Etudes biophysiques et structurales de peptides bioactifs dérivés de la famille des piscinides dans des modèles de membrane anionique

Biophysical and structural studies of bioactive peptides derived from the piscidin family in anionic membrane models

• Auteur / Autrice : Kelton Rodrigues de souza
• Direction : Burkhard Bechinger, Rodrigo Moreira Verly
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 01/12/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Céline Landon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Céline Landon, Andreas Kuhn

Mots clés

Mots clés contrôlés

Calorimétrie

Résonance magnétique nucléaire

Lipides des membranes

Peptides antimicrobiens

Mots clés libres

Peptide antimicrobien

Membrane lipidique

Interaction peptide-membrane

RMN du liquide

RMN du solide

Calorimétrie de titrage isotherme

Antimicrobial peptide

Lipid membrane

Peptide-membrane interaction

Liquid NMR

Solid-state NMR

Isothermal titration calorimetry

Résumé

Les peptides antimicrobiens sont prometteurs pour la conception de nouveaux médicaments antibactériens en raison de leur faible tendance au développement de résistance et de leur capacité à éliminer les bactéries multirésistantes. Nos investigations visent à étudier les mécanismes d'action des nouveaux peptides des ecPis-4s et ecPis-2s. De plus, nous avons proposé d'étudier la forme épimérique de l'ecPis-2s, puisqu'il a été rapporté qu'un peptide antimicrobien naturel contenant des résidus D- avait de larges activités antimicrobiennes. Les résultats obtenus indiquent que les ecPis-4s adoptent une conformation hélicoïdale amphipathique bien définie, orientée parallèlement à la surface de la bicouche phospholipidique, avec une forte affinité pour les membranes anioniques et une activité lytique dépendante de la concentration. En ce qui concerne les peptides épimères, nos résultats montrent que l'épimère D-ecPis-2s exerce un effet plus remarquable sur la stabilité de la membrane. La configuration des acides aminés D- semble donner à la structure peptidique un caractère amphipathique plus important comparé au peptide naturel L-ecPis-2s.

Antimicrobial peptides hold promise for the design of new antibacterial drugs due to their low tendency for resistance development and their ability to eliminate multidrug-resistant bacteria. Our investigations aim to study the mechanisms of action of the new ecPis-4s and ecPis-2s peptides. Furthermore, we proposed to study the epimeric form of ecPis-2s, since natural antimicrobial peptides containing D- residues have been reported to have broad antimicrobial activities. The results obtained indicate that ecPis-4s adopt a well-defined amphipathic helical conformation, oriented parallel to the surface of the phospholipid bilayer, with a strong affinity for anionic membranes and a concentration-dependent lytic activity. Regarding epimeric peptides, our results show that the epimeric D-ecPis-2s exerts a more remarkable effect on membrane stability. The D- amino acid configuration appears to give the peptide structure a greater amphipathic character compared to the natural L-ecPis-2s peptide.