Predicción del mecanismo de acción sobre células procariotas de los péptidos TMA1 y TMA16 del veneno de escorpión Tityus Macrochirus (Buthidae)

Abstract

Las toxinas de los escorpiones BUTHIDAE, específicamente la especie colombiana Tityus macrochirus, está compuesto de sales orgánicas, aminoácidos libres y componentes heterocíclicos como pirrolidina e indol que hacen parte de los aminoácidos prolina y triptófano. Adicional cuando se habla sobre las toxinas de los escorpiones se debe tener en cuenta un grupo denominado los péptidos antimicrobianos (PAM's), los cuales son péptidos de origen natural que tienen propiedades antibióticas. Estudios realizados con las toxinas Tma1 y Tma16 del escorpión T. macrochirus, evidencia una afectación funcional en los canales iónicos de sodio (Na+ ) y potasio (K+ ). Esta investigación, partió de que aún se desconoce la estructura terciaria de los péptidos Tma1 y Tma16 del veneno del escorpión T. macrochirus, por lo tanto, se hace necesario el uso de técnicas de bioinformática que permitan modelar los diferentes niveles estructurales de los péptidos Tma1 y Tma16, esto mediante el uso del servidor ExPASY se propone un modelo de estructuras primaria para los péptidos Tma1 y Tma16; También se utilizó los servidores como Phyre2 y I-TASSER para obtener las estructura secundarias y terciaria más estables de las proteínas a trabajar, y para determinar mediante simulaciones de acoplamiento molecular o “docking” las interacciones con la membrana de las células procariotas se utilizó el servidor AutoDock Vina portado a WebAssembly, se logró ver los acoplamientos moleculares más favorables entre los péptidos y los ligandos de la membrana celular de las bacterias Escherichia coli (Ácido N-acetil-alfa-neuramínico), Salmonella entérica (Ácido 4- nitrofenil beta-D-glucopiranosidurónico) y Staphylococcus aureus (Biotina) Alcanzando así interacciones moleculares energéticamente favorables y estables lo cual permitiría clasificar a los péptido Tma1 y Tma16 como péptidos antimicrobianos

The toxins of BUTHIDAE scorpions, specifically the Colombian species Tityus macrochirus, are composed of organic salts, free amino acids and heterocyclic components such as pyrrolidine and indole that are part of the amino acids proline and tryptophan. Additionally, when talking about scorpion toxins, a group called antimicrobial peptides (PAM's) must be taken into account, which are naturally occurring peptides that have antibiotic properties. Studies carried out with the Tma1 and Tma16 toxins of the scorpion T. macrochirus show a functional impairment in the sodium (Na+) and potassium (K+) ion channels. This research started from the fact that the tertiary structure of the Tma1 and Tma16 peptides of the T. macrochirus scorpion venom is still unknown, therefore, it is necessary to use bioinformatics techniques that allow modelling the different structural levels of the Tma1 peptides. and Tma16, this through the use of the ExPASY server, a model of primary structures for the peptides Tma1 and Tma16 is proposed; Servers such as Phyre2 and ITASSER were also used to obtain the most stable secondary and tertiary structures of the proteins to work with, and to determine the interactions with the membrane of prokaryotic cells by means of molecular docking or "docking" simulations, the AutoDock Vina server ported to WebAssembly, it was possible to see the most favourable molecular couplings between the peptides and the cell membrane ligands of the bacteria Escherichia coli (Nacetyl-alpha-neuraminic acid), Salmonella enterica (4-nitrophenyl beta- Dglucopyranosiduronic acid) and Staphylococcus aureus (Biotin), thus achieving energetically favourable and stable molecular interactions, which would allow the classification of Tma1 and Tma16 peptides as antimicrobial peptides