Los dímeros covalentes de la anfotericina B forman canales de membrana permeables a iones y dependientes del esterol

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• La biofísica es la biofísica.
• Biología Molecular Biología Molecular

Sus antecedentes:

• Se sabe que los polienemacrolidos como la anfotericina B (AmB) forman canales iónicos en las membranas plasmáticas, cruciales para su actividad antimicrobiana.
• La estabilidad y la función de estos canales ensamblados por AmB dependen de los componentes esterolicios dentro de las bicapas lipídicas.
• Elucidar la estructura precisa de estos conjuntos en forma de canal en las biomembranas es un objetivo de investigación de larga data.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los pasos iniciales en la comprensión de la estructura de los canales iónicos de polienemacrolide.
• Para sintetizar y evaluar dímeros de AmB con varios enlaces para la actividad de formación de canales.
• Para comparar las propiedades de formación de canales de los dímeros de AmB con AmB nativo.

Principales métodos:

• Síntesis de dímeros de AmB con diferentes tethers vinculados covalentemente, específicamente enlaces aminoalquilo-dicarboxilato.
• Evaluación de la actividad hemolítica de los dímeros de AmB sintetizados.
• Monitoreo de la afluencia de iones de potasio (K +) utilizando la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) 31P para medir los cambios en el pH del lumen del liposoma.
• Análisis de los cambios espectrales de RMN 31P para inferir las características del flujo iónico y las interacciones de membrana.

Principales resultados:

• Los dímeros de AmB con una unión aminoalquilo-dicarboxilato demostraron una potente actividad hemolítica.
• Los dímeros de AmB formaron con éxito ensamblajes moleculares análogos al AmB nativo dentro de las membranas fosfolípidas, como lo demuestra la afluencia de K+.
• El transporte de iones mediado por ergosterol por los dímeros de AmB exhibió una característica de "todo o nada", similar a la de AmB, lo que indica una formación de canales iónicos comparables.

Conclusiones:

• Los dímeros de AmB sintetizados, particularmente aquellos con aminoalquilo-dicarboxilato, pueden formar efectivamente canales iónicos en las membranas lipídicas.
• Estos canales formados por dímeros comparten similitudes funcionales con los formados por el AmB nativo, especialmente en presencia de ergosterol.
• El estudio proporciona una base para una mayor aclaración estructural de los canales iónicos basados en AmB utilizando conjugados etiquetados y técnicas avanzadas de RMN.