Figura 1
Interações por ligação de hidrogênio (linhas pontilhadas amarelas) observadas entre (1) (átomos de C em branco) e os resíduos de aminoácido Tyr134, Val135 e Glu97 (átomos de C em verde) da proteína cinase GSK3β (PDB: 5OY4).1818 Henley, Z. A.; Bax, B. D.; Inglesby, L. M.; Champigny, A.; Gaines, S.; Faulder, P.; Le, J.; Thomas, D. A.; Washio, Y.; Baldwin, I. R.; ACS Med. Chem. Lett.
2017, 8, 1093. Distâncias em Å. Figura gerada com o programa PyMOL.
Figura 2
Regiões de cavidade-σ em halogênios, adaptado de Beno e colaboradores.2020 Beno, B. R.; Yeung, K.-S.; Bartberger, M. D.; Pennington, L. D.; Meanwell, N. A.; J. Med. Chem.
2015, 58, 4383. Unidade dos mapas de potencial eletrostático em a.u (1 a.u.= 627,50 kcal/mol, 1 a.u.= 2625,5 kJ/mol). Método utilizado para geração dos mapas: B3LYP/6-311G(d).
Figura 3
Estruturas químicas dos compostos (3), (4), (5), (6) e modo de interação com hCatL (Adaptado de Hardegger e colaboradores).2323 Hardegger, L. A.; Kuhn, B.; Spinnler, B.; Anselm, L.; Ecabert, R.; Stihle, M.; Gsell, B.; Thoma, R.; Diez, J.; Benz, J.; Plancher, J.-M.; Hartmann, G.; Banner, D. W.; Haap, W.; Diederich, F.; Angew. Chemie Int. Ed.
2011, 50, 314. Linhas tracejadas pretas: ligações de hidrogênio, de halogênio e interação amida π. As distâncias e ângulos das ligações de hidrogênio e da interação amida π estão em preto e ligações de halogênios em vermelho. Distâncias em Å. Figura gerada com os programas PyMOL e ChemDraw.
Figura 4
Regiões de cavidade-σ em átomos de enxofre presentes em anéis heterocíclicos de 5 membros. Unidade dos mapas de potencial eletrostático: kJ/mol. Método utilizado para geração dos mapas: M06-2X-D3/6-31++G**. Adaptado de ZHANG e colaboradores.2626 Zhang, X.; Gong, Z.; Li, J.; Lu, T.; J. Chem. Inf. Model.
2015, 55, 2138.
Figura 5
Modos de interação de (7) (PDB: 3BX5) e (8) (PDB: 3NWW) cocristalizados com p38α. Linhas tracejadas amarelas (ligações de hidrogênio) e laranjas (ligações de calcogênio). Distâncias em Å. Figura gerada com os programas PyMOL e ChemDraw.
Figura 6
Exemplos de interação cátion-π: A) interação entre um benzeno e um íon Na+
B) Interação da acetilcolina com o resíduo Trp149 da subunidade a do receptor nicotínico.3434 Zhong, W.; Gallivan, J. P.; Zhang, Y.; Li, L.; Lester, H. A.; Dougherty, D. A.; Proc. Natl. Acad. Sci.
1998, 95, 12088. Figura gerada com os programas PyMOL e ChemDraw.
Figura 7
Exemplo de interações cátion-π do amônio quaternário da glicina betaína com os resíduos Trp65 e Trp188 em proteína ProX (código PDB: 1R9L) de Escherichia coli.3535 Schiefner, A.; Breed, J.; Bösser, L.; Kneip, S.; Gade, J.; Holtmann, G.; Diederichs, K.; Welte, W.; Bremer, E.; J. Biol. Chem.
2004, 279, 5588. Linhas tracejadas em vermelho: interações cátion-π. Outras interações (ligações de hidrogênio) também estão representadas. Figura gerada com o programa PyMOL.
Figura 8
Possíveis modos de interação entre um ânion e um anel aromático.3636 Salonen, L. M.; Ellermann, M.; Diederich, F.; Angew. Chemie Int. Ed.
