Estudos da relação estrutura-atividade e do mecanismo de ação lítica do peptídeo antimicrobiano gomesina

• Processo: 11/17584-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de novembro de 2011 - 31 de outubro de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Antonio de Miranda
• Beneficiário: Antonio de Miranda
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Edgar Julian Paredes-Gamero ; Karin Do Amaral Riske ; Sirlei Daffre
• Assunto(s): Peptídeos catiônicos antimicrobianos Gomesina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Gomesina | mecanismo de ação | mecanismo de morte celular | peptídeo antimicrobiano | Relação estrutura-atividade | Síntese de peptídeos | Peptídeos antimicrobianos

Resumo

A resistência aos antibióticos é um grave problema de saúde pública global com sérias implicações econômicas, sociais e políticas. Diante desta realidade, a busca de novas gerações de substâncias antimicrobianas é hoje fundamental. Dentre os mais promissores compostos terapêuticos pesquisados encontram-se os peptídeos antimicrobianos (PAMs). Contudo, até o momento, poucos são os PAMs utilizados clinicamente. Dentre os principais problemas da utilização dos PAMs estão à alta atividade hemolítica e citotóxica e a instabilidade no plasma. O estudo da relação estrutura/atividade deste tipo de peptídeo poderá permitir o desenvolvimento de compostos mais promissores do ponto de vista terapêutico. Há vários anos meu grupo vem estudando as características estruturas e de atividade antimicrobiana de PAMs, em especial da gomesina, da qual conseguimos dissociar a atividade hemolítica da antimicrobiana (Fázio e cols. Biopolymers, 2007, 88 (3), 386-400). Contudo, novas análises precisam ser realizadas para o melhor entendimento do mecanismo de ação lítico da Gm comparando-o com os de outros PAMs de estrutura similar, tais como a protegrina, taquiplesina e polifemusina. Assim, se procurará estudar as similaridades e diferenças na ação destes peptídeos em termos de ação antimicrobiana, contra bactérias e fungos, lítica em miméticos de membrana (GUVs e LUVs) e em modelos celulares. Neste último, avaliaremos principalmente os mecanismos gerais de morte desencadeados pelos diferentes PAMs. Como em geral os PAMs também possuem atividade antitumoral, pretendemos também aprofundar o entendimento da ação biológica da gomesina em células tumorais. Para tanto, empregaremos análogos marcados com sonda fluorescente e com biotina para avaliarmos as diferenças de mecanismos de ação biológica em relação ao tipo de morte e correlacionando-o com as características relacionadas à citotoxicidade, tais como ligação na membrana, endocitose e estabilidade extra e intracelular. Os peptídeos serão sintetizados pelo método da fase sólida, serão purificados por cromatografia liquida de alta eficiência. Os compostos serão caracterizados por cromatografia liquida acoplada a um espectrômetro de massas e por analise de aminoácidos. Os estudos conformacionais serão realizados por Dicroísmo Circular. As interações dos PAMS com vesículas serão monitoradas por espectroscopia de fluorescência, alem de microscopia ótica e calorimetria de titulação isotérmica. As atividades antimicrobianas dos peptídeos serão determinadas através de um ensaio de inibição de crescimento em meio líquido contra os microorganismos. As atividades hemolíticas e de resistência a degradação em plasma também serão avaliadas. A citoxicidade, os mecanismos de morte celular, e a estabilidade dos peptídeos antimicrobianos serão avaliadas por técnicas espectroscópicas, microscopia confocal, citometria de fluxo e microscopia eletrônica. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BURI, MARCUS V.; DOMINGUES, TATIANA M.; PAREDES-GAMERO, EDGAR J.; CASAES-RODRIGUES, RAFAEL L.; RODRIGUES, ELAINE GUADELUPE; MIRANDA, ANTONIO. Resistance to Degradation and Cellular Distribution Are Important Features for the Antitumor Activity of Gomesin. PLoS One, v. 8, n. 11, NOV 29 2013. (11/17584-0)

PAREDES-GAMERO, EDGAR J.; MARTINS, MARTA N. C.; CAPPABIANCO, FABIO A. M.; IDE, JAIME S.; MIRANDA, ANTONIO. Characterization of dual effects induced by antimicrobial peptides: Regulated cell death or membrane disruption. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS, v. 1820, n. 7, p. 1062-1072, JUL 2012. (09/54869-2, 11/17584-0)

BURI, MARCUS V.; DIAS, CAROL C.; BARBOSA, CHRISTIANO M. V.; NOGUEIRA-PEDRO, AMANDA; RIBEIRO-FILHO, ANTONIO C.; MIRANDA, ANTONIO; PAREDES-GAMERO, EDGAR J.. Gomesin acts in the immune system and promotes myeloid differentiation and monocyte/macrophage activation in mouse. Peptides, v. 85, p. 41-45, NOV 2016. (13/09068-7, 15/22901-5, 11/17584-0, 12/20989-4)

BURI, MARCUS V.; VIEIRA TORQUATO, HERON F.; BARROS, CARLOS CASTILHO; IDE, JAIME S.; MIRANDA, ANTONIO; PAREDES-GAMERO, EDGAR J.. Comparison of Cytotoxic Activity in Leukemic Lineages Reveals Important Features of beta-Hairpin Antimicrobial Peptides. Journal of Cellular Biochemistry, v. 118, n. 7, p. 1764-1773, JUL 2017. (13/09068-7, 11/17584-0, 12/20989-4)