Comportamiento en interfases del péptido antimicrobiano microcina J25

BELLOMIO, AUGUSTO; OLIVEIRA, RAFAEL; MAGGIO, BRUNO; MORERO, ROBERTO D.

Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Buenos Aires. Argentina

Congreso; XXXI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2002

Sociedad Argentina de Biofísica

La aparición de cepas bacterianas resistentes a los antibióticos tradicionales a despertado un gran interés en los últimos años del estudio de diversos péptidos antimicrobianos producidos por bacterias, plantas, insectos, anfibios y mamíferos. A pesar de que presentan una gran heterogeneidad de estructuras y de mecanismos de acción, muchos actúan a nivel de la membrana celular. El péptido antimicrobiano cíclico microcina J25 (MccJ25) codificado por un plásmido fue aislado en nuestro laboratorio. Tiene 21 aminoácidos, la mayoría hidrofóbicos o polares sin carga. Es activo contra bacterias filogenéticamente relacionadas a la cepa productora de Escherichia coli, entre ellas distintas cepas patógenas Shigella, E. coli y Salmonella e induce filamentación celular en una vía independiente del sistema SOS. Estudios llevados a cabo con vesículas de fosfatidilcolina de yema de huevo (PCYH), demostraron que MccJ25 induce un incremento significativo en la fluidez de la bicapa. MccJ25 también disipa el potencial de membrana generado con valinomicina en vesículas artificiales de PCYH y sobre una cepa de Salmonella newport patógena e hipersensible al péptido antimicrobiano, altera la permeabilidad de la membrana interna, lo que llevaría a la inhibición del consumo de oxígeno. En este trabajo se profundizó el estudio de la interacción con fosfolípidos de MccJ25 mediante técnicas de monocapas. Se realizaron isotermas  de adsorción a interfase agua-aire y agua-PCYH. Los gráficos de Dp en función de la concentración de péptido [L] fueron analizados usando la isoterma de Langmuir modificada:  Dp = [L] n Dpmax / (Kd + [L]) n . El máximo Dp alcanzado en ausencia de fosfolípidos en el rango de concentraciones testeado fue de 10,1 mN/m. En presencia de una monocapa preformada de PCYH a 10 y 20 mN/m la presión de superficie final alcanzada (Dpinicial + Dpmax) fue de 33 mN/m. Esta presión es de 23 mN/m mayor a la alcanzada en ausencia de lípidos, sugiriendo de esta manera un incremento en su estabilidad lateral con una disminución de la energía libre de superficie debido a la interacción con PCYH.  Tanto para la adsorción a la interfase buffer-aire como para la adsorción a monocapas preformadas de PC n @ 1, lo que indica una partición a la interfase de un modo hiperbólico simple. Isotermas de compresión de monocapas dispersadas de MccJ25 en la interfase aire-agua mostraron que el péptido presenta un colapso complejo con una p de colapso de alrededor de 6 mN/m con un área molecular para la misma de 2,6 ± 0,1 nm2.