Os peptídeos antimicrobianos (AMPs) são uma alternativa promissora aos antibiróticos. Os AMPs, compostos de menos de 80 aminoácidos, apresentam caráter anfipático o que lhes dá a capacidade de agir em membranas lipídicas. Podem formar poros na membrana causando morte da célula. Seu espectro de ação é variado, sendo seus alvos bactérias até células de mamíferos. Os AMPs são encontrados em todos os seres vivos, desde bactérias, plantas, insetos e mamíferos, apresentam diferentes estruturas, composição de aminoácidos e agem por diversos mecanismos. Dois peptídeos antimicrobianos têm sido estudados por sua grande eficiência: a Cecropina A, peptídeo não hemolítico e que sofre degradação por proteases, e a Melitina, de grande potencial antimicrobiano, mas que apresenta atividade hemolítica hemólise. Para se obter uma melhor ação terapêutica, foram sintetizados híbridos de Cecropina e Melitina, dentre eles, o BP100, cuja sequência é KKLFKKILKYL-NH2. O BP100, além de atuar sobre a membrana de bactérias causando a sua morte, é pouco hemolítico e possui alta seletividade por membranas carregadas negativamente, o que é característica das membranas bacterianas. Estudamos a interação do BP100 com vesículas unilamelares grandes, LUVs obtidas por extrusão, preparadas com misturas de fosfatidilcolina de ovo (PC) e fosfatidilglicerol (PG) utilizando técnicas de fluorescência, dicroísmo circular, mobilidade eletroforética, espalhamento de luz dinâmico e microscopia óptica (neste caso utilizando-se vesículas gigantes, GUVs), a fim de obter informações sobre o mecanismo de ação do BP100. Nossos resultados mostraram que o BP100 permeabiliza LUVs preparadas com diferentes misturas de PC:PG, mesmo em alta força iônica. A presença de carga negativa nas LUVs aumenta significativamente a atividade do peptídeo enquanto o colesterol diminui a sua atividade. Quanto a sua estrutura secundária, em meio aquoso o BP100 apresentou uma estrutura ao acaso. Na presença de vesículas de PC sua estrutura não apresentou alteração e em vesículas de PC:PG, observou-se estrutura típica de alfa-hélice. Mostrou-se também que as LUVs de PC não se agregam na presença de BP100, mas o peptidio altera a sua mobilidade eletroforética. Nas LUVs contendo PG, entretanto, observou-se agregação e alteração da mobilidade eletroforética, confirmando a forte ligação do BP100 a essas vesículas. A observação direta da ação do BP100 sobre as GUVs preparadas com PC e PC:PG, mostrou que o peptídeo forma agregados na superfície da membrana e diminui o diâmetro das GUVs. Observou-se agregação de vesículas, formação de brotos na superfície das vesículas e, posteriormente, rompimento das mesmas com o vazamento de todo conteúdo interno. O conjunto dos dados obtidos é sugestivo de que o BP100 atua formando estruturas similares a poros na membrana das vesículas, através dos quais o conteúdo interno extravasa. A formação de estrutura em -hélice do BP100 em LUVs contendo PG que deve favorecer estruturação do poro / Antimicrobial peptides (AMPs) have been a promising alternative therapy to antibiotics. These molecules, consisting of less than 80 amino acids, with different structures and amino acids composition, have amphipathic character which gives them the ability to act on lipid bilayers. They act, by different mechanisms, over bacteria to mammal cells. The AMPs are found in all kinds of living creatures, bacteria, plants, insects and mammals. Two important antimicrobial peptides have been studied because of their high efficiency: the Cecropin A, a non-hemolytic peptide which undergoes degradation by proteases, and Melittin, which has high antimicrobial potential but with hemolytic activity. In order to obtain peptides with better therapeutic action, hybrids peptides of Cecropin and Mellitin were synthesized. One of them, BP100, which has the sequence KKLFKKILKYL-NH2, is a target of several studies because it acts on bacteria´s membrane causing it´s death, but do not cause hemolysis and has a high selectivity for negatively charged membranes, characteristic of bacterial membranes. Here we study the properties of BP100 and its interaction with large unilamellar vesicles, LUVs, prepared with egg phosphatidylcholine (PC) and phosphatidylglycerol (PG) by extrusion. Fluorescence techniques, circular dichroism, CD, electrophoretic mobility, dynamic light scattering and optical microscopy with giant vesicles (GUVs) were used in order to obtain informations about its action mechanisms. Our results showed that BP100 is able to cause leakage of vesicles prepared with different mixtures of PC:PG, even at high ionic strength. The increase in negative charge of the vesicles significantly raises the activity of the peptide whereas the presence of cholesterol decreases its activity. The secondary structure of BP100 was studied by CD technique in water and a random coil structure was observed. In the presence of PC vesicles, BP100 did not change its structure. However, it aquires a typical alpha-helix structure in the presence of negative vesicles of PC:PG. Analysis of hydrodynamic diameter of LUVs in the presence of BP100 showed that BP100 didn\'t cause significant change in PC vesicles diameter but,with anionic vesicles at low ionic strength, large aggregates are formed. BP100 also changed the electrophoretic mobility of both LUVs containing only PC and mixtures of PC:PG, confirming the binding of BP100 at all membranes. The data set obtained is suggestive that BP100 acts binding to the vesicle membrane forming pores through which the internal contents overflows. The negative surface of the vesicle induces BP100 to acquire an α -helix conformation which favors the formation of a pore structure. BP100 also forms aggregates at the membrane surface of giant lipid vesicles (GUVs) and reduce its diameter. Aggregation of vesicles, formation of buds on the vesicle´s surface and finally the rupture and leakage of internal contents was also observed in GUVs of PC and PC:PG

