Publicado

2019-01-01

Estudio teórico de compuestos derivados de cefalosporinas con potencial actividad inhibitoria frente a proteína de unión a penicilina (PBP) y resistencia a enzimas betalactamasa de espectro extendido (BLEE) producidas por Escherichia coli

Theoretical study of compounds derived from cephalosporins with inhibitory activity potential front to penicillin binding proteins (PBP) and resistance to Extended spectrum Beta-lactamase (ESBL) produced by Escherichia coli

Palabras clave:

Cefalosporinas, enzimas de unión a penicilinas, betalactamasa de espectro extendido, acoplamiento molecular (es)
Cephalosporins, penicillin binding protein, extended-spectrum beta-lactamases, molecular docking (en)

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Autores/as

  • Adrian Urbina-Daza Universidad de Cartagena - Facultad de Ciencias Farmacéuticas
  • Cira Anaya-Ortega Universidad de Cartagena - Facultad de Ciencias Farmacéuticas
  • Maicol Ahumedo-Monterrosa Fundación Universitaria Tecnológico Comfenalco - Facultad de ingeniería - Programa de Tecnología en Producción industrial / Universidad de Cartagena - Sede San Pablo - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
  • Ricardo Gaitan-Ibarra Universidad de Cartagena - Facultad de Ciencias Farmacéuticas
  • Jorge Anaya-Gil Universidad de Cartagena - Facultad de Ciencias Farmacéuticas
Se han utilizado herramientas computacionales para proponer moléculas derivadas de cefalosporinas con potencial actividad antibacteriana, frente a cepas de Escherichia Coli, con mayor afinidad como inhibidores de enzimas de unión a penicilinas y que a su vez disminuyan o no tengan afinidad por betalactamasas de espectro extendido. Se diseñaron 20 moléculas con base en la estructura molecular de la cefalosporina, las estructuras fueron optimizadas utilizando la teoría del funcional de la densidad, se calcularon descriptores moleculares de reactividad, de forma paralela se sometieron a acoplamiento molecular con las enzimas antes mencionadas. Las moléculas presentaron valores de energía de unión negativos, doce moléculas mostraron una orientación e interacciones favorables en el sitio activo de la enzima de unión a penicilinas y trece moléculas presentaron menor afinidad que el ligando nativo (cefotaxima) por la betalactamasa. Tres moléculas pueden considerarse como potenciales inhibidores de enzimas de unión a penicilinas resistentes y betalactamasas.
Computational tools have been used to propose molecules derived from cephalosporins with potential antibacterial activity, against strains of Escherichia Coli, with higher affinity as inhibitors of penicillin-binding enzymes and which in turn decrease or do not have affinity for extended-spectrum beta-lactamases. 20 molecules were designed based on the molecular structure of the cephalosporin, the structures were optimized using the density functional theory, molecular descriptors of reactivity were calculated, and in parallel form they were subjected to molecular docking with the enzymes mentioned above. The molecules showed negative binding energy values, 12 molecules showed an orientation and favorable interactions in the active site of the penicillin binding enzyme and thirteen molecules had lower affinity than the native ligand (Cefotaxime) for betalactamase. Three molecules can be considered as potential inhibitors of binding enzymes to resistant penicillins and betalactamases.

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