Relacao estrutura-atividade de analogos da gomesina
Data
2012
Autores
Mattei, Bruno 
Tipo
Tese de doutorado
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Resumo
Peptideos antimicrobianos sao moleculas de defesa amplamente distribuidas nos reinos animal e vegetal. A maioria destes peptideos atua permeabilizando a membrana de micro-organismos, induzindo-os a morte. Apesar de ser uma classe estruturalmente muito diversa, algumas caracteristicas sao comuns aos peptideos antimicrobianos permeabilizadores de membrana: baixo peso molecular e carater anfipatico e cationico. A gomesina (Gm) e um peptideo antimicrobiano originalmente isolado da aranha caranguejeira Acanthoscurria gomesiana. A Gm possui 18 residuos de aminoacidos (ZCRRLCYKQRCVTYCAGR-NH2), sendo 6 cationicos e 4 cisteinas formando duas pontes dissulfeto, o que confere a Gm estrutura do tipo -hairpin mesmo em solucao aquosa. Este trabalho teve como objetivo estudar a influencia de diferentes residuos de aminoacido da Gm na sua capacidade de interagir com membranas, usando lipossomas como membrana modelo. Para tanto, foram sintetizados peptideos com substituicao pontual de alguns residuos de aminoacidos por alanina (nas posicoes 1, 3, 5, 7, 9, 10, 12, 14), alterando tanto a carga total do peptideo quanto sua hidrofilicidade total. Como modelos de membrana bacteriana foram utilizadas vesiculas unilamelares compostas de misturas de um fosfolipidio anionico, POPG, e um zwiterionico, POPC, na razao molar 3:7 POPG:POPC. A interacao da Gm e seus analogos com membranas modelo foi estudada por diferentes tecnicas: calorimetria de titulacao isotermica (ITC), espalhamento de luz estatico, cinetica de vazamento de carboxifluoresceina (CF) e microscopia optica. Por meio dos resultados calorimetricos, acessou-se os parametros termodinamicos da interacao peptideo-lipidio, como as variacoes de entalpia, H, entropia, S e energia livre de Gibbs, G, e a constante de ligacao, K. As tecnicas de espalhamento de luz estatico e microscopia optica foram utilizadas para se avaliar a extensao de agregacao de vesiculas induzida pelos peptideos. A porcentagem de vazamento de CF foi usada para quantificar a mudanca na permeabilidade da membrana induzida pelos peptideos, bem como para obtencao de informacoes sobre a cinetica de vazamento de CF. A microscopia optica de vesiculas gigantes permitiu a visualizacao do mecanismo de permeabilizacao de membranas dos diferentes analogos da gomesina. Os resultados mostram que, de uma maneira geral, a magnitude dos efeitos causados pelos diferentes peptideos relaciona-se a uma escala de hidrofilicidade, definida a partir da soma das hidrofilicidades calculadas para cada aminoacido dos diferentes peptideos. Entretanto, excecoes foram observadas, mostrando que a posicao dos residuos de aminoacidos tambem e relevante para a atividade da gomesina. Desta tendencia geral, pode-se concluir que: i) a diminuicao na hidrofilicidade do peptideo aumenta H, G e a constante de ligacao K; ii) a extensao de agregacao lipidica induzida pelos peptideos esta relacionada principalmente a carga do peptideo, aumentando com o aumento da carga; iii) o vazamento total de CF induzido aumenta com a diminuicao da hidrofilicidade; iv) as cineticas de vazamento de CF apresentam dois tempos caracteristicos muito distintos (um rapido da ordem de poucos segundos, e outro lento, da ordem de varios minutos), sendo que o primeiro processo, responsavel pela maior contribuicao ao vazamento total, torna-se mais lento e menos relevante com o aumento da hidrofilicidade do peptideo; v) todos os peptideos induzem explosao de vesiculas gigantes, mostrando que nao ha diferencas qualitativas na interacao entre os analogos da gomesina e os modelos de membranas
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Citação
São Paulo: [s.n.], 2012. 99 p.