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Title: Estudo in silico de derivados do G-CSF humano como antibacterianos
metadata.dc.creator: Saturnino, Christine Facco
Keywords: Peptídeos antibacterianos;Análise in silico;Atividade antimicrobiana;Antibacterial peptides;In silico analysis;Antimicrobial activity
metadata.dc.subject.br-rjfgvb: Peptídios
Agentes antibacterianos
Issue Date: 31-Jul-2013
Abstract: Na tentativa de obter novas substâncias com atividade antibacteriana, o objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial antibacteriano de quatro peptídeos sintetizados, dos quais dois possuem sequência derivada da fragmentação in silico do G-CSF humano, enquanto os outros dois foram planejados teoricamente, verificando, assim, seu interesse como novos agentes terapêuticos na saúde humana. A avaliação foi realizada em duas etapas: análise in silico, que consistiu em predições de propriedades e parâmetros associados à ação antibacteriana, por meio de ferramentas computacionais; e o experimento in vitro para a determinação da concentração inibitória mínima (MIC) dos peptídeos contra bactérias Gram positivas e negativas. A maioria das predições foi favorável para os quatro peptídeos, pois os resultados determinados para hidrofobicidade, anfipaticidade, tamanho, estrutura secundária, carga líquida, potencial de ligação em membrana, meia-vida e índice de Boman encontram-se dentro de valores desejados para o potencial antibacteriano. Na análise in silico, apenas a predição algorítmica da atividade antimicrobiana gerou resultados desfavoráveis para os peptídeos com sequências derivadas do G-CSF (peptídeos 1 e 2), porém essa mesma predição foi positiva para os outros dois. O ensaio in vitro demonstrou que até a concentração mais alta utilizada dos quatro peptídeos (500 μg/mL) foi insuficiente para a determinação de sua concentração inibitória mínima, porém, observou-se considerável diminuição no crescimento de E. coli (58,7%) pelo peptídeo 4 e de E. fecalis (86,1%) e E. coli (54,9%) pelo peptídeo 3, em comparação com o controle de viabilidade. Esses valores indicam a presença de ação antibacteriana por parte dos peptídeos planejados teoricamente (peptídeos 3 e 4), corroborando com as predições computacionais. Dessa forma, é possível concluir que a análise in silico foi de suma importância para a seleção dos peptídeos a serem sintetizados, os quais apresentaram nos ensaios in vitro resultados em concordância com a predição computacional de atividade antimicrobiana.
In attempt to obtain new substances with antibacterial activity, the aim of this study was to evaluate the antibacterial potential of four synthesized peptides, where two of them have sequence derived from human G-CSF in silico fragmentation, while the other two were theoretically planned, allowing the verification of their interest as new therapeutic agents at human health. The evaluation was performed in two stages: in silico analysis, consisting of predictions of properties and parameters associated with antibacterial effect, through computational tools; and the in vitro experiment for determination of the minimum inhibitory concentration (MIC) of the peptides against Gram positive and negative bacteria. Most predictions was favorable for all four peptides, showed by determined results of hydrophobicity, amphipathicity, size, secondary structure, net charge, membrane binding potential, half-life and Boman Index, considered as desirable values for antibacterial potential. In the in silico analysis, only algorithmic prediction of antimicrobial activity revealed unfavorable results for peptides with sequences derived from G-CSF (peptides 1 and 2), nonetheless, the predictions were positive for the other two. The in vitro assay showed that up to the highest concentration used of the four peptides (500 μg/mL) was insufficient for determination of minimum inhibitory concentration, however it was possible to observe significant growing decrease of E. coli (58.7%) by peptide 4 and E. fecalis (86.1%) and E. coli (54.9%) by peptide 3, when compared with the viability control. These values indicate the presence of antibacterial activity in the theoretically planned peptides (peptides 3 and 4), confirming the computational predictions. Thus, it is possible to conclude that the in silico analysis was very important for the selection of the peptides to be synthesized, which showed results of in vitro assays in agreement with the computational prediction of antimicrobial activity.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/1867
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