Previsão e triagem de alvos potenciais da PLB
As informações sobre a estrutura química da PLB foram obtidas a partir do banco de dados PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/). Os alvos moleculares da PLB foram previstos com base na similaridade bidimensional e tridimensional baseada em ligante, utilizando os bancos de dados SwissTarget (https://swisstargetprediction.ch/index.php), SEA (https://sea.bkslab.org/), TargetNet (http://targetnet.scbdd.com/calcnet/index/), PharmMapper (https://www.lilab-ecust.cn/pharmmapper/index.html), Comparative Toxicogenomics Database (CTD, https://ctdbase.org/), Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform (TCMSP, https://www.tcmsp-e.com/index.php) e HERB (http://herb.ac.cn/). Para garantir a confiabilidade e reprodutibilidade dos dados, foram aplicados limiares específicos de filtragem para cada banco de dados da seguinte forma: o TCMSP manteve alvos com biodisponibilidade oral (OB) ≥ 30% e semelhança a fármacos (DL) ≥ 0,18; o SwissTargetPrediction manteve entradas com probabilidade de predição ≥ 0,5; o PharmMapper selecionou alvos com pontuação de ajuste normalizada ≥ 4,0; o SEA incluiu apenas alvos com valor E < 0,001 como significativamente enriquecidos; o TargetNet manteve alvos com probabilidade de predição > 0,5; o CTD incluiu apenas alvos com evidência curada (inferida a partir de interações químico-gênicas) e pontuação de interação > 0,3; e o HERB manteve alvos com pontuação apoiada por literatura ≥ 0,4. Todos os identificadores proteicos recuperados a partir dos bancos de dados acima foram padronizados para os símbolos gênicos oficiais da HGNC humana utilizando o banco de dados UniProt (https://www.uniprot.org/), com a espécie restrita a Homo sapiens. Após a remoção de entradas duplicadas em todas as fontes, obteve-se um total de 500 alvos únicos relacionados à PLB para análises subsequentes.
Recuperação de genes associados ao câncer de próstata
Genes relacionados a doenças associadas ao câncer de próstata foram obtidos do GeneCards (https://www.GeneCardss.org/), DrugBank (https://go.drugbank.com/), CTD e HERB. Critérios específicos de inclusão por base de dados foram aplicados para garantir a confiabilidade dos dados. O GeneCardss manteve genes com pontuação de relevância ≥ 0,5, pois esse limiar abrange genes com evidência moderada a forte associando-os à consulta da doença. O DrugBank incluiu apenas entradas com evidência experimental (por exemplo, medicamentos aprovados pela FDA ou em fase de investigação para câncer de próstata) e excluiu interações previstas computacionalmente ou teóricas. O CTD manteve apenas registros com níveis de evidência classificados como "marcador" ou "mecanismo", com base em interações químico-gene-doença curadas. O HERB incluiu alvos com pontuação de confiança apoiada por literatura ≥ 0,4 para assegurar evidência experimental ou de mineração de texto suficiente. Todos os símbolos gênicos foram unificados à nomenclatura HGNC por meio da base de dados UniProt (https://www.uniprot.org/), com espécie restrita a Homo sapiens, e duplicatas foram removidas, resultando em 1.199 alvos únicos relacionados ao câncer de próstata para análises subsequentes.
Correção da anotação de conflitos e identificação de alvos sobrepostos
Os 500 alvos de PLB e os 1.199 alvos de câncer de próstata foram cruzados utilizando símbolos HGNC padronizados no Venny 2.1 (https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html), resultando em 151 alvos candidatos sobrepostos. Para resolver conflitos de anotação entre bancos de dados, foi implementado um pipeline de correção em três etapas: (i) inconsistências de sinônimos gênicos foram unificadas por meio da ferramenta de mapeamento de ID da UniProt; (ii) genes redundantes parálogos foram excluídos utilizando o CD-HIT com um limiar de similaridade de sequência > 0,4; e (iii) anotações funcionais contraditórias foram mantidas apenas se apoiadas por pelo menos dois bancos de dados independentes, enquanto descrições conflitantes únicas de uma única fonte foram descartadas.
Construção da rede e identificação de hubs
Uma rede de interação proteína-proteína (PPI) foi construída enviando os alvos sobrepostos ao banco de dados STRING (versão 12.0, https://cn.string-db.org/), com a busca restrita a Homo sapiens. Foram mantidas apenas interações com pontuação de confiança combinada ≥ 0,700 para garantir alta confiabilidade, e todos os nós sem conexões foram excluídos da rede. A rede PPI construída foi visualizada e analisada topologicamente no Cytoscape (versão 3.10.2), após o que os genes centrais foram determinados usando o plugin cytoHubba, empregando MCC (Centralidade de Clique Máxima) como algoritmo principal de classificação e Degree como métrica auxiliar de validação cruzada.
Análise de enriquecimento funcional
As análises de anotação funcional por Ontologia Genética (GO) e de enriquecimento de vias do Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) para os genes diferencialmente expressos foram realizadas utilizando a Plataforma Online de Análise Bioinformática (https://www.bioinformatics.com.cn, última consulta em 4 de maio de 2026). A plataforma utiliza o teste exato de Fisher para calcular os valores-P brutos, e o método de Benjamini-Hochberg (BH) foi aplicado para correção de múltiplos testes com o controle da taxa de falsas descobertas (FDR). Consideraram-se significativamente enriquecidos os termos GO (processo biológico, componente celular e função molecular) e as vias KEGG com FDR < 0,05.
