Antimicrobial Cyanopeptide Action on Bacterial Cells Observed with Atomic Force Microscopy

Autor(es)

Silva-Stenico, Maria Estela ^[1] ; Lorenzi, Adriana Sturion ^[1] ; Teschke, Omar ^[2] ; Pamplona Silva, Caroline Souza ^[1] ; Etchegaray, Augusto ^[3] ; Fiore, Marli Fatima ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Ctr Nucl Energy Agr, Mol Ecol Cyanobacteria Lab, BR-13400970 Piracicaba, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, Inst Phys, NanoStruct & Interfaces Lab, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[3] Pontifical Catholic Univ Campinas, Fac Chem, BR-13012970 Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CURRENT NANOSCIENCE; v. 9, n. 1, p. 141-148, FEB 2013.
• Citações Web of Science: 1

Resumo

Cyanobacteria produce oligopeptides that are predominantly synthesized by the non-ribosomal pathway. Among these are the aeruginosin and cyanopeptolin protease inhibitors, which act against enzymes known to cause several human health problems. Atomic force microscopy (AFM) was used to study the effect of cyanopeptides produced by Microcystis aeruginosa NPCD-1 on pathogenic bacterial cell surfaces. The selected strain was characterized based on the 16S rRNA gene sequence and the intergenic spacer region of the phycocyanin operon. PCR amplification was employed to investigate the presence of genes encoding for aeruginosin and cyanopeptolin. Purified extract from M. aeruginosa NPCD-1 cells was screened for bioactive compounds. The effect of purified extract containing protease inhibitors produced by the NPCD-1 strain on bacterial cells was observed using AFM. Aeruginosin and cyanopeptolin genes were confirmed by both PCR amplification and gene sequencing. Mass spectrometry analysis confirmed the production of aeruginosin. The interaction of Bacillus cereus, Escherichia coli and Staphylococcus aureus with cyanopeptides was characterized by examining the loss of surface stiffness and the formation of micelles, most likely originating from the membrane disruption. The AFM results demonstrate the ability of cyanobacterial extract to alter the cellular membrane of bacterial pathogens. (AU)

• Processo FAPESP: 06/01671-2 - Caracterização molecular de cianobactérias isoladas de manguezais do Estado de São Paulo e distribuição de cianopeptídeos
• Beneficiário: Caroline Souza Pamplona da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 09/05474-5 - Bioprospecção de cianobactéria: seleção de cianopeptídeos para aplicação farmacêutica e biotecnológica
• Beneficiário: Maria Estela Stenico
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 10/09867-9 - Bioprospecção de cianobactéria: seleção de cianopeptídeos para aplicação farmacêutica e biotecnológica
• Beneficiário: Maria Estela Stenico
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 03/12529-4 - Nanotecnologia: fabricação de nanoestruturas e estruturas supramoleculares em meio líquido: observação das estruturas formadas e investigação dos processos de formação de nanoestruturas
• Beneficiário: Omar Teschke
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 08/53627-2 - Aplicação da técnica de qPCR para o monitoramento de cianobactérias e suas toxinas em reservatórios de água
• Beneficiário: Adriana Sturion Lorenzi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado