Compuestos Fitoquímicos Dirigidos al Bloqueo de la Polimerasa Viral del SARS-CoV-2 Causante del COVID-19: un Análisis Comparativo de Funciones de Puntuación para Acoplamientos con Interés Biomédico

Autores/as

  • Lenin Gonzalez-Paz Laboratorio de Genética y Biología Molecular (L.G.B.M). Departamento de Biología. Facultad Experimental de Ciencias (F.E.C). Universidad del Zulia (L.U.Z). Maracaibo, Venezuela. https://orcid.org/0000-0003-0023-7342
  • José Luis Paz Departamento de Física. Escuela Politécnica Nacional, Ladrón de Guevara. E11-253,170517; Quito- Ecuador. https://orcid.org/0000-0002-6177-7919
  • Joan Vera-Villalobos Escuela Superior Politécnica del Litoral, Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas https://orcid.org/0000-0002-7782-9664
  • Ysaias Alvarado Laboratorio de Caracterización Molecular y Biomolecular- Centro de Investigación y Tecnología de Materiales (CITeMA)- Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (I.V.I.C)- Zulia. Maracaibo, Venezuela. https://orcid.org/0000-0002-2709-409X

DOI:

https://doi.org/10.33333/rp.vol46n1.01

Palabras clave:

Remdesivir, compuestos naturales, bioinformática, RNA polimerasa, acoplamiento molecular

Resumen

La pandemia mundial del COVID-19 causada por el SARS-CoV-2 ha hecho necesario buscar alternativas de tratamiento. La OMS ha recomendado el fármaco aprobado por la FDA Remdesivir dirigido a la RNA polimerasa viral. Adicionalmente, se han evaluado computacionalmente compuestos naturales con propiedades antivirales. Sin embargo, estos estudios se centran en el uso de la función de puntuación del algoritmo AutoDock Vina (ADV) para predecir los candidatos. Aquí proponemos evaluar los fitoquímicos Piperina_ID_638024, EPGG_ID_65064, Curcumina_ID_969516, y Capsaicina_ID_1548943 frente a la RNA polimerasa del SARS-CoV-2 (PDB_ID_6nur), usando Remdesivir_ID_121304016 como control, mediante análisis computacional, comparativo y multivariado de las funciones de puntuación ADV, Plants, MolDock, Rerank y DockT considerando la solubilidad de ligandos e hidrofobicidad de las cavidades implicadas en las interacciones, para aumentar la precisión en la predicción de los mejores acoplamientos de compuestos naturales frente al COVID-19. Encontramos que 4/5 de las funciones de puntuación exceptuando ADV predijeron que el acoplamiento termodinámicamente más favorable ocurre con Piperina, superando al Remdesivir. También observamos que las calificaciones de las funciones Plants, ADV y DockT se afectan por la solubilidad del ligando y la hidrofobicidad de cavidades. Por lo tanto, bajo las condiciones de este estudio concluimos proponiendo a los algoritmos MolDock y Rerank para el cribado rápido y la reorganización de los acoplamientos, respectivamente, cuando se trabaje con ligandos solubles, indistintamente de su polaridad, y dirigidos a las cavidades hidrofóbicas de la RNA polimerasa del SARS-CoV-2, especialmente para los enfoques computacionales en el contexto de la investigación de fármacos frente al COVID-19.

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Biografía del autor/a

Lenin Gonzalez-Paz, Laboratorio de Genética y Biología Molecular (L.G.B.M). Departamento de Biología. Facultad Experimental de Ciencias (F.E.C). Universidad del Zulia (L.U.Z). Maracaibo, Venezuela.

Lenin A. González-Paz. Licenciado en Biología (2013) egresado de la Facultad Experimental de Ciencias (FEC) en La Universidad del Zulia (LUZ). Magister Scientiarum en Microbiología (2017) egresado de la FEC-LUZ. Auxiliar de Farmacia adscrito al Servicio Autónomo de Contraloría Sanitaria (SACS) de Venezuela. Profesor Asistente e Investigador de la Unidad Académica de Biología Celular y Molecular, y del Eje Curricular de Biotecnología ambos adscritos al Departamento de Biología de la FEC-LUZ. Coordinador del Laboratorio de Citogenética, FEC-LUZ, y Miembro adscrito al Laboratorio de Genética y Biología Molecular, FEC-LUZ, y al Laboratorio de Microbiología, FEC-LUZ. Fundador del Diplomado en Investigación y Desarrollo de Biofármacos, FEC-LUZ, y del Diplomado en Farmacogenómica, FEC-LUZ. Sus líneas de Investigación son el estudio de Factores Genético-Moleculares de Patogenicidad y Virulencia Microbiana; Investigación y Desarrollo de Biofármacos; y la Bioinformática Genómica.

José Luis Paz, Departamento de Física. Escuela Politécnica Nacional, Ladrón de Guevara. E11-253,170517; Quito- Ecuador.

Licenciado en Química (1983), M.Sc en Química (1985) y Doctorado en Química (Universidad Central de Venezuela, 1988). Postdoctorado en Optica Cuántica UNAM. Profesor Jubilado Emérito (2014)-de la Universidad Simón Bolívar, Caracas, Venezuela. Individuo de Número de la Academia de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales, Venezuela (2009). Investigador Senior Prometeo (2014-2017) Ecuador. Profesor Invitado adscrito al departamento de Física, EPN. Línea de investigación en Óptica No lineal y Óptica Cuántica. https://www.researchgate.net/profile/Jose_Paz3/research

Ysaias Alvarado, Laboratorio de Caracterización Molecular y Biomolecular- Centro de Investigación y Tecnología de Materiales (CITeMA)- Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (I.V.I.C)- Zulia. Maracaibo, Venezuela.

Licenciado en Química (1992) en la Universidad del Zulia, Venezuela. Doctorado en Química (1996) en el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) bajo la supervisión del Dr. Roberto Sánchez Delgado. Profesor Titular de la Facultad Experimental de Ciencias (FEC) de la Universidad del Zulia (LUZ). Fundador del Laboratorio de Electrónica Molecular en el Departamento de Química en dicha Universidad. Miembro fundador del Doctorado en Química en la FEC. Investigador Asociado Titular del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC). Fundador del Laboratorio de Caracterización Molecular y Biomolecular en el Centro de Investigación y Tecnología de Materiales (CITeMA) del IVIC. Jefe del Centro de Investigación y Tecnología de Materiales (CITeMA) del IVIC.

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Publicado

2020-08-03

Cómo citar

Gonzalez-Paz, L., Paz, J. L., Vera-Villalobos, J. ., & Alvarado, Y. (2020). Compuestos Fitoquímicos Dirigidos al Bloqueo de la Polimerasa Viral del SARS-CoV-2 Causante del COVID-19: un Análisis Comparativo de Funciones de Puntuación para Acoplamientos con Interés Biomédico. Revista Politécnica, 46(1), 7-20. https://doi.org/10.33333/rp.vol46n1.01