Marc Torrent i Javier Valle, membres del Departament de Ciències Experimentals de la Salut (CEXS) de la UPF, conjuntament amb Ester Boix i M. Victòria Nogués, investigadores de la UAB, coordinats per David Andreu, cap de la Unitat de Química de Proteïnes i Proteòmica del CEXS-UPF, han plantejat un mecanisme per a l'aparició de propietats antibiòtiques en pèptids i proteïnes.

L'estudi, publicat a Angewandte Chemie , una de les més importants revistes de química, proposa que regions de les proteïnes amb tendència a formar agregats amiloides, com els que caracteritzen la malaltia d'Alzheimer, podrien haver evolucionat i adquirit propietats antibiòtiques gràcies a mutacions que augmenten el caràcter catiònic (càrrega positiva) i redueixen la tendència a l'agregació.

La recerca analitza més de 600 proteïnes i pèptids amb acció antibiòtica i mostra com, en el decurs de l'evolució, la càrrega positiva i l'agregació han seguit tendències oposades: la primera augmentant, la segona minvant.

Partint d'aquesta constatació, un mecanisme plausible per a l'evolució de regions amiloides a antibiòtiques inclouria una major presència d'aminoàcids catiònics, com lisina i arginina, a determinades posicions de la seqüència, afavorint l'adopció d'estructures en forma d'hèlix que ataquen la membrana dels microbis.

Per comprovar experimentalment la hipòtesi, els investigadors han analitzat l'estructura tridimensional i l'acció antibiòtica de 30 seqüències peptídiques generades sintèticament en base a aquests criteris, confirmant que la presència d'aminoàcids amb càrrega positiva a certes posicions confereix propietats antibiòtiques sempre i quan la seqüència de partida tingui caràcter amiloide.

Aquests resultats permetrien explicar perquè proteïnes aparentment no relacionades amb el sistema immunitari presenten una potent acció antibiòtica. L'estudi permetrà també entendre millor els mecanismes d'acció d'aquests antibiòtics peptídics i dissenyar-ne de nous amb propietats òptimes.

Treball de referència:

Torrent M, Valle J, Nogués MV, Boix E, Andreu D., (2011), " The Generation of Antimicrobial Peptide Activity: A Trade-off between Charge and Aggregation?", AngewChemInt Ed Engl, 16 de setembre, doi: 10.1002/anie.201103589.