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Previous issue date: 2017 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) / A necessidade de desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos cresce ? medida que se torna maior a resist?ncia de microrganismos aos antibi?ticos usualmente empregados. Nesse sentido, os pept?deos antimicrobianos (PAMs) surgem como uma excelente alternativa para o desenvolvimento de novos antibi?ticos. O presente trabalho prop?s a s?ntese do pept?deo antimicrobiano LyeTx-I para estudos de mecanismo de a??o em membranas bacterianas, empregando diferentes t?cnicas biof?sicas e estruturais. O pept?deo LyeTx-I, composto por 24 res?duos de amino?cidos, foi isolado pela primeira vez do veneno de aracn?deos da esp?cie Lycosa erythrognata. Utilizando como t?cnicas principais a ITC e a RMN para obten??o de par?metros cin?ticos, termodin?micos e da intera??o pept?deo-membrana, foi poss?vel avaliar a rela??o estrutura e atividade do pept?deo LyeTx-I. Foram utilizadas ainda, t?cnicas complementares de CD, extravasamento de CF, fluoresc?ncia de Trp, DLS e, potencial zeta para obter informa??es adicionais acerca do modo de intera??o do pept?deo. Observou-se a predomin?ncia de conforma??o helicoidal do pept?deo LyeTx-I, tanto em meios biomim?ticos zwitteri?nicos, quanto em meios ani?nicos. Em meios ani?nicos, observou-se maior conte?do de ?-h?lice, bem como maior constante de intera??o, enquanto que em presen?a de ambientes zwitteri?nicas foram observadas menor helicidade e constante de intera??o. Os dados termodin?micos, obtidos para ambos os meios, mostraram que o processo de intera??o pept?deo-membrana ? dirigido principalmente pela componente entr?pica, uma vez que a componente ent?lpica ? menor. Os dados estruturais e termodin?micos foram coerentes com os demais estudos biof?sicos. Foi observada a partir da an?lise de extravasamento de CF maior capacidade de forma??o de poros no meio ani?nico. Os dados de fluoresc?ncia intr?nseca de Trp e de supress?o de fluoresc?ncia por acrilamida mostraram maior mudan?a de ambiente qu?mico para apolar, do res?duo de Trp-2, quando em presen?a de meio biomim?tico ani?nico. Dessa forma, o pept?deo apresenta maior capacidade de permeabilizar a membrana ani?nica. Al?m disso, o estudo comparativo entre os meios zwitteri?nicos e ani?nicos, permitiu verificar que, embora a intera??o eletrost?tica seja importante para a intera??o pept?deo-membrana, a permeabiliza??o do LyeTx-I na membrana fosfolip?dica ? fundamental para a lise celular. Dessa forma, este estudo mostra que o pept?deo LyeTx-I apresenta elevada prefer?ncia por intera??o com bicamadas fosfolip?dicas ani?nicas, o que faz dele um potencial agente bactericida. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2017. / The demand for the development of new antimicrobial agents increases in line with the resistance of microorganisms to the antibiotics usually employed. In this sense, antimicrobial peptides (AMPs) appear as an alternative to the classical antibiotics. The present work proposed the synthesis of the antimicrobial peptide LyeTx-I for studies of mechanism of action in bacterial membranes using a set of biophysical and structural techniques. LyeTx-I peptide is composed of 24 amino acid residues and was isolated for the first time from the venom of the Lycosa erythrognata arachnid species. In order to evaluate the structure-activity relationship of the LyeTx-I, we have employed ITC and NMR as main techniques to obtain the kinetic, thermodynamic and structural parameters of the peptide-membrane interaction. Complementary measurements of CD, CF extravasation, Trp fluorescence, DLS and zeta potential were also used as additional information about the mode of action of the peptide. The ?-helical conformation of the LyeTx-I peptide was observed either in presence of zwitterionic and anionic biomimetic media. Nevertheless, a higher ?-helix content and interaction constant was observed for LyeTx-I in all anionic media when compared to the zwitterionic environments. The thermodynamic data gathered in both media, showed that the peptide-membrane interaction is driven mainly by the entropic contributions, since the enthalpic component is smaller. The structural and thermodynamic data were consistent with the complementary biophysical experiments. It was observed from the CF extravasation a greater capacity of pore formation in the anionic medium. Intrinsic Trp fluorescence showed also a greater change of the residue of Trp-2 to the apolar chemical environment in the presence of anionic biomimetic medium. In this way, the peptide presents a higher capacity to permeabilize the anionic membrane. In addition, the comparative study between the zwitterionic and anionic media, reveals that, although the electrostatic interaction is important to the peptide-membrane interaction, the permeabilization of the LyeTx-I peptide in the phospholipid membrane is fundamental for the cellular lysis. Finally, the study clearly shows the high preference of LyeTx-I for interacting anionic phospholipid bilayers, which makes it a potential bactericidal agent.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:acervo.ufvjm.edu.br/jspui:1/1476 |
| Date | 28 April 2017 |
| Creators | Cardoso, Gabriele de Azevedo |
| Contributors | Verly, Rodrigo Moreira, Munhoz, Victor Hugo de Oliveira, Oliveira, Patr?cia Machado de, Carvalho Junior, ?lvaro Dutra de, Magalh?es, Mariana Torquato Quezado de, Munhoz, Victor Hugo de Oliveira, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Verly, Rodrigo Moreira |
| Publisher | UFVJM |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFVJM, instname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, instacron:UFVJM |
| Rights | A concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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