Interaction of HIV fusion inhibitor peptides, of the MT-SC familly, with biological membrane models: a molecular dynamics study

Abstract

Resumo: Interação de Péptidos inibidores de fusão do VIH, da família MT-SC, com modelos de membranas biológicas: um estudo por dinâmica molecular - O VIH infeta células CD4+ através do reconhecimento de recetores CCR5 e CXCR4 á sua superfície num processo mediado por duas glicoproteínas do seu envelope, gp41 e gp120. Péptidos inibidores de fusão são fragmentos de regiões da gp41, que inibem a fusão de VIH com as células, impedindo a formação da sua estrutura de fusão, o 6-Helix Bundle. Existem estirpes de VIH resistentes aos péptidos disponíveis atualmente, pelo que é necessário desenvolver outros mais eficazes. Este trabalho visa comparar o desempenho de péptidos com adição de dois resíduos na região N-terminal (Metionina e Treonina), com o desempenho dos péptidos de gerações anteriores (Pronto, 2019), para averiguar o impacto do M-T Hook na atividade inibitória. Foram feitos testes em três modelos de membrana: POPC, POPC:CHOL(4:1) e POPC:CHOL(1:1). Os resultados obtidos sugerem um impacto positivo do M-T Hook em membranas mais fluidas, mas nenhum benefício aparente em membranas mais rígidas. Os péptidos com atividade mais promissora foram MT-C34, MT SC34 e MT-SC34EK; - ABSTRACT: HIV recognizes CD4+ cell receptors (CCR5 and CXCR4) through the action of two envelope glycoproteins, gp41 and gp120. Fusion inhibitor peptides mimic portions of gp41 and inhibit its fusion to the target cell, by blocking the formation of the 6-Helix Bundle. Certain strains of HIV have acquired resistance to the peptides available nowadays, therefore its necessary to develop better and more efficient peptides to solve this problem. In this work, we seek to compare the behavior of peptides with the addition of Methionine and Threonine residues in the N-terminus of the peptide, with the activity of their parent peptides (Pronto, 2019). Tests were made in three membrane models: POPC, POPC:CHOL (4:1) and POPC:CHOL (1:1). The results suggest that the M-T Hook has a positive impact in more fluid membranes but has no apparent benefits in more rigid membranes. The peptides with the most promising activity were MT-C34, MT-SC34 and MT-SC34EK