Peptides from bacterial ParE toxin: Synthesis, structure and antimicrobial activity

• Grant number: 10/07841-2
• Support Opportunities: Regular Research Grants
• Start date: September 01, 2010
• End date: November 30, 2012
• Field of knowledge: Biological Sciences - Biochemistry - Chemistry of Macromolecules
• Principal Investigator: Reinaldo Marchetto
• Grantee: Reinaldo Marchetto
• Host Institution: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brazil
• City of the host institution: Araraquara
• Associated researchers: Saulo Santesso Garrido

Abstract

A maioria das bactérias possui duas topoisomerases do tipo II, a DNA girase e a topoisomerase IV (Topo IV), que juntas ajudam a administrar a integridade e a topologia do DNA. A girase primariamente introduz superenovelamento negativo no DNA, e a topo IV, embora intimamente relacionada com a girase, preferencialmente desencadeia o DNA plasmidial e relaxa o superenovelamento positivo, funções essenciais para a replicação e transcrição do DNA. Isso faz destas duas enzimas alvos importantes para diversas drogas antibacterianas. Inúmeros agentes antibacterianos atuam inibindo a girase e a Topo IV, tais como as quinolonas, cumarinas e algumas toxinas bacterianas, incluindo ParE. ParE é uma pequena proteína que contém 105 resíduos de aminoácidos e é codificada pelo operon parDE , do plasmídeo RK2 de Escherichia coli, cuja função celular é ainda desconhecida. Recentemente, foi descoberto o envolvimento da DNA girase no processo de morte celular pela ParE, mas nenhum efeito desta proteína sobre a atividade da Topo IV foi observado. Além disso, pouco se sabe sobre a estrutura e o modo de ação desta toxina. Neste projeto, pretende-se obter uma série de seqüências peptídicas miméticas, racionalmente projetadas, baseadas na estrutura primária do ParE natural, com o objetivo de melhor entender o mecanismo de inibição sobre a atividade da DNA girase, bem como, avaliar a ação destes miméticos na atividade da Topo IV, além de tentar propor um novo grupo de moléculas com potencial atividade antibacteriana. (AU)