PPGQ - Mestrado em Química (Dissertações)

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Subject: search.filters.subject.Antimicrobial peptide

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    Funcionalização de carbon dots com peptídeo antimicrobiano ecPis-4s
    (UFVJM, 2021) Souza, Aniely Pereira de; Mesquita, João Paulo de; Verly, Rodrigo Moreira; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Mesquita, João Paulo de; Munhoz, Victor Hugo de Oliveira; Pereira, Fabiano Vargas
    Neste trabalho, os carbon dots (CDs) foram funcionalizados com o peptídeo ecPis-4s, com o objetivo de obter um (bio)nanomaterial com propriedades antioxidantes e antibacterianas, para futuras aplicações relacionadas a interações peptídeo-membranas celular. Os CDs foram preparados a partir de reações de desidratação e oxidação ácida do biopolímero celulose. A metodologia utilizada foi escolhida devido á possibilidade de obtenção de nanopartículas com alta concentração de grupos funcionais oxigenados, que serão úteis para o ligação do peptídeo antimicrobiano ecPis-4s nanopartículas. A funcionalização dos CDs foi realizada através da reação dos grupos carbonila e/ou hidroxila com o grupo amino ou amônio do peptídeo por meio da ativação destes grupos usando 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDAC) e acetato de etil-2-ciano-2-(hidroxiimino)(Oxyma pure®). Os materiais obtidos foram caracterizados com diferentes técnicas, incluindo Ressonância Magnética Nuclear de hidrogênio (RMN ¹H), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR- do inglês Fourier Transform Infrared Spectroscopy) e potencial zeta. Após a funcionalização com o peptídeo, o potencial zeta das nanopartículas de CDs passou de -50,5 mV para -23,4 mV, sugerindo o consumo de alguns grupos funcionais negativamente carregados, como os carboxílicos, em pH inferior a 6. Nos espectros no infravermelho e de RMN ¹H dos CDs funcionalizados, após purificação, pôde-se observar bandas características de ambos os compostos. Destaca-se, por exemplo, as absorções em 1360 e 1050 cm-¹, a primeira observada somente no espectro do CDs e a segunda bem definida no espectro do peptídeo. Em adição, observa-se a presença do grupo funcional amida por meio das absorções em 1638 e 1560 cm-¹. Além dessas observações, a funcionalização pode ser indiretamente relacionada ao estreitamento da absorção em 3340 cm-¹(ν O-H), o que sugere uma diminuição das ligações de hidrogênio na amostra de CDs após a reação. Se, por um lado, as nanoestruturas funcionalizadas não apresentaram atividade antioxidante, por outro, os resultados da atividade antimicrobiana in vitro, mostraram que as nanopartículas funcionalizadas são capazes de inibir o crescimento bacteriano similarmente ao ecPis-4s para Staphylococcus aureus ( S. aureus), e Escherichia coli (E. coli), mostrando que elas podem inibir tanto o crescimento de bactérias Gram-positivas quanto Gram–negativas. Este resultado está diretamente relacionado à conformação em α-hélice do peptídeo covalentemente ligado à superfície dos CDs, como mostrado pelos resultados obtidos por dicroísmo circular em meio mimético de membranas.
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    Estudos biofísicos do mecanismo de ação de glicotriazol-peptídeos
    (UFVJM, 2018) Marinho, Luiz Eduardo Silva; Verly, Rodrigo Moreira; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Verly, Rodrigo Moreira; Oliveira, Patrícia Machado de; Benassi, Vivian Machado
    O uso de azois para o combate de doenças causadas por fungos deu-se no final dos anos 60 com a introdução de dois medicamentos: o miconazole e o clotrimazole (Sheehan et al., 1999). Entre os azois uma importante classe recebe destaque, os triazóis, que apresentam uma diversificada aplicação farmacológica, podendo ser utilizados no tratamento de doenças superficiais, assim como em infecções sistemáticas (Sheehan et al., 1999). Apesar do uso amplo e eficiente desses fármacos, estudos entre as décadas de 80 e 90 demostraram o desenvolvimento de resistência a esses medicamentos por fungos como Candida albicans e Paracoccidioidomicose brasiliensis (Casalinuovo et al., 2004). Contudo, além do uso como agentes microbicidas, essas moléculas mostram-se bastante atrativas devido à viabilidade em conectar dois fármacos e produzir uma nova molécula biofuncional (Petrova et al., 2015). Ainda tratando de agentes microbicidas, os peptídeos antimicrobianos mostram-se uma eficiente alternativa à substituição de antibióticos convencionais, devido a sua alta seletividade e baixa toxicidade farmacológica (Ferreira et al., 2015). O peptídeo antimicrobiano HSP1, isolado do anuro Hyla punctata é constituído por 14 resíduos de aminoácido (GILDAIKAIAKAAG) e apresenta moderada atividade antimicrobiana (Prates et al., 2004b). No entanto, estudos recentes mostraram que alterações estruturais nesse peptídeo elevaram consideravelmente a sua atividade antifúngica frente às culturas do gênero Candida (Junior et al., 2017a). Neste trabalho foram sintetizados os análogos do HSP1 substituídos com unidades glicotriazólicas para estudos do efeito da presenção do substituinte no modo de interação do peptídeo HSP1 com meios biomiméticos de membranas celulares. Os estudos biofísicos de RMN, CD e ITC mostraram que a inserção das estruturas e glicotriazólica não alteraram significativamente a estrutura helicoidal dos derivados glicotriazol de HSP1, contudo propiciam melhor interação do peptídeo pela inserção das unidades sacarídeas na interface das membranas fosfolipídicas. Além disso, foi possível verificar neste trabalho que a presença da unidade glicotriazol causou efeito significativo na degradação do ergosterol. Neste sentido, além de causar maior perturbação da bicamada fosfolipídica, devido à maior interação, a unidade glicotriazol atuou na degradação de um dos componentes fundamentais da membranas de fungos.
