Síntese e caracterização do peptídeo antimicrobiano LyeTx-I para estudos biofísicos e estruturais de interação peptídeo-membrana

Abstract

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.