Péptidos híbridos derivados de Melitina, Lactoferricina y/o Buforina : obtención por síntesis de péptidos en fase sólida y química click
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Autores
Ramírez Celis, David Augusto
Director
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Español
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Resumen
El uso indiscriminado de antibióticos ha generado un incremento de la resistencia bacteriana, lo que es considerado como una amenaza creciente para la salud a nivel mundial. En reportes recientes emitidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS), se describe la importancia de la búsqueda de nuevas moléculas con potencial terapéutico, que logren combatir infecciones causadas por cepas resistentes y que su actividad se base en mecanismos de acción diferentes a los que exhiben los antibióticos convencionales. En este ámbito, los péptidos antimicrobianos (PAMs) híbridos o quiméricos, que contengan secuencias peptídicas de diferentes orígenes, son una alternativa interesante. Puesto que, al combinar secuencias que presentan diferentes mecanismos de acción se podrían obtener nuevos agentes terapéuticos, que generen menos resistencia.
En el presente trabajo se propuso obtener nuevos PAMs híbridos, derivados de la Melitina (MEL) y los motivos mínimos de actividad de la Lactoferricina bovina (LfcinB) o la Buforina (BFII). En la primera etapa del trabajo se obtuvieron seis péptidos cortos derivados de MEL; específicamente, las secuencias: MEL(1-9): 1GIGAVLKVL9, MEL(5-13): 5VLKVLTTGL13, MEL(10-18): 10TTGLPALIS18, MEL(12-26): 12GLPALISWIKRKRQQ26, MEL(15-23): 15ALISWIKRK23 y MEL(19-26): 19WIKRKRQQ26. Se evaluó la actividad antibacteriana de estas moléculas contra E. coli ATCC 25922 y S. aureus ATCC 29213, lo que permitió seleccionar la secuencia 15ALISWIKRK23 que presentó actividad contra E. coli, para ser unida a los motivos mínimos de actividad de LfcinB (RRWQWR) o de la BFII (RLLR). En la segunda etapa del trabajo, se obtuvieron PAMs híbridos de las familias MEL/LfcinB y MEL/BFII, mediante síntesis en fase sólida (SPPS-Fmoc/tBu) y en la tercera etapa, se obtuvieron péptidos híbridos mediante reacción de química click en solución, con las reacciones de adición de Michel tiol-maleimido y sustitución de halógeno por tiol. Los PAMs híbridos obtenidos fueron purificados por RP-SPE y caracterizados por RP-HPLC y LC-MS y aquellas moléculas con la mayor viabilidad sintética y purezas mayores a 80% fueron empleadas para evaluar su actividad antibacteriana contra la cepa E. coli ATCC 25922 y la cepa S. aureus ATCC 29213, usando ensayos de Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) y Concentración Mínima Bactericida (CMB). En este proyecto, se encontró un péptido corto derivado de Melitina que no estaba reportado y presentó actividad contra E. coli ATCC 25922. Asimismo, se obtuvieron doce PAMs híbridos que no han sido reportados, los cuales presentaron actividad antibacteriana contra las dos cepas evaluadas, siendo moléculas promisorias para su uso como agentes terapéuticos (Texto tomado de la fuente).
Abstract
The indiscriminate use of antibiotics has led to an increase in bacterial resistance, which is considered a growing threat to global health. In recent reports issued by the World Health Organization (WHO), the importance of searching for new molecules with therapeutic potential is highlighted, specially molecules capable of battling infections caused by resistant strains and whose activity is based on mechanisms of action different from those exhibited by conventional antibiotics. In this context, hybrid or chimeric antimicrobial peptides (AMPs), which contain peptide sequences from different origins, represent an interesting alternative. By combining sequences with different mechanisms of action, it may be possible to obtain new therapeutic agents that induce less resistance.
In this work, it was proposed to obtain new hybrid AMPs derived from Melittin (MEL) and the minimal activity motifs of bovine Lactoferricin (LfcinB) or Buforin II (BFII). In the first stage of the study, six short peptides derived from MEL were obtained, specifically the sequences: MEL(1-9): 1GIGAVLKVL9, MEL(5-13): 5VLKVLTTGL13, MEL(10-18): 10TTGLPALIS18, MEL(12-26): 12GLPALISWIKRKRQQ26, MEL(15-23): 15ALISWIKRK23 and MEL(19-26): 19WIKRKRQQ26. The antibacterial activity of these molecules was evaluated against E. coli ATCC 25922 and S. aureus ATCC 29213, allowing the selection of the sequence 15ALISWIKRK23, which showed activity against E. coli, to be bonded with the minimal activity motifs of LfcinB (RRWQWR) or BFII (RLLR). In the second stage, hybrid AMPs from the MEL/LfcinB and MEL/BFII families were obtained through solid-phase peptide synthesis (SPPS-Fmoc/tBu). And, in the third stage, hybrid peptides were synthesized using click chemistry reactions in solution, including thiol–maleimide Michael addition and halogen–thiol substitution reactions. The resulting hybrid AMPs were purified using RP-SPE and characterized by RP-HPLC and LC-MS. Those molecules with the highest synthetic viability and purity above 80% were selected for antibacterial activity assays against E. coli ATCC 25922 and S. aureus ATCC 29213, using Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) assays. This project identified a short peptide derived from Melittin that had not been previously reported and exhibited activity against E. coli ATCC 25922. Additionally, twelve novel hybrid AMPs were obtained, all of which showed antibacterial activity against both tested strains, making them promising candidates for therapeutic use.
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