Regulação da atividade de peptídeos antimicrobianos pelas propriedades mecânicas da membrana alvo

• Processo: 18/14215-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 30 de setembro de 2018
• Data de Término da vigência: 29 de setembro de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: João Ruggiero Neto
• Beneficiário: Dayane dos Santos Alvares
• Supervisor: Natalia Wilke
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Argentina
• Vinculado à bolsa: 15/25620-7 - Interação membrana/peptídeo: propriedades mecânica e eletrostática em sistemas com domínios lipídicos, BP.PD
• Assunto(s): Monocamadas de Langmuir
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: monocamadas de Langmuir | Peptídeo bioativos | Propriedades mecânicas da membrana | Propriedades viscoelásticas | Reologia de membrana | Interação peptídeo/membrana

Resumo

Polybia-MP1 (MP1) é um peptídeo com atividades antimicrobiana e anticâncer. Reunimos evidências experimentais durante os projetos de doutorado e pós-doutorado (Processo FAPESP #2012/08147-8, #2015/01508-3 e #2015/25620-7) sugerindo que (1) o lipídio aniônico fosfatidilserina e domínios líquido-ordenado influenciaram significativamente na atividade lítica do peptídeo ativo em vesículas com composição lipídica contento fase líquido ordenado similar à de células apoptóticas, (2) o pH parece regular propriedades mecânicas de filmes lipídicos na presença de MP1. Nossa hipótese é que mudanças que ocorrem na superfície da membrana lipídica de células apoptóticas ou de bactérias, como compressibilidade, elasticidade e fluidez moduladas pela composição lipídica, sejam a chave para a seletividade do peptídeo a estas células. A associação desse peptídeo é membrana afeta fortemente as propriedades estrutural e dinâmica dos lipídios, perturbando o empacotamento lipídico. O grau em que os peptídeos afetam as propriedades mecânicas da membrana, correlacionado à intensidade das interações, eletrostáticas e hidrofóbicas, entre peptídeo e membrana, e à influência de diferentes fosfolipídios na fluidez de bicamadas motivam em aprofundar a investigação de fatores mecânicos que afetam a seletividade desse peptídeo. Nosso foco é, em colaboração com a Dra. Wilke, investigar como MP1 afeta as propriedades mecânicas de membranas modelo (monocamadas lipídicas, vesículas gigantes e bicamadas lipídicas planas) usando STP (single-particle tracking), FCS (fluorescence correlation spectrocopy) e FRAP (fluorescence recovery after photobleaching) e correlacionar às propriedades viscoelásticas através de deformações fora do plano utilizando pinças ópticas. Espera-se obter detalhes que ajudem a entender o modo de ação do peptídeo MP1 e fatores que modulam sua ação. Esse estudo será desenvolvimento para peptídeos com ação antimicrobiana e anticâncer, porém poderá ser expandido para outras moléculas com relevância farmacêutica e médica que tenha como alvo a membrana celular.

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)

ALVARES, DAYANE S.; CROSIO, MATIAS; WILKE, NATALIA. Hopanoid Hopene Locates in the Interior of Membranes and Affects Their Properties. Langmuir, v. 37, n. 40, p. 11900-11908, OCT 12 2021. (18/14215-2)