Peptídeos antimicrobianos cíclicos: importância da estrutura cíclica no mecanismo de ação de duas diferentes estruturas.

• Processo: 14/03748-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Beneficiário: Simone Cristina Barbosa
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/14262-7 - Filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 15/15427-5 - Imunomoduladora e antimicrobiana propriedades de modificados peptídeos catiônicos: IDR-1018 e IDR-1002, BE.EP.PD
• Assunto(s): Anti-infecciosos Farmacologia Peptídeos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: atividade antimicrobiana | Interação peptídeo-membrana | mecanismo de ação | Monocamada de Langmuir | peptídeo ciclico | Peptídeos

Resumo

O aumento do número de microorganismos super-resistentes aos antibióticos tradicionais está aumentando e isso se deve principalmente ao uso indiscriminado desses fármacos. Há aproximadamente 20 anos descobriu-se uma nova classe de moléculas, potente agente microbicida, os peptídeos antimicrobianos (PAMs). Os PAMs têm um mecanismo de ação não específico, rápido e letal contra os microorganismos. Sabe-se que eles causam morte celular por ruptura da membrana celular devido à formação de poro (Barril, Toroidal, Carpete) ou por translocamento do peptídeo através da membrana, ligando-se a moléculas intracelulares e inibindo a biossíntese da parede celular, DNA, RNA e síntese protéica. A toxicidade dos AMPs é pequena, pois suas características físicas (geralmente catiônica) permitem que distingam entre células eucarióticas (zwitteriônica) e células bacterianas (aniônica). O mecanismo de ação dos PAMs varia para os diferentes tipos de peptídeos. Este projeto visa a determinar o mecanismo de ação de dois AMPs cíclicos, a Labaditina, hidrofóbico, obtido pela união das regiões N- e C-terminal e ativo contra bactéria Gram-positiva Streptococcusmutans; e a Bactenecina, catiônico, ciclizado através de uma ponte de dissulfeto e ativo contra Burkholderia pseudomallei, agente causador de melioidose. Os peptídeos cíclicos apresentam maior restrição conformacional, são mais resistentes à degradação proteolítica e ainda costumam apresentar maior atividade antibacteriana que seus análogos lineares. Assim, utilizando as monocamadas de Langmuir como sistemas modelo de biomembranas e técnicas de caracterização in situ, como PM-IRRAS e microscopia no ângulo de Brewster (BAM), pretende-se desvendar o mecanismo de ação destes compostos, correlacionar sua estrutura (linear ou cíclica) com sua atividade antimicrobiana, e avaliar o peptídeo L,D,±-Labaditina, similar à Gramicidina, de modo a obter um nanotubo peptídico de alta eficiência contra bactérias, porém de baixa atividade hemolítica.

Publicações científicas

(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)

BARBOSA, SIMONE C.; NOBRE, THATYANE M.; VOLPATI, DIOGO; CIANCAGLINI, PIETRO; CILLI, EDUARDO M.; LORENZON, ESTEBAN N.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. The importance of cyclic structure for Labaditin on its antimicrobial activity against Staphylococcus aureus. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 148, p. 453-459, DEC 1 2016. (14/03748-9)

HANEY, EVAN F.; BARBOSA, SIMONE C.; BAQUIR, BEVERLIE; HANCOCK, ROBERT E. W.. Influence of Non-natural Cationic Amino Acids on the Biological Activity Profile of Innate Defense Regulator Peptides. Journal of Medicinal Chemistry, v. 62, n. 22, p. 10294-10304, NOV 28 2019. (14/03748-9)

BARBOSA, SIMONE C.; NOBRE, THATYANE M.; VOLPATI, DIOGO; CILLI, EDUARDO M.; CORREA, DANIEL S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. The cyclic peptide labaditin does not alter the outer membrane integrity of Salmonella enterica serovar Typhimurium. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, FEB 13 2019. (14/03748-9, 13/14262-7, 17/12174-4)