Estudos de relação estrutura-atividade do peptídeo antimicrobiano heterodimérico Distinctina

Abstract

A Distinctina é um peptídeo antimicrobiano (PAM) heterodimérico originário de anuros da espécie Phyllomedusa distincta, que possui elevada ação antibacteriana, sendo encontrado na forma de um agregado composto por duas moléculas do peptídeo na forma α-helicoidal em ambiente aquoso. Assim como outros PAM, a Distinctina possui um modo de ação possivelmente relacionado a interações com a bicamada fosfolipídica a partir de uma conformação de cadeia aberta. Dessa forma, foi proposto neste trabalho o estudo experimental deste PAM, para a determinação de parâmetros biofísicos relacionados à interação da Distinctina com membranas miméticas. Concomitantemente, foi realizado o estudo teórico, por meio de simulações de Dinâmica Molecular (DM), para a avaliação de propriedades estruturais e do modo de interação desse peptídeo com riqueza de detalhes em nível atômico. Para se realizarem os estudos experimentais, foi feita a síntese das cadeias peptídicas da Distinctina pela estratégia Fmoc de síntese de peptídeos em fase sólida e foi obtido o perfil cromatográfico das cadeias e do dímero formado por meio da união delas. O dímero foi estudado por Calorimetria de Titulação Isotérmica (ITC), em vesículas zwitteriônica e aniônica formadas por fosfolípideos de lecitina de ovo e, lecitina de ovo:POPG 3:1, respectivamente. Em meio zwitteriônico, houve liberação de calor, indicando possível interação, e em meio aniônico ocorreu, inicialmente, absorção de calor e, posteriormente, liberação de energia, evidenciando, portanto, a ocorrência de processos diferentes nos dois sistemas estudados. Foram feitas também simulações de DM, em duplicata, do dímero e tetrâmero, em caixa cúbica de água e, de uma molécula de Distinctina, na conformação cadeia aberta, em ambientes miméticos de POPC e POPC:POPG 3:1. Essas dinâmicas possibilitaram fazer avaliações sobre a ocorrência de modificações de conformações, flexibilidade, número de ligações de hidrogênio na estrutura, densidade de massa de determinados grupos de átomos, energia livre de solvatação, e proximidade do peptídeo com a membrana lipídica ao longo do tempo. Vale ressaltar que com o auxílio da visualização das simulações foi possível inferir, por exemplo, que há desenovelamento e reorganização das cadeias peptídicas da Distinctina em água, e que esse peptídeo possui maior afinidade pela bicamada lipídica de POPC:POPG 3:1.