Análise de arquétipos estruturais de desintegrinas para o desenvolvimento de moléculas inibidoras da agregação plaquetária

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, Programa de Pós Graduação em Biologia Animal, 2014.Os anfíbios anuros são animais que vêm sendo estudados e utilizados como modelos para descoberta de novas moléculas há algum tempo. Sua pele secreta uma mistura de substâncias ativas em grande parte já isoladas e estruturalmente caracterizadas. Dentre tais compostos, podemos citar peptídeos antimicrobianos, hipotensores e opióides, aminas biogênicas, alcaloides e esteróis. O trabalho em questão analisou um peptídeo oriundo da secreção cutânea do anfíbio Hypsiboas punctatus. Tal peptídeo apresenta uma sequência de 15 resíduos de aminoácidos e um motivo ativo composto pelo tripeptídeo KGD característico das proteínas da família das desintegrinas, até o momento inédito em anfíbios. O peptídeo em questão foi modificado em mais cinco análogos e sintetizado por meio de síntese química sólida. As moléculas foram purificadas, caracterizadas e testadas e, ao final do processo, tiveram os modelos das suas estruturas tridimensionais determinados por meio de Ressonância Magnética Nuclear. A sequência peptídica original foi modificada para gerar cinco análogos sintéticos obtidos por meio de síntese química em fase sólida. Todos os análogos foram submetidos à oxidação do par de resíduos de cisteína para formação das respectivas pontes dissulfeto, purificados, caracterizados e testados. Ao final deste processo, tiveram suas respectivas estruturas tridimensionais determinadas por meio de Ressonância Magnética Nuclear. O peptídeo natural não apresentou qualquer atividade anti- plaquetária in vitro quando testado por meio da metodologia de impedância elétrica, no entanto é possível atribuir-se a esta molécula discreta atividade relativa de inibição de agregação em ensaios de espalhamento plaquetário. Contudo, quando avaliados comparativamente sob mesma metodologia, os análogos sintéticos demonstram atividade anti-plaquetária significativamente superior ao peptídeo natural, utilizado neste trabalho como um arquétipo estrutural de desintegrina. Tais evidências, isto é, a comprovação experimental do surgimento de uma nova atividade biológica em análogos sintéticos, originalmente inexistente na molécula arquetípica, corrobora nossa hipótese sobre a importância da redistribuição das cargas (positiva e negativa) ao longo do eixo maior da estrutura 3D de cada análogo e da necessidade de um reposicionamento “Taylor-Made” dos motivos (Arg-Gly-Asp; Lys-Gly-Asp; His-Gly-Asp) para que as novas moléculas fossem ativas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTAnurans are animals that have been much explored as models. Their skin is part of their immune system and it has special glands which secrete a rich mixture of substances related to their innate defense against predators and microorganisms. Among this molecules are active peptides which have been isolated and tested for many pathogens and are a growing field within pharmacology. The present work analyzed a specific peptide from the skin secretion of the amphibian Hypsiboas punctatus. It is formed by a 15 amino acid sequence with a KGD disintegrin-like motif in the center of a loop constricted by a disulfide bridge. This motif has never been registered for amphibians before. The natural peptide was modified into five analogues which were synthesized through solid phase tButyl/FMOC strategy. They were purified (Reverse-Phase High Performance Liquid Chromatography), characterized (Mass Spectrometry), had their biological activity tested and their 3D structures calculated with the use of Nuclear Magnetic Resonance. The natural peptide did not show any anti-platelet inhibition activity when tested through electric impedance methodology; however it did show relative biological activity when tested through platelet spreading assay methodology. The modified analogues showed a higher activity rate. The results indicate the verification of the hypothesis of the importance of an improved positioning of the positive and negative charges along the molecule structure and also of the need for the ligand section of the peptide to be centered in the active loop