Relación estructura-actividad antifúngica de HIS-PHE-ARG-TRP-GLY-LYS-PRO-VAL-NH2 y análogos

FRANCISCO M. GARIBOTTO, MARCELO F. MASMAN, ANA M. RODRÍGUEZ, CSABA SOMLAI, BOTOND PENKE, SUSANA A. ZACCHINO Y RICARDO D. ENRIZ

Tucuman

Congreso; XXVII Congreso Argentino de Química; 2008

Universidad Nacional de Tucuman

El principal objetivo era encontrar  análogos de a- MSH con mayor actividad antifúngica y llegar a una mejor comprensión de la relación estructura-actividad de péptidos antifúngicos a través del diseño, síntesis y ensayo de nuevas octapéptidos análogos en los cuales se  hicieron varias modificaciones. Nosotros hemos elegido la secuencia a-MSH (6-13), His-Phe-Arg-Gly-Trp-Lys-Pro-Val-NH2, que contiene la secuencia invariante "básicas" His-Phe-Arg-Trp (6-9), comunes a todos los receptores melanocortin, 25 y la secuencia Lys-Pro-Val (11-13), la cual fue informada como relevante para la actividad (17). Anteriormente, hemos probado la actividad antifúngica del tetrapéptido His-Phe-Arg-Trp-NH2 y de Lys-Pro-Val-NH2 contra un grupo de hongos patógenos (24). Lys-Pro-Val-NH2 no mostró actividad antifúngica, en contraste, el tetrapéptido His-Phe-Arg-Trp muestras un moderado pero significativo efecto antifúngico, en particular, contra C. neoformans (24). Para caracterizar mejor la relación estructura-actividad antifúngica de los octapéptidos 1-11 informados aquí, se exploró las influencias de sustituciones de aminoácidos en su actividad antifúngica En un primer paso de nuestro estudio, hemos centrado nuestra atención sobre la porción  C-terminal (secuencia (11-13) a-MSH), sintetizando y evaluando los compuestos 1-4. La sustitución de Pro-12 de Phe en el péptido 2 produjo un incremento de la actividad antifúngica contra  todos los hongos testeados. La sustitución de Pro-12 del péptido 1 por Tyr en el péptido 3 dio un mayor aumento de la actividad sólo en contra de C. neoformans. A continuación, se sustituye Lys-11 por Arg en el péptido 2 obteniendo el péptido 4, que muestra un incremento de la  actividad antifúngica en los tres hongos probados. En un segundo paso de nuestro estudio, concentramos nuestros esfuerzos en la introducción de modificaciones en la secuencia  a-MSH (6-9). La sustitución de Arg-8 por Lys en 2 y 4 dieron los péptidos 5 y 6, respectivamente. Este cambio produjo un aumento significativo de actividad antifúngica. Es interesante destacar que péptido 6 fue la más activa del péptido de esta serie, mostrando una importante actividad antifúngica contra todos los hongos ensayados. Luego, sustituyendo Phe por Tyr-12 en el péptido 5 se obtiene el péptido 7, presentando una actividad similar contra el C. neoformans que los péptidos 5y 6. Péptidos 8-11 se obtuvieron sustituyendo Phe-7 por Tyr en péptidos 6, 7, 5 y 2, respectivamente. En general, estos péptidos muestran un menor efecto inhibitorio con respecto a sus congéneres, en particular, péptidos 10 y 11, que muestra sólo un efecto marginal. La interacción p-staking que involucra residuos Tyr parecería ser mayor que los que involucran residuos Phe. Esto explicaría la preferencia de conformaciones totalmente plegadas que se observan en los péptidos 3, 7 y 11. Es interesante notar que los péptidos más activos poseen como forma preferida la conformación parcialmente plagada. Nuestros resultados indican, que en la forma totalmente plegada el ordenamiento espacial adoptado por el tripéptido C-terminal, en particular por el aminoácido de la posición 12 (Phe oTyr), podría jugar un rol determinante produciendo una interacción estabilizante p-staking.