Adepamycin: design, synthesis and biological properties of a new peptide with antimicrobial properties.

Autor: Almeida LHO; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária, 79.070-900, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brazil. Electronic address: luishenrique.oa@gmail.com., Oliveira CFR; Universidade Federal da Grande Dourados, 79.804-970, Dourados, Mato Grosso do Sul, Brazil. Electronic address: oliveiracfr@gmail.com., Rodrigues MS; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária, 79.070-900, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brazil. Electronic address: maysouza_rodrigues@hotmail.com., Neto SM; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária, 79.070-900, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brazil. Electronic address: simoneneto@gmail.com., Boleti APA; Universidade Federal da Grande Dourados, 79.804-970, Dourados, Mato Grosso do Sul, Brazil. Electronic address: apboleti@yahoo.com.br., Taveira GB; Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Microrganismos, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, 28.013-602, Campo dos Goytacazes, Rio de Janeiro, Brazil. Electronic address: gabrielbtaveira@yahoo.com.br., Mello ÉO; Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Microrganismos, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, 28.013-602, Campo dos Goytacazes, Rio de Janeiro, Brazil. Electronic address: ericamello08@gmail.com., Gomes VM; Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Microrganismos, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, 28.013-602, Campo dos Goytacazes, Rio de Janeiro, Brazil. Electronic address: valmguenf@gmail.com., Santos ELD; Universidade Federal da Grande Dourados, 79.804-970, Dourados, Mato Grosso do Sul, Brazil. Electronic address: edsonsantos@ufgd.edu.br., Crusca E Jr; Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, 14.800-060, Araraquara, Sao Paulo, Brazil. Electronic address: ecrusca@gmail.com., Franco OL; Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Universidade Católica de Brasília, 70.790-160, Brasília, Distrito Federal, Brazil; S-Inova Biotech, Universidade Católica Dom Bosco, 79.117-010, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brazil. Electronic address: ocfranco@gmail.com., Cardoso MHES; Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Universidade Católica de Brasília, 70.790-160, Brasília, Distrito Federal, Brazil; S-Inova Biotech, Universidade Católica Dom Bosco, 79.117-010, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brazil. Electronic address: marlonhenrique6@gmail.com., Macedo MLR; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária, 79.070-900, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brazil. Electronic address: ligiamacedo18@gmail.com.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Archives of biochemistry and biophysics [Arch Biochem Biophys] 2020 Sep 30; Vol. 691, pp. 108487. Date of Electronic Publication: 2020 Jul 22.
DOI: 10.1016/j.abb.2020.108487
Abstrakt: Antimicrobial peptides (AMP) are molecules with a broad spectrum of activities that have been identified in most living organisms. In addition, synthetic AMPs designed from natural polypeptides have been largely investigated. Here, we designed a novel AMP using the amino acid sequence of a plant trypsin inhibitor from Adenanthera pavonina seeds (ApTI) as a template. The 176 amino acid residues ApTI sequence was cleaved in silico using the Collection of Antimicrobial Peptides (CAMP R3 ), through the sliding-window method. Further improvements in AMP structure were carried out, resulting in adepamycin, an AMP designed from ApTI. Adepamycin showed antimicrobial activity from 0.9 to 3.6 μM against Escherichia coli, Klebsiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus strains. Moreover, this peptide also displayed activity against Candida albicans and Candida tropicalis. No toxic effects were observed on healthy human cells. Studies on the mechanism of action of adepamycin were carried out using an E. coli and C. tropicalis. Adepamycin triggers membrane disturbances, leading to intracellular nucleic acids release in E. coli. For C. tropicalis, an initial interference with the plasma membrane integrity is followed by the formation of intracellular reactive oxygen species (ROS), leading to apoptosis. Structurally, adepamycin was submitted to circular dichroism spectroscopy, molecular modeling and molecular dynamics simulations, revealing an environment-dependent α-helical structure in the presence of 2,2,2- trifluoroethanol (TFE) and in contact with mimetic vesicles/membranes. Therefore, adepamycin represents a novel lytic AMP with dual antibacterial and antifungal properties.
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Databáze: MEDLINE
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