Estudio in silico de la interacción entre la insulina glargina y los receptores IR e IGF1R

Abstract

Introducción: La glargina es un análogo de la insulina utilizado para el tratamiento de la diabetes mellitus. Se ha reportado que este análogo presenta actividad mitogénica y que podría tener relación con cáncer en algunos pacientes. También se ha observado que este análogo es capaz de interactuar no sólo con el receptor de insulina (IR) sino también con el receptor del factor de crecimiento insulínico tipo 1 (IGF1R), y se ha sugerido que la actividad mitogénica pudiese estar mediada por IGF1R, lo que estimula el interés por conocer las bases estructurales de la interacción glargina-receptor, que se desconocen por completo. Objetivo: realizar un estudio estructural in silico de la interacción entre la glargina y los receptores IR e IGF1R. Metodología: En la base de datos PDB se buscaron las estructuras 3D reportadas para Glargina, IR e IGF1R, y se evaluó su calidad mediante el programa Molprobity. Luego, utilizando cuatro programas computacionales diferentes (ClusPro, SwarmDock, HADDOCK y AutoDock), se estudió mediante docking molecular la interacción de glargina con los receptores IR e IGF1R. Resultados: Se obtuvo un total de 637 modelos para el complejo glargina-IR y 807 para glargina-IGF1R. Aplicando criterios de selección basados en la estructura conocida de sistemas ligando-receptor análogos, se seleccionaron dos modelos finales para el complejo glargina-IR y dos para el complejo glargina-IGF1R, los que fueron descritos en términos de las interacciones implicadas. Conclusión: Se proponen modelos computacionales de la estructura 3D para los complejos glargina-IR y glargina-IGF1R.

Abstract. Introduction: Glargine is an insulin analog used for treatment of diabetes mellitus. It has been reported that this analog has mitogenic activity that could be related to cancer in some patients. It has also been observed that this analogue is able to interact not only with the insulin receptor (IR) but also with the insulin-like growth factor 1 receptor (IGF1R), and it has been suggested that the mitogenic activity could be mediated by IGF1R which stimulates the interest to know the structural basis of glargine-receptor interaction that are completely unknown. Objective: To conduct a study in silico of structural interaction between glargine and receptors IR and IGF1R. Methodology: 3D structures PDB data reported for Glargine, IR and IGF1R were sought, and its quality was evaluated using Molprobity suite. Then, using four different computer programs (ClusPro, SwarmDock, Haddock and AutoDock), glargine interaction with receptors IR and IGF1R was studied by molecular docking. Results: A total of 637 models for the glargine-IR complex and 807 for glargine-IGF1R was obtained. Applying selection criteria based on the known structure of analogues ligand-receptor systems, two final models for glargine-IR complex and two-IGF1R for glargine complex were selected and described in terms of the interactions involved. Conclusion: 3D computer models for complex structure glargine-IR and glargine-IGF1R are proposed.