Síntesis y aplicación de fotosondas derivadas de ampicilina al estudio de mecanismos de resistencia de Staphylococcus aureus

ANTINORI, M.; TESTERO, S.A.; BELLUZO, B.; MÉNDEZ, L.; LLARRULL, L.I.

Potrero de los Funes

Congreso; XXI Simposio Nacional de Química Orgánica; 2017

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica

La bacteria Gram-positiva Staphylococcus aureus es la principal causa de infecciones intra- y extra-hospitalarias.1 El sistema de tres componentes vraSRT controla el proceso de entrecruzamiento del peptidoglicano, y es activado por antibióticos beta-lactámicos y glicopéptidos. VraSRT tiene un papel crítico en la resistencia a los glicopéptidos. El sistema vraSRT se compone de tres componentes: VraS y VraT son proteínas de membrana que podrían detectar rápidamente el estrés en la pared celular y transmitir la señal al citoplasma celular.2,3 El objetivo de este estudio es sintetizar análogos fotosensibles de antibióticos -lactámicos y evaluar si existe una interacción directa con las proteínas de membrana VraS y VraT, que pueda ser la señal que activa al sistema vraSRT. La irradiación UV de las fotosondas genera intermediarios altamente reactivos que se unirán covalentemente a ciertos grupos cercanos de las proteínas. Basándonos en esta propiedad, la interacción entre los análogos beta-lactámicos y las proteínasblanco pueden revelarse inequívocamente.Hemos sintetizado derivados de ampicilina con diferentes grupos fotorreactivos unidos al grupo amino primario de la cadena lateral unida a C-6. Se incorporaron tres grupos fotosensibles: benzofenona, tetrafluorofenilazida y trifluorometilfenildiazirina. Los productos se caracterizaron por 1H, 19F, 13C RMN y HPLC/MS. Las fotosondas mantuvieron la capacidad de la ampicilina de activar al operón vraSRT. Al incubar esferoplastos de E. coli que expresaban la proteína VraS recombinante con las fotosondas e irrarlos con luz UV a 254 nm y/o 365 nm, se detectaron cambios de migración en VraS en SDS-PAGE/Western Blot, lo que indicó la formación de aductos covalentes entre VraS y las fotosondas. La purificación de proteínas modificadas covalentemente y su caracterización por MALDI-TOF y digestión con proteasa /LC/MS/MS permitirá la identificación de los péptidos unidos a la fotosonda. Estos estudios sugieren la existencia de una interacción directa entre los antibióticos beta-lactámicos y la quinasa VraS del sistema de tres componentes. Investigaciones adicionales nos harán saber el sitio de interacción a nivel molecular y si otras proteínas son necesarias para la activación. VraS es un objetivo atractivo para el diseño de inhibidores de mecanismos de resistencia en S. aureus.Referencias:1-Boucher, H.W.; Talbot, G.H.; Bradley, J.S.; Edwards, J.E.; Gilbert, D.; et al. Clin. Infect. Dis. 2009, 48, 1-12.2-Kuroda, M.; Kuwahara-Arai K.; Hiramatsu, K. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000, 269, 485-490.3-Yin, S.; Daum, R.S.; Boyle-Vavra, S. Antimicrob. Agents Chemother. 2006, 50, 336-343.