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

• Processo: 18/15230-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2021
• Área de 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bp100 | Espectroscopia | Microscopia de Fluorescência | peptídeos anticâncer | peptídeos antimicrobianos | Relação Estrutura-Função | Interação peptídeo-membrana; Agentes anticâncer e 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.

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)

DE SOUZA, VALDOMIRO V.; CARRETERO, GUSTAVO P. B.; VITALE, PHELIPE A. M.; TODESCHINI, IRIS; KOTANI, PALOMA O.; SARAIVA, V, GREICE K.; GUZZO, CRISTIANE R.; CHAIMOVICH, HERNAN; FLORENZANO, FABIO H.; CUCCOVIA, IOLANDA M.. Stimuli-responsive polymersomes of poly [2-(dimethylamino) ethyl methacrylate]-b-polystyrene. POLYMER BULLETIN, JAN 2021. (13/08166-5, 18/15230-5)

CARRETERO, GUSTAVO PENTEADO BATTESINI; SARAIVA, GREICE KELLE VIEGAS; RODRIGUES, MAGALI APARECIDA; KIYOTA, SUMIKA; BEMQUERER, MARCELO PORTO; CHAIMOVICH, HERNAN; CUCCOVIA, IOLANDA MIDEA. Naphthalimide-Containing BP100 Leads to Higher Model Membranes Interactions and Antimicrobial Activity. BIOMOLECULES, v. 11, n. 4, APR 2021. (18/15230-5, 14/50983-3, 13/08166-5, 15/10411-3)

SARAIVA, GREICE K.; DE SOUZA, VALDOMIRO V.; DE OLIVEIRA, LUCIANA C.; PROCOPIO, ALYNE; MARTINS, MAISA T.; AIDAR, ISABEL N.; YI, RONALDO C. F.; LACERDA, CAROLINE D.; CARRETERO, GUSTAVO P. B.; DE LIRA, RAFAEL B.; et al. Model Membranes and Antimicrobial Activities of pH-Sensitive Copolymers. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. N/A, p. 14-pg., 2023-05-22. (18/15230-5, 13/08166-5)

DE SOUZA, VALDOMIRO V.; CARRETERO, GUSTAVO P. B.; VITALE, PHELIPE A. M.; TODESCHINI, IRIS; KOTANI, PALOMA O.; SARAIVA, V, GREICE K.; GUZZO, CRISTIANE R.; CHAIMOVICH, HERNAN; FLORENZANO, FABIO H.; CUCCOVIA, IOLANDA M.. Stimuli-responsive polymersomes of poly [2-(dimethylamino) ethyl methacrylate]-b-polystyrene. POLYMER BULLETIN, v. 79, n. 2, p. 785-805, FEB 2022. (13/08166-5, 18/15230-5)