Estudos QSAR e Ancoragem Molecular de Inibidores da Atividade Biológica do Fator de Inibição da Migração dos Macrófagos (MIF) / QSAR Modeling and Molecular Docking Study of Inhibitors of Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF)

RESUMO

Cumarina e 4-Cromonas são promissores inibidores de fator inibição da migração de macrófagos (MIF), uma proteína envolvida em doenças inflamatórias, como artrite reumatóide e outras patologias. Estudos teóricos de QSAR e ancoragem molecular de um conjunto de compostos mostraram correlação com estudos experimentais. Os descritores doadores de ligação hidrogênio e momento dipolo total foram capazes de prever atividade inibitória de compostos contra o MIF (MIFi). Paralelamente, estudos de ancoragem molecular também foram capazes de identificar ligações hidrogênio e hidrofóbicas entre os ligantes e o MIF. Como resultado, ambas as metodologias mostraram as contribuições de ligação de hidrogênio e interações hidrofóbicas para explicar a atividade de compostos inibidores de MIF, descrevendo os grupos farmacofóricos destes compostos. Adicionalmente, um conjunto de cumarinas naturais e sintéticas foi submetido aos modelos QSAR e de ancoragem molecular a fim de que as suas atividades contra MIF fossem preditas. Ambas as metodologias de modelagem molecular puderam estimar as interações intermoleculares entre inibidores e a enzima, os quais foram muito similares a compostos descritos previamente. Estes resultados podem ser úteis para o desenho de novos compostos contra doenças inflamatórias como artrite reumatóide.

ABSTRACT

Coumarin and Chromen-4-one are promising inhibitors of Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF), a protein involved in rheumatoid arthritis and other inflammatory diseases. Quantum structure-activity relationship (QSAR) and docking theoretical studies were undertaken on a set of compounds of known activity and showed agreement with previous experimental studies. Two descriptors, hydrogen donor sites and the total dipole, were able to predict MIF inhibitory activity (MIFi). The docking studies corroborated the QSAR studies. As a result, both methods indicated contributions of hydrogen bonds and hydrophobic interactions that explain the activity of the MIF inhibitors, describing the pharmacophore groups these molecules. Additionally, a set of natural and synthetic coumarins was subjected to the QSAR and docking models in order to predict their possible MIF inhibitory activity. Both molecular modeling methods were able to estimate the intermolecular interactions between inhibitors and enzyme, which were very similar to those of previously described compounds. These results could be useful to design new compounds against inflammatory diseases such as rheumatoid arthritis.