Recebido em 28/10/10; aceito em 11/7/11; publicado na web em 2/9/11 THE MOLECULAR BASIS OF ANTI-INFLAMMATORY ACTION OF THE OLEANOLIC AND URSOLIC ACIDS ON CYCLOOXYGENASE ISOFORMS BY DOCKING AND MOLECULAR DYNAMICS. The triterpenoids oleanolic (OA) and ursolic (UA) acids show non-selective antiinflamatory activity in vitro for cyclooxygenase (COX) isoforms. 3D conformations of OA and UA, with three possible orientations (1, 1' and 2) in the active site of isoforms COX, obtained by docking, were submitted to molecular dynamics. The results show that orientation 2 of the OA in COX-2 is more favorable because orientation 1 moved away from the active site. The carboxylate group of OA interact by hydrogen bonds with Ser353 and with Phe357 and Leu359, mediated by water, while hydroxyl in C-3 interact by hydrogen bond, mediated by water, with Tyr385.Keywords: cyclooxygenase; oleanolic/ursolic acid; docking.
INTRODUÇÃOAs isoformas 1 e 2 da enzima ciclo-oxigenase (COX), uma proteína homodimérica integral de membrana, catalisam a conversão do ácido araquidônico (AA) a prostaglandina H 2 (PGH 2 ), cujos derivados prostanoides causam efeitos fisiológicos e patológicos, como a inflamação.1 COX-1 é constitutivamente expressa em vários tecidos e produz prostanoides necessários à modulação das funções gastrintestinais, renais e à homeostase vascular. COX-2 é considerada induzível porque se expressa em células inflamatórias em resposta a agentes pró-inflamatórios, citocinas, endotoxinas, fatores de crescimento e promotores de tumor, embora esteja presente constitutivamente em regiões glomerulares e em vasos sanguíneos renais, o que demonstra sua importância na manutenção das funções fisiológicas cardiovasculares e renovasculares.2 As isoformas COX têm dois sítios ativos, ciclo-oxigenase e peroxidase dependente de heme, que catalisam a conversão de AA a prostaglandina G 2 (PGG 2 ) e a conversão desta a PGH 2 , respectivamente. Diversos fármacos anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) inibem o sítio ativo ciclo-oxigenase das isoformas COX (a partir de agora referido simplesmente como "sítio ativo"). Alguns AINEs disponíveis no mercado, como diclofenaco e flurbiprofeno, inibem ambas as isoformas em concentrações semelhantes, enquanto outros, como o celecoxibe, inibem preferencialmente a COX-2 e são classificados como COX-2-seletivos.Através do estudo de estruturas cristalográficas de isoformas COX complexadas com o AA, com AINEs clássicos e COX-2-seletivos e com ligantes que não se tornaram fármacos como o SC-558, foi possível conhecer a arquitetura do sítio ativo, um longo canal lipofílico cuja entrada é uma constrição feita por Tyr355, Arg120 e Glu524 na superfície da enzima. A cerca de 13 Å de Arg120, no ápice do canal, encontra-se o resíduo catalítico Tyr385, responsável pela conversão de AA em prostaglandina G 2 (PGG 2 ). Em ambas as isoformas, o canal lipofílico é circundado por Gly526, Ala527, Phe381, Leu384, Trp387, Phe513 e Ser530, bem como existe uma cavidade adjacente circundada por Met113, Val116, Val349, Tyr355, Leu359...