2011, 50, 4808. Ligações de hidrogênio não-clássicas CH-ânion (I, II, III); ligações de halogênio CX-ânion (IV); complexos ânion-π (V, VI, VII, VIII); Interações ânion-π covalente (IX); o grupo R deve ser retirador de elétrons, como átomos de flúor. (Figura gerada com o programa Chemdraw)
Figure 9
Modelo eletrostático dos efeitos de substituintes em complexos Cl-···C6H6-nXn (Adaptado de Wheeler e colaboradores).3838 Wheeler, S. E.; Houk, K. N.; J. Phys. Chem. A
2010, 114, 8658. As energias de interação de Cl- com benzenos substituídos podem ser simuladas pela adição de uma interação carga eletrostática-dipolo à interação Cl-···C6H6. Os substituintes não afetam de forma significativa uma mudança na interação do ânion com o próprio anel aromático.3838 Wheeler, S. E.; Houk, K. N.; J. Phys. Chem. A
2010, 114, 8658. (Figura gerada com o programa Chemdraw)
Figura 10
exemplo de interação amida- π.4141 Harder, M.; Kuhn, B.; Diederich, F.; ChemMedChem
2013, 8, 397. Figura gerada com o programa Chemdraw.
Figura 11
A) Inibidor do fator Xa (9) com o momento dipolar do anel oxazólico invertido em relação ao da ligação peptídica entre Cys191 e Gln192 (PBD: 2Y5G). B) Inibidor do fator Xa (10) com o momento dipolar do anel oxazólico em paralelo com o da ligação peptídica entre Cys191 e Gln192, (PDB: 2Y5H) (linha tracejada azul: interações cátion-π, linha tracejada vermelha: interações amida-π) (adaptado de Salonen et colaboradores)4242 Salonen, L. M.; Holland, M. C.; Kaib, P. S. J.; Haap, W.; Benz, J.; Mary, J.-L.; Kuster, O.; Schweizer, W. B.; Banner, D. W.; Diederich, F.; Chem. - A Eur. J.
2012, 18, 213. Figura gerada com o programa PyMOL.
Figura 12
exemplo de interação ortogonais.4343 Paulini, R.; Müller, K.; Diederich, F.; Angew. Chemie Int. Ed.
2005, 44, 1788. Figura gerada com o programa Chemdraw.
Figura 13
Exemplo de interações ortogonais: Interação C-F···C=O e C=O···C=O do nilotinibe (11) na estrutura cristalográfica de código PDB 3CS9.4545 Weisberg, E.; Manley, P. W.; Breitenstein, W.; Brüggen, J.; Cowan-Jacob, S. W.; Ray, A.; Huntly, B.; Fabbro, D.; Fendrich, G.; Hall-Meyers, E.; Kung, A. L.; Mestan, J.; Daley, G. Q.; Callahan, L.; Catley, L.; Cavazza, C.; Mohammed, A.; Neuberg, D.; Wright, R. D.; Gilliland, D. G.; Griffin, J. D.; Cancer Cell
2005, 7, 129. Linhas tracejadas em amarelo: ligações de hidrogênios; em vermelho: ligações ortogonais. Distâncias em Å. Figura gerada com os programas PyMOL e ChemDraw.
Figura 14
exemplo de interação alquila-arila.
Figura 15
Exemplos de interações CH-π entre o sistema π do inibidor (12) e CH da proteína (código 3K83 no PDB).4949 Oakley, A. J.; Barrett, S.; Peat, T. S.; Newman, J.; Streltsov, V. A.; Waddington, L.; Saito, T.; Tashiro, M.; McKimm-Breschkin, J. L.; J. Med. Chem.
2010, 53, 6421. Linhas tracejadas em cinza: ligações de hidrogênio; em vermelho: interações CH-π; em azul: empilhamento T. Figura gerada com o programa PyMOL.
Figura 16
Exemplos de empilhamento π e respectivas orientações (adaptado de Matthews e colaboradores).5050 Matthews, R. P.; Welton, T.; Hunt, P. A.; Phys. Chem. Chem. Phys.
2014, 16, 3238.
Figura 17
Exemplos de interação π-π: A) Inibidor (13) co-cristalizado com a enzima β-cetoacil-ACP sintase (PDB: 2VBA). B) Inibidor (14) co-cristalizado com a enzima aldose redutase (PBD: 2IKG). Linhas tracejadas em cinza: empilhamento π; em azul: interação amida-π. Figura gerada com o programa PyMOL.
Figura 18
Exemplos de interações hidrofóbicas: A) perfil de interação do composto (15) no sítio de ligação da TGT (PDB: 2Z7K). B) Perfil de interação do composto (18) no sítio de ligação da TGT (PDB: 3EOS), cujo deslocamento de moléculas de água vistas em A aumenta a afinidade.5959 Ritschel, T.; Kohler, P. C.; Neudert, G.; Heine, A.; Diederich, F.; Klebe, G.; ChemMedChem
2009, 4, 2012. Tracejado em cinza: ligações de hidrogênio. Figura gerada com o programa PyMOL.