Estudos biofísicos e de atividade de peptídeos correspondentes ao N-terminal das toxinas esticolisinais I e II - contribuição para a elucidação do mecanismo de ação

• Autor(a) principal: Carretero, Gustavo Penteado Battesini
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-20092016-093609/
• topic: Espectroscopia; Esticolisinas; Estrutura-atividade; Membrana; Membrane; Peptídeos; Peptides; Spectroscopy; Sticholysins; Structure-Activity

Esticolisinas I e II, citolisinas purificadas da anêmona marinha Stichodactyla helianthus, agem lisando membranas biológicas e modelo. O mecanismo de ação proposto consiste na formação de um poro toroidal com o envolvimento do domínio N-terminal. Diferentes aspectos da interação entre peptídeos derivados do N-terminal das toxinas (StI1-31 and StI12-31 SELAGTIIDGASLTFEVLDKVLGELGKVSRK, e StII1-30 and StII11-30 ALAGTIIAGASLTFQVLDKVLEELGKVSRK) com membranas modelo - micelas e bicamadas - foram estudados com o objetivo de contribuir para a elucidação do mecanismo de ação das toxinas em nível molecular. O emprego dos peptídeos teve como base a hipótese de que fragmentos proteicos podem ser capazes de mimetizar a estrutura e atividade das proteínas inteiras. O análogo contendo o aminoácido paramagnético TOAC (N-TOAC-StII11-30) também foi estudado. Estudos conformacionais foram realizados empregando-se as técnicas espectroscópicas de dicroísmo circular (CD), ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e fluorescência. Foram ainda realizados estudos de predição de estrutura e modelagem molecular. Espectros de CD mostraram que os peptídeos adquirem conformação em α-hélice ao interagir com membranas modelo, de acordo com a conformação observada nessa região para as toxinas. Variando a composição lipídica das membranas modelo estudadas, foi possível investigar a contribuição de forças eletrostáticas de de interações hidrofóbicas para a ligação do peptídeo. Ensaios de supressão de fluorescência de lípidos contendo grupamentos fluorescentes em diferentes posições pelo resíduo paramagnético TOAC e espectros de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) permitiram localizar o resíduo TOAC na interface membrana-água, corroborando o modelo proposto do poro toroidal. A análise dos espectros de CD e EPR também permitiu obter as constantes de ligação dos peptídeos com micelas e bicamadas. Os peptídeos também foram capazes de mimetizar as toxinas do ponto de vista funcional, como mostrado por testes de vazamento de carboxifluoresceína e atividade hemolítica. Peptídeos curtos, contendo partes da sequência de StII1-30, sintetizados com o objetivo de examinar uma eventual atividade antimicrobiana, demonstraram baixa atividade, bem como ausência de atividade hemolítica e de toxicidade para células humanas.