Diseño racional de una endolisina quimérica contra vibrio parahaemolyticus

Abstract

La resistencia bacteriana es una problemática particularmente crítica para bacterias patógenas Gram-negativas por la membrana externa que poseen. Por ello actualmente se ha propuesto como una alternativa el diseño racional de proteínas quiméricas para generar antimicrobianos con actividad potencializada y menor probabilidad de generar dicha resistencia. Y bajo esta premisa en este trabajo realizamos el diseño racional de una nueva endolisina quimérica (denominada LysVPMS1-PCNP), a partir del análisis estructural de la endolisina silvestre (LysVPMS1) proveniente del fago VPMS1. La cual se sabe ejerce actividad lítica sobre células sensibilizadas del género Vibrio. Esto con el objetivo de potencializar su actividad bacteriolítica contra Vibrio parahemolyticus, dado las serias pérdidas económicas que provoca esta bacteria en la industria acuícola. Para ello modificamos el dominio N-terminal de LysVPMS1 fusionando un péptido policatiónico (PCNP). Corroboramos el diseño realizando análisis in silico mediante acoplamiento molecular (Autodock vina 1.11.2) y observamos la presencia del aminoácido Glutámico 135 en los sitios catalíticos de LysVPMS1, el cual también se encontró presente en LysVPMS1-PCNP como Glutámico 144. Los modelos demostraron además que la nueva proteína es termodinámicamente estable y que el péptido se encuentra expuesto. Para probar la actividad primero se obtuvo la proteína recombinante y posteriormente se realizó un ensayo para medir la actividad muralítica relativa contra células sensibilizadas de V. parahaemolyticus, en donde la endolisina quimérica mostró 5.8 veces más actividad que la silvestre. Los resultados comprobaron que a partir del análisis in silico se puede realizar el diseño racional de una proteína quimérica, en donde además la modificación es estable ya que pudo ser producida vía recombinante. Obteniendo además una mayor actividad muralítica dado que esta nueva endolisina presenta mayor capacidad lítica sobre células sensibilizadas en un menor tiempo.