Dynamics and Energetics of a Bromodomain in complex with bromosporine from Leishmania donovani

Abstract

La leishmaniasis sigue siendo una enfermedad tropical desatendida, que afecta a personas y animales y causa importantes pérdidas económicas. De ahí el interés por estudiar y evaluar nuevas dianas farmacológicas. De hecho, se ha demostrado que al interferir con proteínas lectoras de lisina como el bromodominio (“bromodomain”, BMD) se produce una disminución de la supervivencia del parásito. En este artículo estudiamos la dinámica y la energética del BMD de Leishmania donovani en complejo con bromosporina, que se considera un pan-inhibidor de BMD, con el objetivo de comprender el mecanismo de reconocimiento molecular. Las simulaciones de dinámica molecular (DM) y el cálculo de energía libre de no-equilibrio guiado por dinámica molecular de estiramiento (DMS) mostraron que BMD tiene tres regiones de aminoácidos flexibles y la bromosporina presenta varios estados de reconocimiento durante la interacción. Estos resultados corroboran la promiscuidad de la bromosporina por sitios energéticamente favorables, siendo posible expandir su inhibición a otros bromodominios. Además, los resultados sugieren que las interacciones de Van der Waals tienen más relevancia para el reconocimiento del complejo y los residuos ASN-87 y TRP-93 son clave en la formación de interacciones hidrofóbicas y de puentes de hidrógeno, respectivamente. Esta investigación proporciona nuevos conocimientos para comprender el mecanismo de reconocimiento molecular, la dinámica y la energética del complejo para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.