Os peptídeos antimicrobianos (AMPs) são uma alternativa promissora aos antibiróticos. Os AMPs, compostos de menos de 80 aminoácidos, apresentam caráter anfipático o que lhes dá a capacidade de agir em membranas lipídicas. Podem formar poros na membrana causando morte da célula. Seu espectro de ação é variado, sendo seus alvos bactérias até células de mamíferos. Os AMPs são encontrados em todos os seres vivos, desde bactérias, plantas, insetos e mamíferos, apresentam diferentes estruturas, composição de aminoácidos e agem por diversos mecanismos. Dois peptídeos antimicrobianos têm sido estudados por sua grande eficiência: a Cecropina A, peptídeo não hemolítico e que sofre degradação por proteases, e a Melitina, de grande potencial antimicrobiano, mas que apresenta atividade hemolítica hemólise. Para se obter uma melhor ação terapêutica, foram sintetizados híbridos de Cecropina e Melitina, dentre eles, o BP100, cuja sequência é KKLFKKILKYL-NH2. O BP100, além de atuar sobre a membrana de bactérias causando a sua morte, é pouco hemolítico e possui alta seletividade por membranas carregadas negativamente, o que é característica das membranas bacterianas. Estudamos a interação do BP100 com vesículas unilamelares grandes, LUVs obtidas por extrusão, preparadas com misturas de fosfatidilcolina de ovo (PC) e fosfatidilglicerol (PG) utilizando técnicas de fluorescência, dicroísmo circular, mobilidade eletroforética, espalhamento de luz dinâmico e microscopia óptica (neste caso utilizando-se vesículas gigantes, GUVs), a fim de obter informações sobre o mecanismo de ação do BP100. Nossos resultados mostraram que o BP100 permeabiliza LUVs preparadas com diferentes misturas de PC:PG, mesmo em alta força iônica. A presença de carga negativa nas LUVs aumenta significativamente a atividade do peptídeo enquanto o colesterol diminui a sua atividade. Quanto a sua estrutura secundária, em meio aquoso o BP100 apresentou uma estrutura ao acaso. Na presença de vesículas de PC sua estrutura não apresentou alteração e em vesículas de PC:PG, observou-se estrutura típica de alfa-hélice. Mostrou-se também que as LUVs de PC não se agregam na presença de BP100, mas o peptidio altera a sua mobilidade eletroforética. Nas LUVs contendo PG, entretanto, observou-se agregação e alteração da mobilidade eletroforética, confirmando a forte ligação do BP100 a essas vesículas. A observação direta da ação do BP100 sobre as GUVs preparadas com PC e PC:PG, mostrou que o peptídeo forma agregados na superfície da membrana e diminui o diâmetro das GUVs. Observou-se agregação de vesículas, formação de brotos na superfície das vesículas e, posteriormente, rompimento das mesmas com o vazamento de todo conteúdo interno. O conjunto dos dados obtidos é sugestivo de que o BP100 atua formando estruturas similares a poros na membrana das vesículas, através dos quais o conteúdo interno extravasa. A formação de estrutura em -hélice do BP100 em LUVs contendo PG que deve favorecer estruturação do poro / Antimicrobial peptides (AMPs) have been a promising alternative therapy to antibiotics. These molecules, consisting of less than 80 amino acids, with different structures and amino acids composition, have amphipathic character which gives them the ability to act on lipid bilayers. They act, by different mechanisms, over bacteria to mammal cells. The AMPs are found in all kinds of living creatures, bacteria, plants, insects and mammals. Two important antimicrobial peptides have been studied because of their high efficiency: the Cecropin A, a non-hemolytic peptide which undergoes degradation by proteases, and Melittin, which has high antimicrobial potential but with hemolytic activity. In order to obtain peptides with better therapeutic action, hybrids peptides of Cecropin and Mellitin were synthesized. One of them, BP100, which has the sequence KKLFKKILKYL-NH2, is a target of several studies because it acts on bacteria´s membrane causing it´s death, but do not cause hemolysis and has a high selectivity for negatively charged membranes, characteristic of bacterial membranes. Here we study the properties of BP100 and its interaction with large unilamellar vesicles, LUVs, prepared with egg phosphatidylcholine (PC) and phosphatidylglycerol (PG) by extrusion. Fluorescence techniques, circular dichroism, CD, electrophoretic mobility, dynamic light scattering and optical microscopy with giant vesicles (GUVs) were used in order to obtain informations about its action mechanisms. Our results showed that BP100 is able to cause leakage of vesicles prepared with different mixtures of PC:PG, even at high ionic strength. The increase in negative charge of the vesicles significantly raises the activity of the peptide whereas the presence of cholesterol decreases its activity. The secondary structure of BP100 was studied by CD technique in water and a random coil structure was observed. In the presence of PC vesicles, BP100 did not change its structure. However, it aquires a typical alpha-helix structure in the presence of negative vesicles of PC:PG. Analysis of hydrodynamic diameter of LUVs in the presence of BP100 showed that BP100 didn\'t cause significant change in PC vesicles diameter but,with anionic vesicles at low ionic strength, large aggregates are formed. BP100 also changed the electrophoretic mobility of both LUVs containing only PC and mixtures of PC:PG, confirming the binding of BP100 at all membranes. The data set obtained is suggestive that BP100 acts binding to the vesicle membrane forming pores through which the internal contents overflows. The negative surface of the vesicle induces BP100 to acquire an α -helix conformation which favors the formation of a pore structure. BP100 also forms aggregates at the membrane surface of giant lipid vesicles (GUVs) and reduce its diameter. Aggregation of vesicles, formation of buds on the vesicle´s surface and finally the rupture and leakage of internal contents was also observed in GUVs of PC and PC:PG