Predicción del mecanismo de acción del péptido Tma2 derivado del veneno del escorpión Tityus macrochirus (Buthidae) en células Gram negativa de Campylobacter jejuni

Abstract

El veneno de escorpión ha sido objeto de estudio durante varias décadas, debido a la evidencia de péptidos con gran actividad biológica, entre ellas la capacidad de inhibir el crecimiento de bacterias o causar su muerte. Campylobacter Jejuni es una bacteria gramnegativa, considerada como una de las una cuatro principales causas mundiales de enfermedad diarreica y se considera la causa bacteriana más frecuente de gastroenteritis en el mundo y que cada día es más complicado su tratamiento por la tolerancia a los antibióticos. Esta investigación tiene como objetivo predecir el mecanismo de acción del péptido Tma2 derivado del veneno del escorpión Tityus macrochirus en células Gramnegativas (Campylobacter jejuni). Para esto se llevó a cabo caracterización estructural y funcional de péptido Tma2, por medio de herramientas bioinformáticas del servidor Expasy, la selección de la proteína NikZ de Campylobacter jejuni en la base de datos de proteínas, el acoplamiento molecular con la herramienta de HADDOCK y la visualización de las interacciones por medio de Biovia Discovery Studio. Por consiguiente, se obtuvieron cuatro (4) de los mejores modelos del acoplamiento entre Tma2-NikZ, los cuales fueron comparados y analizados, para determinar cuál mostraba las interacciones más fuertes. Al relacionar el resultado del acoplamiento con el mecanismo de acción del péptido Tma2 en Campylobacter jejuni, se concluye que la proteína NikZ (Proteína de transporte de Níquel) es inhibida por el péptido Tma2, impidiéndole realizar las funciones vitales que este cumple en la bacteria, lo cual podría indicar el efecto bacteriostático de péptido Tma2 en la bacteria gramnegativa Campylobacter jejuni.

Scorpion venom has been the subject of study for several decades, due to evidence of peptides with high biological activity, including the ability to inhibit the growth of bacteria or cause their death. Campylobacter Jejuni is a gram-negative bacterium, considered one of the four main causes of diarrheal disease worldwide and is considered the most frequent bacterial cause of gastroenteritis in the world, and its treatment is becoming more complicated every day due to tolerance to antibiotics. This research aims to predict the mechanism of action of the Tma2 peptide derived from the venom of the scorpion Tityus macrochirus in Gram-negative cells (Campylobacter jejuni). For this purpose, structural and functional characterization of Tma2 peptide was carried out by means of bioinformatics tools of the Expasy server, selection of the Campylobacter jejuni NikZ protein in the protein database, molecular docking with the HADDOCK tool and visualization of interactions by means of Biovia Discovery Studio. Consequently, four (4) of the best models of the Tma2- NikZ docking were obtained, compared and analyzed, to determine which one showed the strongest interactions. By relating the coupling result with the mechanism of action of the Tma2 peptide in Campylobacter jejuni, it is concluded that the NikZ protein (Nickel Transport Protein) is inhibited by the Tma2 peptide, preventing it from performing the vital functions it performs in the bacterium, which could indicate the bacteriostatic effect of Tma2 peptide in the gram-negative Campylobacter jejuni bacterium