Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
CIÊNCIA E TECNOLOGIA (33144010003P0)
Síntese e avaliação de atividades de análogos de VmCT1: antimicrobiana, antitumoral e antiplasmódica
CIBELE NICOLASKI PEDRON
TESE
22/02/2019

Peptídeos antimicrobianos são moléculas biologicamente ativas produzidos por uma grande diversidade de organismos, como componente essencial da resposta imune inata. VmCT1 (Phe-Leu-Gly-Ala-Leu-Trp-Asn-Val-Ala-Lys-Ser-Val-Phe-NH2) é um peptídeo catiônico, isolado do veneno de escorpião da espécie Vaejovis mexicanus smithi, que apresenta atividade antibacteriana e tende a se estruturar em α-hélice. O presente trabalho teve como proposta a síntese de novos peptídeos antimicrobianos, a fim verificar a influência de mudanças das propriedades físico-químicas nas atividades biológicas. Os análogos foram sintetizados pelo método em fase sólida, purificados em Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) e caracterizados por Espectrometria de Massas (LC/ESI-MS), além de realizados estudos conformacionais, por Dicroísmo Circular (CD) em diversos meios. Os peptídeos foram projetados e divididos em quatro grupos: com substituições simples de aminoácidos; com substituições de aminoácidos carregados positivamente; com substituições múltiplas de aminoácidos; e quiméricos. As modificações foram realizadas no intuito de analisar as possíveis alterações na atividade antimicrobiana; hemolítica; contra células de câncer mamário MCF-7 e antiplasmódica em Plasmodium gallinaceum; além de estabilidade frente a proteases. Valores mais baixos de atividade hemolítica, quando comparados com o VmCT1, foram observados em alguns peptídeos quiméricos e nos análogos com substituições simples, obtidos a partir da substituição da fenilalanina na posição 1 pela glicina, da alanina na posição 4 pelo ácido glutâmico e da valina na posição 8 por um resíduo de prolina (25 - 100 μmol L-1). Na atividade anticâncer, as substituições de asparagina na posição 7 por ácido glutâmico, alanina na posição 9 por triptofano e valina na posição 12 por tirosina levaram a diminuições nas células viáveis de MCF-7. O incremento da carga líquida por meio de substituições pelos aminoácidos lisina ou arginina, na porção hidrofílica, foi importante para o aumento da atividade antimicrobiana com valores variando entre 0,1 – 12,5 μmol L-1, além disso esses peptídeos apresentaram atividade contra MCF-7, diferentemente do que observado nas substituições por lisina na porção hidrofóbica da projeção helicoidal. Quando substituída a alanina na posição 9 por lisina o análogo apresentou significativa atividade antiplasmódica na concentração de 0,8 μmol L-1, similarmente quando o mesmo resíduo foi substituído por fenilalanina. Esses resultados mostram a influência que as modificações promovem nas propriedades físico-químicas dos peptídeos na atividade biológica, fornecendo informações sobre a relação estrutura-atividade para o desenho de novos análogos com relevante atividade biológica.

peptídeos antimicrobianos;VmCT1;veneno de escorpião;relação estrutura-atividade
Antimicrobial peptides are biologically active molecules produced by a wide variety of organisms as an essential component of the innate immune response. VmCT1 (Phe-Leu-Gly-Ala-Leu-Trp-Asn-Val-Ala-Lys-Ser-Val-Phe-NH2) is a cationic peptide from the venom of Vaejovis mexicanus smithi scorpions, which presents antibacterial activity and tends to helical structures. The present work had as proposal the synthesis of new antimicrobial peptides, in order to verify the influence of changes of the physical-chemical properties on biological activities. The analogs were synthesized by the solid phase method, purified by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and characterized by Mass Spectrometry (LC / ESI-MS), besides conformational studies by Circular Dichroism (CD) in several media were performed. The peptides were designed and divided into four groups: with single amino acid substitutions; with positively charged amino acid substitutions; with multiple amino acid substitutions and chimeric peptides. The modifications were carried out in order to analyze the possible alterations in activities against microorganisms, hemolyses, against MCF-7 breast cancer cells, and antiplasmodial in Plasmodium gallinaceum; besides stability to proteases were verified. Lower values of hemolytic activity, when compared with VmCT1, were observed in some chimeric peptides and in peptides with single substitutions by replace phenylalanine in position 1 by glycine, alanine in position 4 by glutamic acid and valine in position 8 with a proline residue (25 - 100 μmol L-1). In anticancer activity, substitutions of asparagine at position 7 for glutamic acid, alanine at position 9 by tryptophan and valine at position 12 by tyrosine led to decreases in viable cells of MCF-7. The increase of net positive charge by the introduction of lysine or arginine residue in positions of the hydrophilic face of the helical structure was important for the increase of the antimicrobial activity with values varying between 0.1 - 12.5 μmol L-1, in addition these peptides presented activity against MCF-7, differently from that observed in the lysine substitutions in the hydrophobic face; however, when substituting alanine in position 9 by lysine the analog showed significant antiplasmodial activity at the concentration of 0.8 μmol L-1, similarly when the same residue was replaced by phenylalanine. These results show the influence of the modifications in the physical-chemical properties of the peptides on the biological activity, providing information about the structure-activity relationship for the design of new analogs with relevant biological activity.
Antimicrobial peptides;VmCT1;Scorpion venom;Structure-activity relationship
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

QUÍMICA
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Banca Examinadora

VANI XAVIER DE OLIVEIRA JUNIOR
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
SERGIO DAISHI SASAKI Participante Externo
PEDRO ISMAEL DA SILVA JUNIOR Participante Externo
LUCIANA MALAVOLTA QUAGLIO Participante Externo
ALVARO TAKEO OMORI Docente - PERMANENTE
VANI XAVIER DE OLIVEIRA JUNIOR Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 24
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 24

Vínculo

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Não