Encaixe molecular
As estruturas cristalinas das proteínas-alvo selecionadas, representando conformações ativas, foram obtidas no Banco de Dados de Proteínas RCSB (https://www.rcsb.org/). A preparação das proteínas foi realizada no Discovery Studio, incluindo a remoção de moléculas de água e heteroátomos, exclusão de cadeias redundantes, reparo de resíduos ausentes, adição de átomos de hidrogênio em pH 7,4, atribuição de cargas de Gasteiger e minimização de energia. O sítio de ligação foi definido com base nas coordenadas do ligante co-cristalizado, utilizando uma grade que abrangia todos os resíduos críticos para a ligação ao substrato. O encaixe molecular do PLB foi realizado usando o servidor web SwissDock (http://www.swissdock.ch/) por meio do módulo Attracting Cavities. As energias livres de ligação foram calculadas para avaliar a afinidade, e a conformação de menor energia para cada alvo foi selecionada como a pose final do encaixe. Os resultados das simulações de encaixe molecular foram visualizados para validação.
Simulação de dinâmica molecular
Simulações de dinâmica molecular (MD) foram realizadas utilizando o GROMACS 2022.2. O campo de força Amber14SB foi usado para descrever a proteína, com o sistema solvatado em água TIP3P. Os parâmetros da plumbagina, incluindo cargas parciais AM1-BCC e tipos de átomos GAFF2, foram gerados usando o Antechamber, seguido pela conversão da topologia com o ACPYPE e atribuição dos parâmetros iônicos de Joung-Cheatham. Cada complexo proteína-ligante foi inserido em uma caixa de simulação truncada dodecaédrica com uma distância mínima entre a proteína e a caixa de 1,2 nm, solvatado com moléculas de água TIP3P e neutralizado pela adição de Na⁺/Cl⁻ 0,15 M. Após a minimização de energia utilizando o algoritmo de descida mais íngreme (Fmax < 1.000 kJ·mol⁻1·nm⁻1), o sistema passou por equilibração sequencial NVT e NPT por 200 ps cada a 298 K. As simulações de produção foram então realizadas por 200 ns sob condições NPT com um passo de integração de 2 fs utilizando o esquema de corte Verlet. Interações eletrostáticas de longo alcance foram calculadas com o método particle mesh Ewald (PME), enquanto tanto as interações eletrostáticas quanto as de van der Waals empregaram uma distância de corte de 1,2 nm. O algoritmo LINCS foi utilizado para restringir ligações contendo hidrogênio. A temperatura foi mantida em 298 K utilizando o termostato de Nosé-Hoover e a pressão em 1 bar utilizando o barostato de Parrinello-Rahman. As coordenadas foram salvas a cada 10 ps para análises posteriores. A análise e visualização das trajetórias foram realizadas utilizando utilitários do GROMACS, VMD e PyMOL, enquanto os cálculos de energia livre de ligação MM-PBSA foram realizados com gmx_MMPBSA quando apropriado.
Avaliação do equilíbrio de trajetórias de dinâmica molecular e protocolo de amostragem de energia livre MM-PBSA
Para cada complexo proteína-plumbagina, foi realizada uma simulação de dinâmica molecular com todos os átomos, com duração de 200 ns, utilizando o GROMACS. O ponto de 100 ns foi definido como o limite de equilíbrio: o segmento de 0–100 ns foi designado como a fase de relaxamento conformacional, durante a qual a estrutura principal da proteína e o sítio de ligação do ligante sofreram ajustes conformacionais contínuos; o segmento de 100–200 ns foi identificado como o platô termodinamicamente estável, evidenciado pela ausência de deriva unidirecional no RMSD, no raio de giração (Rg), no RMSF por resíduo, na SASA enterrada do ligante, nas ligações de hidrogênio intermoleculares e nas energias de interação ligante-receptor, que exibiram apenas pequenas flutuações em estado estacionário. Todos os parâmetros cinéticos quantitativos e as energias livres de ligação MM/PBSA foram calculados exclusivamente a partir da fase de equilíbrio de 100–200 ns, da qual os quadros foram extraídos uniformemente a cada 100 ps, gerando 1.000 instantâneos de equilíbrio por sistema como entrada para o gmx_MMPBSA. Os primeiros 100 ns das trajetórias de relaxamento foram descartados para eliminar interferências provenientes da deriva conformacional nos cálculos de energia livre.
Análise prognóstica de genes-alvo no câncer de próstata
Análises prognósticas foram realizadas utilizando conjuntos de dados de câncer de próstata do The Cancer Genome Atlas (TCGA). Dados de sequenciamento de RNA (contagens STAR) e informações clínicas correspondentes foram obtidos do portal Genomic Data Commons (https://portal.gdc.cancer.gov). As contagens de expressão gênica foram convertidas em transcritos por milhão (TPM) e normalizadas utilizando log2(TPM + 1). Após a exclusão de amostras com informações clínicas incompletas, 498 casos foram incluídos na análise. O nível mediano de expressão de cada gene foi utilizado para dividir os pacientes em grupos de alta e baixa expressão. Análise de sobrevida de Kaplan-Meier com o teste log-rank e regressão univariada de riscos proporcionais de Cox foram realizadas para avaliar a sobrevida global (OS) para SRC e a sobrevida livre de progressão (PFS) para MAPK3, com razões de risco (HRs) e intervalos de confiança de 95% (ICs) informados. O desempenho preditivo foi ainda avaliado pela geração de curvas de característica operacional do receptor (ROC) dependentes do tempo em 1, 3 e 5 anos. As análises estatísticas foram realizadas no R versão 4.0.3, considerando-se estatisticamente significativo P < 0,05.