Drug-Protein Interaction: Spectroscopic and Theoretical Analysis on the Association between HSA and 1,4- Naphthoquinone Derivatives

Abstract

Resumo: A interação entre albumina sérica humana (ASH) e dois derivados biologicamente ativos de 1,4-naftoquinona (FNP e FNP4Br) foi estudada por dicroísmo circular, fluorescência estacionária e fluorescência resolvida no tempo sob condições biológicas a 305 K, 310 K e 315 K. Para oferecer uma explicação a nível molecular, foram realizados cálculos de ancoramento molecular. Uma associação no estado estacionário entre a albumina e as amostras foi observada por estudos espectroscópicos. A ligação é espontânea, moderada, pode perturbar a estrutura secundária da albumina e aumentar a hidrofobicidade ao redor do resíduo Trp-214, isso provavelmente devido a efeitos hidrofóbicos. Parâmetros termodinâmicos e ancoramento molecular sugerem ligação de hidrogênio e interações eletrostáticas (dipolo-dipolo) como as principais forças para a associação ASH:FNP e ASH:FNP4Br.Palavras-chave: Albumina sérica humana; Derivados de 1,4-naftoquinona; Espectroscopia; Ancoramento molecular. AbstractThe interaction between human serum albumin (HSA) and two biologically active 1,4-naphthoquinone derivatives (FNP and FNP4Br) was studied by circular dichroism, steady-state and time-resolved fluorescence under biological conditions at 305 K, 310 K and 315 K. In order to offer a molecular level explanation, molecular docking calculations were carried out. A ground state association between albumin and the samples was observed by spectroscopic studies. The binding is spontaneous, moderate, can perturb the secondary structure of the albumin and increase the hydrophobicity around the Trp-214 residue, probably due the hydrophobic effect. Thermodynamic parameters and molecular docking results suggest hydrogen bonding and electrostatic interactions (dipole-dipole) as the main binding forces for the association HSA:FNP and HSA:FNP4Br.

Antibacterial Activity of 2-Amino-1,4-naphthoquinone Derivatives Against Gram‑Positive and Gram-Negative Bacterial Strains and Their Interaction with Human Serum Albumin

“…20,44 These results are in agreement with those previously published for the interaction between HSA and some naphthoquinones, such as, for example juglone, 42 plumbagin, 45 and α-pyran derivatives. 46 Further confirmation that the main fluorescence quenching mechanism is static was obtained by timeresolved fluorescence measurements in the absence and in the presence of the maximum concentration of ligand used in steady-state fluorescence experiments (1.32 × 10 -5 M). According to Figure 3 and Table 3, time-resolved measurements indicated that fluorescence for free HSA, in PBS, at room temperature, has two distinct lifetimes with different contributions, i.e, τ 1 = 1.75 ± 0.11 ns (25.0% contribution) and τ 2 = 5.90 ± 0.10 ns (75.0% contribution).…”

“…The K a values for the interaction HSA:naphthoquinones are of the order of 10 4 M -1 (Table 2), indicating a moderate binding affinity between the three potential antibacterial naphthoquinones and albumin, 47,48 a result similar to that found for other 1,4-naphthoquinones, as for example, a synthetic derivative of pyran or a natural product such as α-lapachone. 46,49 Small molecules are usually bound to macromolecules through four binding modes: hydrogen bond, van der Waals forces, and electrostatic or hydrophobic interactions. Thermodynamic parameters, such as the enthalpy (DH°) and the entropy (DS°) of a reaction are important for confirming the acting force on the binding process.…”

The constitution of school health knowledge in the context of pedagogical practice in School Physical Education

“…Entre os estudos de investigações sobre a prática, estamos considerando aqueles que se utilizaram de entrevistas com professores, no sentido de compreender a sua relação com a temática (Ferreira, Oliveira, & Sampaio, 2013;Zancha et al, 2013); os de intervenção foram aqueles que trabalharam com ideia de estudos experimentais e desenvolveram trabalho na lógica de grupos controlados em relação às características dos participantes, com fins experimentais e elaborado por sujeitos não pertencentes à realidade na qual se desenvolveu o estudo (Ribeiro & Florindo, 2010;Silva, 2011;Spohr et al, 2014); os relatos de experiências, por sua vez, disseram respeito àqueles que expuseram experiências sistematizadas no contexto da prática pedagógica, por professores pertencentes a redes de ensino (Maldonado & Bocchini, 2014;Pina, 2008) No que tange às diferenças observadas a partir da leitura dos textos como um todo, descrevemos abaixo as particularidades expressas por cada estudo na sua relação com a temática. A partir do referencial teórico adotado, apresentamos como os estudos selecionados evidenciam o processo de constituição dos saberes escolares em saúde enquanto processo de seleção, organização e sistematização.…”

“…Em contrapartida, outros estudos evidenciaram aproximações com outro modelo de abordagem acerca da saúde. Modelo este que, mesmo reconhecendo a importância dos comportamentos ligados aos aspectos individuais na relação saúde-doença, leva em consideração que esse também faz parte de um processo de determinações sociais, estabelecidas pelo contexto socioeconômico nos âmbitos coletivo e público (Ferreira, Oliveira, & Sampaio, 2013;Maldonado & Bocchini, 2014;Pina, 2008;Rufino & Darido, 2013;Silva, 2011 (2011) Proporcionar a análise do discurso midiático que mascara a realidade inerente aos determinantes sociais da saúde, articulando-a apenas à aquisição de hábitos.…”

“…Transversal: a organização para a discussão sobre a saúde se constituiu como um recorte, evidenciando articulações entre o debate sobre o sentido do termo saúde apresentado pela mídia.S No que tange à delimitação, constatamos que entre os estudos incluídos nesta pesquisa, apenas um apresentou proposições de tratamento de conteúdos para o Ensino Fundamental e Ensino Médio (Spohr et al, 2014) (12,5%), enquanto outros apresentaram conteúdos a serem abordados exclusivamente no ensino fundamental (Ferreira, Oliveira, & Sampaio, 2013;Maldonado & Bocchini, 2014;Ribeiro & Florindo, 2010;Zancha et al, 2013) (37,5%), apenas no ensino médio (Silva, 2011) (12,5%) e na Educação de Jovens e Adultos (Pina, 2008) (12,5%). Em apenas um dos estudos, o critério de organização não obedeceu a inserção da disciplina em séries ou modalidades de ensino, e sim, a idade dos estudantes (Rufino & Darido, 2010) (12,5%).…”