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    Síntese de nanobioestruturas contendo o peptídeo antimicrobiano dermadistinctina K para aplicações biotecnológicas
    (UFVJM, 2018) Almeida, Mainara Trindade de; Verly, Rodrigo Moreira; Santos, Talita Lopes dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Verly, Rodrigo Moreira; Pires, Manoel José Mendes; Lage, Guilherme Luiz da Costa
    O presente trabalho aborda a obtenção de nanopartículas de alumina contendo o peptídeo antimicrobiano dermadistinctina k (DD k) ligado covalentemente para desenvolvimento de um novo nanobiomaterial com atividade antimicrobiana. Para a obtenção das nanoestruturas de alumina, o trabalho baseia-se em um método previamente descrito na literatura, com algumas adaptações, através do qual foi possível obter em um primeiro momento nanoestruturas de alumina hidroxiladas superficialmente. Em seguida, foram realizadas etapas de funcionalização para obtenção de grupos azido e, finalmente, a ligação da cadeia peptídica de DD k, previamente sintetizada incluindo um resíduo de propargilglicina, às nanopartículas através da reação de cicloadição catalisada por cobre (I). Neste trabalho são apresentados ainda um conjunto de resultados obtidos de técnicas físico-química como difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, ressonância magnética nuclear, entre outras, que permitiram uma profunda caracterização estrutural e avaliação da estabilidade das nanobioestruturas. Os dados das atividades antimicrobianas das nanobioestruturas revelaram o potencial antibacteriano e antifúngico após a funcionalização da alumina com o peptídeo DD k. Além disso, estudos conformacionais por dicroísmo circular revelaram que as cadeias peptídicas ligadas covalentemente as nanopartículas de alumina são capazes de estabelecer uma interação peptídeo-membrana, onde exercem sua atividade biológica.
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    Síntese e caracterização do peptídeo antimicrobiano LyeTx-I para estudos biofísicos e estruturais de interação peptídeo-membrana
    (UFVJM, 2017) Cardoso, Gabriele de Azevedo; Verly, Rodrigo Moreira; Munhoz, Victor Hugo de Oliveira; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Verly, Rodrigo Moreira; Munhoz, Victor Hugo de Oliveira; Oliveira, Patrícia Machado de; Carvalho Junior, Álvaro Dutra de; Magalhães, Mariana Torquato Quezado de
    A necessidade de desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos cresce à medida que se torna maior a resistência de microrganismos aos antibióticos usualmente empregados. Nesse sentido, os peptídeos antimicrobianos (PAMs) surgem como uma excelente alternativa para o desenvolvimento de novos antibióticos. O presente trabalho propôs a síntese do peptídeo antimicrobiano LyeTx-I para estudos de mecanismo de ação em membranas bacterianas, empregando diferentes técnicas biofísicas e estruturais. O peptídeo LyeTx-I, composto por 24 resíduos de aminoácidos, foi isolado pela primeira vez do veneno de aracnídeos da espécie Lycosa erythrognata. Utilizando como técnicas principais a ITC e a RMN para obtenção de parâmetros cinéticos, termodinâmicos e da interação peptídeo-membrana, foi possível avaliar a relação estrutura e atividade do peptídeo LyeTx-I. Foram utilizadas ainda, técnicas complementares de CD, extravasamento de CF, fluorescência de Trp, DLS e, potencial zeta para obter informações adicionais acerca do modo de interação do peptídeo. Observou-se a predominância de conformação helicoidal do peptídeo LyeTx-I, tanto em meios biomiméticos zwitteriônicos, quanto em meios aniônicos. Em meios aniônicos, observou-se maior conteúdo de α-hélice, bem como maior constante de interação, enquanto que em presença de ambientes zwitteriônicas foram observadas menor helicidade e constante de interação. Os dados termodinâmicos, obtidos para ambos os meios, mostraram que o processo de interação peptídeo-membrana é dirigido principalmente pela componente entrópica, uma vez que a componente entálpica é menor. Os dados estruturais e termodinâmicos foram coerentes com os demais estudos biofísicos. Foi observada a partir da análise de extravasamento de CF maior capacidade de formação de poros no meio aniônico. Os dados de fluorescência intrínseca de Trp e de supressão de fluorescência por acrilamida mostraram maior mudança de ambiente químico para apolar, do resíduo de Trp-2, quando em presença de meio biomimético aniônico. Dessa forma, o peptídeo apresenta maior capacidade de permeabilizar a membrana aniônica. Além disso, o estudo comparativo entre os meios zwitteriônicos e aniônicos, permitiu verificar que, embora a interação eletrostática seja importante para a interação peptídeo-membrana, a permeabilização do LyeTx-I na membrana fosfolipídica é fundamental para a lise celular. Dessa forma, este estudo mostra que o peptídeo LyeTx-I apresenta elevada preferência por interação com bicamadas fosfolipídicas aniônicas, o que faz dele um potencial agente bactericida.