Caracterização biofísica e estrutural de criptídeos antimicrobianos: estudo da porção antigênica da proteína SmKI-1 de Schistosoma mansoni

• Autor(a) principal: Bruno de Paula Oliveira Santos
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/50801; https://orcid.org/0000-0003-1854-8907
• topic: preditor de peptídeos; criptídeos; interação peptídeo-membrana; Bioinformática; Peptídeos; Espectroscopia de Ressonância Magnética

A área de estudo de agentes antimicrobianos é extensa e diversa, uma vez que microrganismos patogênicos continuam a causar sérios problemas de saúde em todo o mundo, além de serem capazes de se tornar resistentes à maioria das drogas padronizadas em sistemas de saúde. Nesta tese, buscou-se identificar peptídeos antimicrobianos escondidos na sequência de uma proteína do parasito Schistosoma mansoni. Devido seu mecanismo de ação, hipotetizou-se que o inibidor do tipo kunitz SmKI-1 é clivado do tegumento e seria então capaz de liberar peptídeos membrano ativos do seu domínio C-terminal. Para este trabalho, criou-se um esquema de trabalho para 1) identificar os peptídeos escondidos, chamados criptídeos, por meio de uma programa desenvolvido in house; 2) avaliar a ação desses peptídeos, denominados schistocinas; 3) estudar suas características biofísicas por experimentos in vitro e in silico. Na primeira parte, o algoritmo enCrypted foi usado para realizar uma proteólise in silico da SmKI-1 e uma triagem para potencial atividade antimicrobiana. As schistocinas foram sintetizadas por fase sólida, testadas in vitro e avaliadas por estudos estruturais (CD, RMN) e termodinâmicos (ITC) para estudar sua relação estrutura-função e avaliar a interação peptídeo-membrana. O enCrypted foi capaz de prever AMPs em SmKI-1, com acurácia de 87%. As análises biofísicas descreveram uma mudança conformacional induzida por membranas zwitteriônicas e aniônicas, saindo de uma conformação de alça randômica para α-hélices e um equilíbrio peptídeo-membrana para todas as schistocinas. Os dados estruturais e de dinâmica permitem sugerir um modo de ação bem conhecido de interação peptídeo-membrana em que a atração eletrostática entre os peptídeos catiônicos e as membranas aniônicas resulta no desordenamento da bicamada. Além disso, os dados de troca de H/D por RMN com a maior contribuição entrópica observada para a interação peptídeo-membrana mostraram que as schistocinas têm orientações diferentes sobre a membrana. Por fim, durante o processo de estudo, surgiu um problema cuja solução foi adicionada à tese: adicionar modificações terminais aos peptídeos durante o cálculo de estrutura com dois programas específicos: CcpNMR Analysis 2.5 e Aria 2.3. Este trabalho demonstra a relevância de combinar análises computacionais com métodos biofísicos para entender a afinidade peptídeo-membrana e melhorar outros algoritmos.