Obtención de conjugados péptido-resorcinareno mediante reacción de adición de Michael tiol-maleimida y evaluación de su potencial antibacteriano

Abstract

Los calix[4]resorcinarenos son macrociclos polihidroxilados que permiten incorporar en varios puntos de su estructura grupos funcionales reactivos, esta versatilidad sintética los hace atractivos para la conjugación con otras moléculas, como los péptidos antibacterianos (PAMs). En este trabajo, se exploraron rutas sintéticas que permitieran la unión selectiva entre los PAMs y los calix[4]resorcinarenos usando la reacción de adición de Michael tiol-maleimida, clasificada como reacción de química click. Con el desarrollo del proyecto se pretendía enriquecer las opciones de rutas sintéticas para la obtención de nuevos agentes antibacterianos, basados en péptidos modificados, polivalentes y que presenten motivos no proteicos en su estructura. En este estudio específicamente, se optimizaron rutas sintéticas para la obtención de precursores, derivados de (i) resorcinarenos y de (ii) PAMs, funcionalizados con grupos tiol o maleimida. Para el caso de los resorcinarenos es el primer reporte de la funcionalización de estas moléculas con el grupo maleimida. Se evaluaron condiciones de la reacción de adición de Michael tiol-maleimida para formar conjugados del tipo (péptido)n-calix[4]resorcinareno (n = 1, 2, 3 o 4), lo que permitió la obtención de seis nuevos conjugados con una o dos copias del motivo peptídico LfcinB (20-25): RRWQWR. Cabe resaltar, que fue posible unir al macrociclo un péptido palindrómico de trece residuos, siendo la primera vez que se logra funcionalizar los resorcinarenos con secuencias peptídicas de más de seis residuos. Finalmente, se evaluó la actividad antibacteriana de los conjugados, frente a Escherichia coli (Gram-negativa) y Enterococcus faecalis (Gram-positiva). Los avances obtenidos abren nuevas rutas para la síntesis de moléculas novedosas, permitiendo la incorporación de otros PAMs mediante una reacción limpia, selectiva y modular como lo es la adición de Michael tiol-maleimida (Texto tomado de la fuente).

Calix[4]resorcinarenes are polyhydroxylated macrocycles that allow the incorporation of reactive functional groups at various points in their structure. This synthetic versatility makes them attractive for conjugation with other molecules, such as antibacterial peptides (PAMs). In this work, synthetic routes were explored that allow the selective binding between PAMs and calix[4]resorcinarenes using the thiol-maleimide Michael addition reaction, classified as a click chemistry reaction. The development of the project was intended to enrich the options of synthetic routes for obtaining new antibacterial agents, based on modified, polyvalent peptides that present non-protein motifs in their structure. In this study specifically, synthetic routes were optimized for obtaining precursors, derivatives of (i) resorcinarenes and (ii) PAMs, functionalized with thiol or maleimide groups. In the case of resorcinarenes, this is the first report of the functionalization of these molecules with the maleimide group. Conditions of the Michael thiol-maleimide addition reaction were evaluated to form conjugates of the (peptide)n-calix[4]resorcinarene type (n = 1, 2, 3 or 4), which allowed obtaining six new conjugates with one or two copies of the LfcinB peptide motif (20-25): RRWQWR. It is worth noting that it was possible to bind the macrocycle with a palindromic peptide of thirteen residues, being the first time that resorcinarenes have been functionalized with peptide sequences of more than six residues. Finally, the antibacterial activity of the conjugates was evaluated against Escherichia coli (Gram-negative) and Enterococcus faecalis (Gram-positive). The advances obtained open new routes for the synthesis of novel molecules, allowing the incorporation of other PAMs through a clean, selective and modular reaction such as the Michael addition.