60% para os seres humanos, 
respectivamente, de compostos residuais permaneceram estáveis metabolicamente. Os 
estudos cinéticos dos fármacos em ratos CD-1 por via subcutânea mostraram-se que o 
composto 13a ficou presente no plasma apenas 4 horas, porém foi excretado na urina em 
até 24 h. Além disso observou-se também que os compostos 13b, realizando algumas 
variações nas concentrações utilizadas, deste modo observando o tempo média de 
residência no tecido pulmonar, o qual apresentou uma folga menos rápida em comparação 
com 13a. Os dados coletados são de extremo auxílio no desenvolvimento da droga, já que 
o COVID-19 afeta os pulmões, tendo grande importância no tempo de residência do 
medicamento no tecido infectado, assim este trabalho fornece uma estrutura útil para o 
desenvolvimento dos inibidores contendo piridona.