Abstract

The crystallographic structure of the FolB enzyme from Mycobacterium tuberculosis (MtFolB), complexed with its inhibitor 8-mercaptoguanine (8-MG), was elucidated at a resolution of 1.95 Å. A novel series of S8-functionalized 8-MG derivatives were synthesised and evaluated as in vitro inhibitors of dihydroneopterin aldolase (DHNA, EC 4.1.2.25) activity of MtFolB. These compounds exhibited IC50 values in the submicromolar range. Evaluation of the activity for five compounds indicated their inhibition mode and inhibition constants. Molecular docking analyses were performed to determine the enzyme-inhibitor intermolecular interactions and ligand conformations upon complex formation. The inhibitory activities of all compounds against the M. tuberculosis H37Rv strain were evaluated. Compound 3e exhibited a minimum inhibitory concentration in the micromolar range. Finally, Compound 3e showed no apparent toxicity in both HepG2 and Vero cells. The findings presented herein will advance the quest for novel, specific inhibitors targeting MtFolB, an attractive molecular target for TB drug development.

Details

Title
Crystal structure of dihydroneopterin aldolase from Mycobacterium tuberculosis associated with 8-mercaptoguanine, and development of novel S8-functionalized analogues as inhibitors: Synthesis, enzyme inhibition, in vitro toxicity and antitubercular activity
Author
Alexia de Matos Czeczot 1 ; Mauro Neves Muniz 2 ; Marcia Alberton Perelló 2 ; Éverton Edésio Dinis Silva 2 ; Luís Fernando Saraiva Macedo Timmers 3 ; Berger, Andresa 4 ; Laura Calle Gonzalez 4 ; Gonçalves, Guilherme Arraché 1 ; Moura, Sidnei 5 ; Machado, Pablo 6 ; Cristiano Valim Bizarro 4 ; Basso, Luiz Augusto 6 

 Centro de Pesquisas em Biologia Molecular e Funcional, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Tuberculose, Escola de Ciências da Saúde e da Vida, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde, Escola de Medicina, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil 
 Centro de Pesquisas em Biologia Molecular e Funcional, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Tuberculose, Escola de Ciências da Saúde e da Vida, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil 
 Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Universidade do Vale do Taquari, Lajeado, Brazil 
 Centro de Pesquisas em Biologia Molecular e Funcional, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Tuberculose, Escola de Ciências da Saúde e da Vida, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Escola de Ciências da Saúde e da Vida, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil 
 Laboratório de Biotecnologia de Produtos Naturais e Sintéticos, Instituto de Biotecnologia, Universidade de Caxias do Sul, Caxias do Sul, Rio Grande do Sul, Brazil 
 Centro de Pesquisas em Biologia Molecular e Funcional, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Tuberculose, Escola de Ciências da Saúde e da Vida, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde, Escola de Medicina, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular, Escola de Ciências da Saúde e da Vida, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil 
Publication year
2024
Publication date
Dec 2024
Publisher
Taylor & Francis Ltd.
ISSN
14756366
e-ISSN
14756374
Source type
Scholarly Journal
Language of publication
English
ProQuest document ID
3149477122
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