Cinética e Estrutura Cristalina da Quinase de Timidina do Tipo 1 do Vírus Herpes Simples Wild-Type e do Mutante Y101F Engenheirada Interagindo com (North)-metanocarba-timidina,

Análises cinéticas e cristalográficas da quinase de timidina do vírus herpes simples tipo 1 wild-type (TK(HSV1)) e de sua mutante Y101F TK(HSV1)(Y101F) atuando no potente antiviral 2'-exo-metano-carba-timidina (MCT) foram realizadas. O estudo cinético revela um aumento de 12 vezes no K(M) para timidina processada com Y101F em comparação com a TK(HSV1) wild-type. Além disso, MCT é um substrato tanto para a TK(HSV1) wild-type quanto para a mutante. Sua afinidade de ligação para TK(HSV1) e TK(HSV1)(Y101F), expressa como K(i), é de 11 microM e 51 microM, respectivamente, enquanto o K(i) para a quinase de timidina citossólica humana é tão alto quanto 1,6 mM, tornando a TK(HSV1) um filtro de seletividade para atividade antiviral. Além disso, a TK(HSV1)(Y101F) apresenta uma diminuição no quociente da eficiência catalítica (k(cat)/K(M)) de dT sobre MCT, correspondendo a uma especificidade aumentada para MCT quando comparada ao enzima wild-type. Estruturas cristalinas da TK(HSV1) wild-type e mutante em complexo com MCT foram determinadas a resoluções de 1,7 e 2,4 Å, respectivamente. O grupo timina de MCT liga-se como a base de dT, enquanto o biciclo 3.1.0 hexano, conformacionalmente restrito, imitando o grupo açúcar, assume uma conformação de envelope 2'-exo que é mais plana do que a observada para o composto livre. O padrão de ligações de hidrogênio ao redor do grupo semelhante ao açúcar difere daquele da timidina, revelando a importância da conformação rígida de MCT em relação às ligações de hidrogênio. Essas descobertas fazem de MCT um composto líder no design de medicamentos repelentes à resistência para terapia antiviral, e a mutação Y101F, em combinação com MCT, abre novas possibilidades para terapia genética.