Estudo teórico da estrutura e dinâmica de péptidos inibidores da fusão do HIV em água e membranas biológicas

Abstract

A acção dos péptidos inibidores de fusão (FI) do HIV, T-20 e T-1249, foi analisada nesta tese por uma abordagem in silico através da técnica de dinâmica molecular (MD). Foi estudada tanto a estrutura como a dinâmica destes FI em três situações diferentes: em solução (com o intuito de tentar mimetizar a situação do péptido no plasma sanguíneo) e a interagir com modelos de membranas de 1-palmitoil-2-oleil-fosfatidilcolina (POPC) (na fase líquido desordenado - Ld) e membranas de POPC / colesterol (1:1) (POPC / Chol) (na fase líquido ordenado – Lo). Com isto tentámos perceber se haveria diferenças na capacidade de ambos os FI em interagir com membranas em duas fases distintas com o intuito de correlacionar esses resultados quer com a eficiência aumentada do T-1249 quer com o modelo de acção proposto por Veiga e colaboradores [Veiga et al, 2004a; Veiga et al, 2004b]. Este modelo propunha que um dos factores para a maior eficiência do T-1249 seria a sua maior capacidade de adsorver a membranas, nomeadamente na fase Lo, o que teria como consequência uma maior concentração local destes FI e, como tal, uma maior disponibilidade para interagir com as glicoproteínas responsáveis pelo processo de reconhecimento e fusão das membranas do vírus e da célula alvo. Os nossos resultados comprovaram esta suposição: uma maior capacidade da parte do T-1249 de interagir com membranas nas duas fases nomeadamente via pontes de H. O péptido T-1249 faz mais pontes de H com as membranas e estabelece-as via diversos resíduos de aminoácidos que se estendem ao longo de todo o péptido, ao contrário do que se passa com o T-20 que forma menos pontes de H e em que os resíduos envolvidos no processo estão mais restringidos à região junto do C-terminal. Estes péptidos são portadores de um domínio designado por TRD (tryptophan rich domain) no Cterminal com capacidade de interagir com membranas, mas apenas o T-1249 possui um domínio anfipático adicional, designado PBD (pocket binding domain), que também possui esta capacidade. Os nossos resultados mostram não só a importância deste segundo domínio na interacção com as membranas, como apontam para a importância da presença dos dois domínios no desenho de péptidos FI para uma eficiência aumentada na inibição da fusão das membranas.