Influence of Mg2+ ions on the interaction between 3,5-dicaffeoylquinic acid and HTLV-I integrase / Influencia de los iones Mg+2 sobre la interacción entre el ácido 3,5- dicafeoilquínico y la integrasa del HTLV-I / Influência dos íons Mg2+ sobre a interação entre o ácido 3,5-dicafeoilquínico e a integrase do HTLV-I

Objective. Using molecular simulation, we studied the influence of Mg2+ ions on the binding mode of HTLV-I Integrase (IN) catalytic domain (modeled by homology) with the 3,5- Dicaffeoylquinic Acid (DCQA). HTLV-I Integrase homology model was built using template-like crystallographic data of the IN catalytic domain solved for Avian Sarcoma Virus (VSA, pdb: 1VSD). Materials and methods. In order to analyze the role of Mg2+ in the interaction or coupling between 3,5-DCQA and Integrase, three models were created: i) in the absence of Mg2+ ions, ii) with a Mg2+ ion coordinated at Asp15 and Asp72 and iii) model with two Mg2+ ions coordinated at Asp15-Asp72 and Asp72-Glu108. Coupling force and binding free energy between 3,5-DCQA and HTLV-I IN were assessed in the three models. Results. The lowest docking score and free energy binding were obtained for the second model. Mg2+ ion strongly affected the coupling of the inhibitor 3,5-DCQA with HTLV-I catalytic domain of Integrase, thus revealing a strong interaction in the ligand-protein complex regardless of the ligand-catalytic interaction sites for all three models. Conclusion. Altogether, these results strengthen the hypothesis that the presence of one Mg2+ ion could enhance the interaction in the complex by decreasing free energy, therefore increasing the affinity. Moreover, we propose 3,5-DCQA as an important pharmacophore in the rational design of new antiretroviral drugs.

Objetivo: Usando simulación molecular, estudiamos la influencia de los iones Mg2+ en la interacción del dominio catalítico de la integrasa HTLV-I (IN) (modelado por homología) con el ácido 3,5-Dicafeoilquínico (DCQA). Materiales y métodos. El modelo por homología de la HTLV-I IN fue construido usando como molde la estructura cristalina de la IN del virus del sarcoma aviar (VSA, pdb: 1VSD). Para analizar el rol de los iones Mg2+ en la interacción con el DCQA y la integrasa, tres modelos fueron creados: i) en ausencia de iones Mg2+, ii) con un ion Mg2+ coordinado con Asp15 y Asp72 y iii) con dos iones Mg2+ coordinados con Asp15-Asp72 y Asp72-Glu108. Las fuerzas de interacción y la energía libre de unión entre el DCQA y la HTLV-I IN fueron calculadas en los tres modelos. Resultados. El puntaje más bajo en el docking y la menor energía libre fueron obtenidos para el modelo con un solo ion de Mg2+. El Mg2+ afecta fuertemente el acoplamiento del inhibidor DCQA con el dominio catalítico de la HTLV-I IN, revelando una fuerte interacción entre el complejo ligando-proteína que es independiente del sitio catalítico de los tres modelos usados. Conclusión. Los resultados sugieren que la presencia de un ion de Mg² + podría incrementar la interacción en el complejo debido a la disminución de la energía libre, intensificando así la afinidad. Por lo que, proponemos al DCQA como farmacóforo para el diseño de drogas antiretrovirales.

Objetivo. Usando simulação molecular, estudamos a influência dos íons Mg2+ na interação do domínio catalítico da integrase HTLV-I (IN) (modelado por homologia) com o ácido 3,5-dicafeoilquínico (3,5-diCQA). Materiais e métodos. O modelo de homologia da HTLV-I IN foi construído utilizando como fôrma a estrutura cristalina da IN de vírus do sarcoma aviário (VSA, pdb: 1VSD). Para analisar o papel dos íons Mg2+ na interação com o 3,5-diCQA e a integrase, três modelos foram criados: i) na ausência de íons Mg2+, ii) com um íon Mg2+ coordenado com Asp15 e Asp72 e, iii) com dois íons Mg2+ coordenados com Asp15-Asp72 e Asp72-Glu108. As forças de interação e a energia livre de ligação entre o 3,5-diCQA e a HTLV-I IN foram calculadas nos três modelos. Resultados. A pontuação mais baixa no docking e a menor energia livre foram obtidas para o modelo com um único íon de Mg2+. O Mg2+ afeta fortemente o acoplamento do inibidor 3,5-diCQA com o domínio catalítico da HTLV-I IN, revelando uma forte interação entre o complexo ligando-proteína que é independente do sítio catalítico dos três modelos utilizados. Conclusão. Os resultados sugerem que a presença de um íon Mg2+ poderia aumentar a interação no complexo devido à diminuição da energia livre, aumentando assim a afinidade. Assim, propomos ao 3,5-diCQA como farmacóforo para a fabricação de medicamentos antirretrovirais.

Identification of the antimicrobial substances produced by Solanum palinacanthum (Solanaceae)

To find out natural antimicrobial agents as alternative in therapeutics and to preserve food, the methanol extract of Solanum palinacanthum aerial parts was submitted to purification steps guided by antibacterial and antifungal assays. As a consequence, the flavonoid rutin and 3,5-dicaffeoylquinic acid were isolated by column chromatographyand high performance liquid chromatography, and identified by mass and nuclear magnetic resonance spectrometry. Minimal inhibitory concentrations (MIC) of the quinic acid derivative against Aeromonas hydrophila, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus and the fungus Aspergillus ochraceus were 250, 1000, 1000 and > 568µg/mL, respectively. Against the same microorganisms, MIC for rutin were 1000, > 1000, > 1000 and 35µg/mL, respectively. Rutinwas very promising for A. ochraceus control, since its MIC against such fungus was close to the one observed for benzalkonium chloride, which is used as a fungicide in Brazil.

Com vistas a descobrir antimicrobianos de origem natural para uso terapêutico ou para a preservação de alimentos, o extrato metanólico das partes aéreas de Solanum palinacanthum foi submetido a fracionamentos direcionados por testes para avaliar a atividade antibacteriana e antifúngica. Em decorrência, o flavonóide rutina e o ácido 3,5-dicafeoilquínico foram isolados por cromatografia em coluna e por cromatografia líquida de alta eficiência, para serem identificados por espectrometria de massas e de ressonância magnética nuclear. As concentrações inibitórias mínimas (CIM) do derivado do ácido cafeico contra Aeromonas hydrophila, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus e o fungo Aspergillus ochraceus foram 250, 1000, 1000 e > 568µg/mL, respectivamente. Contra os mesmos organismos, os valores de CIM para a rutina foram 1000, > 1000, > 1000 e 35µg/mL, respectivamente. A rutina mostrou-se muito promissora para o controle de A. ochraceus, pois seu valor de CIM contra tal fungo foi bem próximo ao observado para o cloreto de benzalcônio, que é empregado como fungicida no Brasil.