Análise conformacional da melitina por dinâmica molecular e caracterização dos efeitos do peptídeo na função plaquetária

Abstract

Acidentes envolvendo abelhas africanizadas são freqüentemente relatados, particularmente na América do Sul. As picadas de abelhas causam reações localizadas e sistêmicas e os sintomas do envenenamento incluem náuseas, vômitos, hemólise, falência renal e coagulação intravascular disseminada. Durante muito tempo todas as reações tóxicas eram atribuídas à presença de uma fosfolipase A2, mesmo sendo o veneno uma mistura complexa de substâncias. A melitina, o componente mais abundante e tóxico do veneno de abelha, é um peptídeo de 26 aminoácidos com a habilidade de interagir e danificar membranas celulares. A melitina é também capaz de modular muitas proteínas, aumentando a diversidade de atividades biológicas do peptídeo. Até recentemente, acreditava-se que a estrutura tri-dimensional biologicamente ativa do peptídeo, que possui conformação em hélice, era um tetrâmero. Neste trabalho avaliamos a conformação da melitina e seus estados oligoméricos em solução por dinâmica molecular e a interferência da melitina na função plaquetária. Aqui está demonstrado que a melitina possui uma conformação randômica em condições fisiológicas e que sua estrutura tri-dimensional sofre alterações de acordo com as condições ambientais. Ainda, foi demonstrada uma nova atividade biológica do peptídeo melitina. O peptídeo é capaz de induzir a 8 agregação plaquetária de forma dose-dependente e de interagir diretamente com a superfície de plaquetas. A correlação entre a conformação da melitina e suas atividades biológicas é discutida. Os resultados aqui apresentados podem ser valiosos no entendimento do papel da melitina nas coagulopatias induzidas por veneno de abelha. O estudo estrutural mostrado aqui pode ser aplicado para explicar as diferentes atividades do peptídeo.

Accidents involving africanized bees are frequently reported, particularly in South America. Bee stings cause localized and systemic reactions and the symptoms of envenomation include nausea, vomiting, hemolysis, kidney failure and disseminated intravascular coagulation. For a long time, all toxic reactions were ascribe to the presence of a phospholipase A2, despite of being the venom a complex mixture of substances. Melittin, the most abundant and the major toxic component of bee venom, is a 26 amino acid peptide with the ability to interact and disrupt cell membranes. Melittin is also able to modulate many proteins, enhancing the wide range of the peptide biological activities. The biologically active tridimensional structure of the peptide, which has a helical conformation, has been described until now as a tetramer. In this work we evaluated the conformation of melittin and its oligomeric states in solution by molecular dynamics simulations and performed studies of melittin effect on platelet function. Here we demonstrate that melittin has a random conformation under physiological conditions and its tridimensional structure changes under different environmental conditions. Moreover, here we describe a new biological activity of melittin. The peptide is able to induce platelet aggregation in a dose10 dependent manner and can interact directly with the platelet surface. The correlation between melittin conformation and biological activity is discussed. Our results might contribute to elucidate the role of melittin in bee venom induced coagulopathies. The structural data gathered in this work may explain the different activities of the peptide.