Efeito do comprimento e da polaridade do espaçador entre cadeias do peptídeo Hylina-C na forma dimérica

Abstract

Neste trabalho foi avaliado o efeito da dimerização e do comprimento/polaridade do espaçador utilizado na formação dos dímeros, na estrutura e atividade biológica do peptídeo antimicrobiano: Gly-Trp-Leu-Asp-Val-Ala-Lys-Lys-Ile-Gly-Lys-Ala-Ala-Phe-Asn-Val-Ala-Lys-Asn-Phe-Leu-CONH2. Nesse sentido, o monômero e três dímeros com diferentes espaçadores foram sintetizados pelo método de síntese de peptídeo em fase sólida (SPFS) utilizando uma combinação das químicas Fmoc e Boc. Análises por cromatografia de fase reversa e espectrometria de massas confirmaram o sucesso das sínteses e das purificações. Os ensaios de atividade antimicrobiana, em termos de CIM mostraram que a dimerização não aumentou a capacidade do peptídeo de inibir o crescimento de bactérias e fungos. No entanto, quando analisada a capacidade dos peptídeos de matar E. coli, um menor tempo para produzir o efeito inibitório foi observado para os dímeros. Adicionalmente, a atividade hemolítica dos peptídeos também foi avaliada, encontrando-se um aumento significativo, aproximadamente 40 vezes, para os dímeros em relação ao monômero. Com o objetivo de tentar explicar esses efeitos, o teste de proteção osmótica foi realizado. No entanto, o tamanho dos poros foi semelhante, o que não permite explicar as diferenças em termos desta variável. Conhecendo seus diâmetros, foi possível determinar que o poro é formado por 6 moléculas monoméricas ou 3 diméricas. Estudos de permeabilização mostraram que a porcentagem e a velocidade de liberação de carboxifluoresceína foram maiores para os dímeros quando comparados com o monômero, especialmente em vesículas contendo esfingomielina. Este ensaio também mostrou que a duplicação da concentração de monômeros não é suficiente para atingir a capacidade de permeabilização dos dímeros, confirmando que a proximidade das cadeias é um fator...

This work analyzed the effect of dimerization and the length/polarity of the spacer used in the formation of dimers, in the structure and biological activity of the antimicrobial peptide: Gly-Trp-Leu-Asp-Val-Ala-Lys-Lys-Ile-Gly-Lys-Ala-Ala-Phe-Asn-Val-Ala-Lys-Asn-Phe-Leu-CONH2. In this way, the monomer and three dimers (Lys-branched) with different spacer groups were synthesized by solid phase peptide synthesis methodology using a combination of Fmoc and Boc chemical approaches. Analysis by reverse phase chromatography and mass spectrometry confirmed the success of the synthesis and purifications. The antimicrobial activity assay, in terms of MICs showed that dimerization did not increase the ability of the peptides to inhibit the growth of bacteria and fungi. Nevertheless, when analyzing the peptides activity against E. coli in terms of kinetics, an increased velocity was observed for the dimers. The hemolytic activity of peptides was also evaluated, finding a very significant difference, approximately 40 times greater for dimers. Aiming to explain this difference, the osmotic protection test was performed, but the pore size was similar, which can not explain the differences in terms of this variable. Knowing the diameter of the pores, it was possible to determine that the pore is formed by six monomeric or three dimeric molecules. Additionally, permeabilization studies showed that the percentage and rate of carboxyfluorescein release were larger for the dimers compared with monomer, especially in vesicles containing sphingomyelin. This test also showed that the use of two times more monomer concentration´s is not sufficient to reach dimers permeabilization capacity, confirming that the proximity of the chains is an important factor in the activity of this peptide. Analysis by circular dichroism revealed that peptides in aqueous solution are in random coil, whereas... (Complete abstract click electronic access below)