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Ação antibacteriana e anticâncer do peptídeo BP100 e seus derivados contendo naftalimida

Processo: 18/15230-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2018
Vigência (Término): 30 de setembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Pesquisador responsável:Hernan Chaimovich Guralnik
Beneficiário:Gustavo Penteado Battesini Carretero
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/08166-5 - Química em interfaces: interações de fármacos, peptídios e enzimas com membranas modelos, AP.TEM
Assunto(s):Microscopia de fluorescência   Espectroscopia   Peptídeos catiônicos antimicrobianos

Resumo

Os peptídeos antimicrobianos (AMPs), encontrados em uma grande variedade de organismos, atuam como defesa primária contra microrganismos patogênicos. BP100 (KKLFKKILKYL-NH2) é um AMP sintético, curto e altamente catiônico, ativo contra muitas bactérias exibe baixa toxicidade contra células eucarióticas. O BP100 adquire a conformação ±-helicoidal após a interação com as membranas modelo. Os mecanismos de ação de BP100 dependem da carga relativa da superfície da membrana e da quantidade de peptídeo ligado a interface. Apesar do volume de informação existente, o mecanismo de ação de BP100, a seletividade dos efeitos biológicos deste peptídeo bem como as suas aplicações, estão longe se serem consensuais. Neste Projeto propomos a síntese de análogos fluorescentes de BP100 contendo Naftalimida e Di-Naftalimida. Estes derivados de BP100 foram escolhidos pois a fluorescência a propriedades das naftalimidas (especialmente a sensibilidade espectral a mudanças de microambiente) são bem estabelecidas e as atividades contra células transformadas são conhecidas. Estes resultados devem contribuir para melhor definir o mecanismo de ação do BP100, avaliar sua atividade biológica (antimicrobiana, anticancerígena e toxicidade) bem como para estudar a localização de peptídeo em membranas modelo, células procarióticas e eucarióticas. Os estudos de ligação de BP100 e dos análogos em membranas modelo de composição lipídica variada serão realizados por fluorescência e dicroísmo circular (CD). Por CD, a estrutura secundária dos peptídeos em solução e ligada à membrana será determinada. O efeito da interação peptídeo-membrana em vesículas unilamelares grandes (LUV) será investigado usando o espalhamento de luz dinâmico (DLS) para medir as propriedades das vesículas, como o diâmetro hidrodinâmico e o potencial Zeta. A atividade dos peptídeos contra as membranas modelo será investigada pelo teste de vazamento de carboxifluoresceína. Esses resultados serão correlacionados e discutidos considerando a afinidade peptídeo-membrana medida por fluorescência e CD. Estudos de microscopia óptica de vesículas unilamelares gigantes podem permitir a visualização da localização e o(s) efeito(s) dos análogos sobre as bicamadas. A atividade biológica como atividade antimicrobiana serão estudados pela determinação da concentração inibitória mínima de BP100 e dos derivados contendo Naftalimida Di-Naftalimida contra diferentes espécies de bactérias Gram negativas e positivas, e por microscopia confocal de fluorescência com a possibilidade de estudar o efeito de peptídeos na integridade da membrana, morte celular e localização do peptídeo. A ação dos peptídeos contra linhagens de células eucarióticas transformadas será acessada por ensaios de viabilidade celular e de permeabilidade da membrana, e a localização dos peptídeos dentro dessas células será determinada por microscopia de fluorescência confocal. Finalmente, a toxicidade contra glóbulos vermelhos humanos será determinada.