INTERACCIÓN ENTRE EL PÉPTIDO NISINA Y MEMBRANAS LIPÍDICAS: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL POR ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL

MARCELO, SOSA MORALES; ALVAREZ, ROSA MARÍA S.; MONTICH, GUILLERMO

Rosario, Santa Fe

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

AAIFQ

INTERACCIÓN ENTRE EL PÉPTIDO NISINA Y MEMBRANAS LIPÍDICAS:  CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL POR ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL     Marcelo C. Sosa Moralesa, Rosa María S. Álvareza, Guillermo G. Montichb   aINSIBIO (CONICET-UNT), Instituto Superior de Investigaciones Biológicas, Chacabuco 461, S.M de Tucumán, Tucumán, T4000ILI, Argentina, bCIQUIBIC (CONICET-UNC), Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba, Haya de la Torre y Medina Allende, Ciudad Universitaria, X5000HUA, Córdoba, Argentina marcelocsosa84@gmail.com     Introducción: continuando con nuestra línea de investigación consistente en el análisis por espectroscopia vibracional de las alteraciones estructurales en membranas modelo producidas por biomoléculas, iniciamos el estudio de las interacciones entre nisina y membranas aniónicas. La nisina es un péptido antibiótico sintetizado por bacterias lácticas. Tiene una carga neta positiva (+5) y está constituida por 34 aminoácidos. Posee una estructura única debido a 5 puentes tioéter que dan lugar a 5 anillos intramoleculares de lantionina. Se ha demostrado que la membrana lipídica es el sitio primario de la actividad antibiótica de la nisina.                                                          Objetivo: estudiar por espectroscopias Raman e infrarroja la interacción intermolecular entre nisina y fosfolípidos cargados negativamente (DPPG) mediante la evaluación e interpretación de los cambios espectrales de señales consideradas marcadores específicos del empaquetamiento lipídico, del número de confórmeros gauche en las cadenas hidrocarbonadas y del grado de hidratación de las cabezas polares.                                                                Resultados: el análisis se basa en  las diferencias espectrales observadas entre los espectros de DPPG puro y del complejo DPPG/nisina. Por espectroscopia Raman se analizan específicamente las regiones correspondientes a los estiramientos C-H (2800 – 3000 cm-1) y  C-C (1000 – 1200 cm-1 ), mientras que por espectroscopia infrarroja se monitorea la banda correspondiente al estiramiento simétrico C-H a 2850cm-1 y la relación de intensidades entre las señales asociadas a los estiramientos C=O (1725cm-1 y 1740cm-1). La banda Raman correspondiente al estiramiento CH de los grupos metilos terminales se intensifica notablemente en el espectro DPPG/nisina a temperatura ambiente, indicando um marcado incremento  en el desorden rotacional y en el desacoplamiento entre las cadenas alquílicas inducidos por la incorporación del péptido. La alteración estructural producida en la región hidrofóbica se manifiesta también por el significativo cambio entre las intensidades de las bandas C-C, relativas a las poblaciones trans/gauche.                                                                                             Conclusiones: El estudio experimental realizado permite evaluar el grado de perturbación producido por el péptido en la membrana lipídica en fase gel. Las alteraciones estructurales, que se manifiestan tanto en la zona hidrófobica como en la region interfasial, indican que la incorporación de la nisina le confiere una considerable fluidez a la bicapa lipídica, lo que confirmaría la capacidad del péptido para permeabilizar las membranas.