Diseño de un péptido con actividad antibiótica selectiva derivado de la Miotoxina II presente en el veneno de la serpiente Bothrops Asper mediante diseño racional in silico y evaluación de su capacidad antibiótica
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2024-11
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Resumen
La resistencia bacteriana es una preocupación de salud pública, especialmente ante patógenos reportados como prioritarios por la OMS, como Escherichia coli resistente a carbapenémicos [1]. Como alternativa a los antibióticos actuales, las toxinas animales han suscitado un notable interés. Este trabajo realiza el diseño racional de un péptido antibiótico derivado de la secuencia 115-129 de la Miotoxina II, presente en el veneno de la serpiente Bothrops asper [2]. Se realizaron 20 modificaciones a la secuencia original 115-129 mediante docking molecular, identificando al péptido KHWYKHYRH como el de mejor energía de afinidad (-7.6 kcal/mol) hacia el lipopolisacárido (LPS). El perfil de toxicidad del péptido análogo realizado mediante ADMETlab 3.0 sugirió bajas probabilidades de cardiotoxicidad (0.047), mutagenicidad (0.136) y carcinogenicidad (0.0). Finalmente, los ensayos de difusión en agar no mostraron actividad antibacteriana significativa. No obstante, se sugiere que la protonación del péptido podría potenciar su efectividad. Adicionalmente, el desarrollo de un sistema de liberación del péptido podría optimizar su permeabilidad a través de la membrana bacteriana.
Descripción
Abstract
Bacterial resistance is a public health concern, especially against pathogens reported as priority by the WHO, such as carbapenem-resistant Escherichia coli [1]. As an alternative to current antibiotics, animal toxins have aroused considerable interest. This work performs the rational design of an antibiotic peptide derived from the sequence 115-129 of Myotoxin II, present in the venom of the snake Bothrops asper [2]. Twenty modifications were made to the original sequence 115-129 by molecular docking, identifying the peptide KHWYKHYRH as the one with the best affinity energy (-7.6 kcal/mol) towards lipopolysaccharide (LPS). The toxicity profile of the analogous peptide performed using ADMETlab 3.0 suggested low probabilities of cardiotoxicity (0.047), mutagenicity (0.136) and carcinogenicity (0.0). Finally, agar diffusion assays did not show significant antibacterial activity. However, it is suggested that protonation of the peptide could enhance its effectiveness. Additionally, the development of a peptide delivery system could optimize its permeability through the bacterial membrane.
Palabras clave
Resistencia bacteriana, Escherichia coli, Miotoxina II, Antibiótico, Docking molecular, Lipopolisacárido
Keywords
Bacterial resistance, Escherichia coli, Myotoxin II, Antibiotic, Molecular docking, Lipopolysaccharide