Avaliação in silico de peptídeos antimicrobianos em plantas medicinais: uma abordagem por bioinformática

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Priscila Barbosa de Souza
Swiany Silveira Lima
Patrícia Dias Games

Resumo

Os peptídeos antimicrobianos são encontrados em uma grande diversidade de organismos vivos, incluindo as plantas medicinais. São moléculas naturais e com atividade contra bactérias patogênicas e fitopatogênicas. Com a crescente resistência microbiana rumo à era pós antibiótica, a exploração desses peptídeos por metodologias alternativas utilizando ferramentas de bioinformática se tornou promissora. O objetivo do trabalho foi prospectar peptídeos antimicrobianos de plantas medicinais utilizando ferramentas de bioinformática para aplicações biotecnológicas. Para a verificação do estado da arte foram realizadas buscas por artigos científicos em periódicos acadêmicos entre 2018 e 2022. Análises de bioinformática foram conduzidas em bancos de dados de proteínas e peptídeos, NCBI, Uniprot/Swiss-Prot, CAMP e APD3 com os termos das dez famílias de peptídeos antimicrobianos. As predições das características físico-químicas e toxicidade foram realizadas nos softwares Expasy e ToxinPred, respectivamente. Muitos artigos científicos foram obtidos com a temática da pesquisa, demonstrando grande relevância da área. Os peptídeos que apresentaram maior número de depósitos nos bancos de dados em plantas medicinais foram as defensinas, as heveínas e as knotinas. Uma heveína apresentou destaque quanto a estabilidade em sua estrutura e não apresentou toxicidade às células de mamíferos. O estudo desses peptídeos pode ser útil no design de moléculas sintéticas que possam ser exploradas para aplicações biotecnológicas.

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Como Citar
Barbosa de Souza, P. ., Silveira Lima, S., & Dias Games, P. (2024). Avaliação in silico de peptídeos antimicrobianos em plantas medicinais: uma abordagem por bioinformática. Revista Brasileira Multidisciplinar, 27(3), 92-102. Recuperado de https://www.revistarebram.com/index.php/revistauniara/article/view/1771
Seção
Artigos Originais

Referências

AZOUBEL, M. S. Como Planejar e Executar buscas na Literatura Científica? Perspectivas em Análise do Comportamento, v. 10, n. 02 p. 256-266, 2020. Disponível em: https://www.revistaperspectivas.org/perspectivas/article/view/627. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

BATEMAN, A.; MARTIN, M. J.; ORCHARD, S.; MAGRANE, M.; AGIVETOVA, R.; AHMAD, S.; ALPI, E.; BOWLER-BARNETT, E. H.; BRITTO, R.; BURSTEINAS, B.; BYE-A-JEE, H.; COETZEE, R.; CUKURA, A.; DA SILVA, A.; DENNY, P.; DOGAN, T.; EBENEZER, T. G.; FAN, J.; CASTRO, L. G.; … TEODORO, D. UniProt: the universal protein knowledgebase in 2021. Nucleic Acids Research, V. 49, n. 01, p. 480-489, 2021. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7778908/. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

DUVAUD, S.; GABELLA, C.; LISACEK, F.; STOCKINGER, H.; IOANNIDIS, V.; DURINX, C. Expasy, the Swiss Bioinformatics Resource Portal, as designed by its users. Nucleic Acids Research, v. 49, N. 1, p. 216-227, 2021. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8265094/ . Acesso em: 07 de mar. de 2023.

GARCÍA-OLMEDO, F.; RODRÍGUEZ-PALENZUELA, P.; MOLINA, A.; ALAMILLO, J. M.; LÓPEZ-SOLANILLA, E.; BERROCAL-LOBO, M.; POZA-CARRIÓN, C. Antibiotic activities of peptides, hydrogen peroxide and peroxynitrite in plant defence. FEBS Letters, v. 498, n. 2-3 p. 210-222, 2001. Disponível em: https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1016/S0014-5793%2801%2902456-5. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

GOLDSTEIN, A. M. The NCBI Databases: An Evolutionist’s Perspective. Evolution: Education and Outreach, v. 3, p. 451-455, 2010. Disponível em: https://evolution-outreach.biomedcentral.com/articles/10.1007/s12052-010-0258-5#citeas. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

GUPTA, S.; KAPOOR, P.; CHAUDHARY, K.; GAUTAM, A.; KUMAR, R.; RAGHAVA, G. P. S. In Silico Approach for Predicting Toxicity of Peptides and Proteins. PLoS ONE, v. 8, no. 9, p. 1-10, 2013. Disponivel em: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0073957. Acesso em: 08 de mar. de 2023.

JAMSHIDI-KIA, F.; LORIGOOINI, Z.; AMINI-KHOEI, H. Medicinal plants: Past history and future perspective. Journal of HerbMed Pharmacology, v. 7, p 1-7. 2018. Disponivel em: http://herbmedpharmacol.com/Article/jhp-1198. Acesso em: 08 de mar. de 2023.

MAKHLYNETS, O. V.; CAPUTO, G. A. Characteristics and therapeutic applications of antimicrobial peptides. Biophysics Reviews, v. 2, n. 1, 011301, 2021. Disponível em: https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0035731. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

MARSHALL, S. H.; ARENAS, G. Antimicrobial peptides: A natural alternative to chemical antibiotics and a potential for applied biotechnology. Electronic Journal of Biotechnology, v. 6, n. 3, p. 271-284, 2003. Disponível em: https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-34582003000300011. Acesso em: 08 de mar. de 2023.

NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de bioquímica de Lehninger. 6. ed, Porto Alegre: Artmed, 2014. 1250 páginas.

PIRTSKHALAVA, M.; AMSTRONG, A. A.; GRIGOLAVA, M.; CHUBINIDZE, M.; ALIMBARASHVILI, E.; VISHNEPOLSKY, B.; GABRIELIAN, A.; ROSENTHAL, A.; HURT, D. E.; TARTAKOVSKY, M. DBAASP v3: Database of antimicrobial/cytotoxic activity and structure of peptides as a resource for development of new therapeutics. Nucleic Acids Research, v. 49, n. 1, p. 288-297, 2021. Disponível em: https://academic.oup.com/nar/article/49/D1/D288/5957160. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

RÍOS, J. L.; RECIO, M. C. Medicinal plants and antimicrobial activity. Journal of Ethnopharmacology. v. 100, n. 1–2, p. 80–4, 2005. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378874105003247?via%3Dihub. Acesso em: 08 de mar. de 2023.

SATHOFF, A. E.; SAMAC, D. A. Antibacterial activity of plant defensins. Molecular Plant-Microbe Interactions, v. 32, n. 5, p. 507-514, 2019. Disponível em: https://apsjournals.apsnet.org/doi/full/10.1094/MPMI-08-18-0229-CR. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

SELS, J.; MATHYS, J.; DE CONINCK, B. M. A.; CAMMUE, B. P. A.; DE BOLLE, M. F. C. Plant pathogenesis-related (PR) proteins: A focus on PR peptides. Plant Physiology and Biochemistry, v. 46, n. 11, p. 941–50, 2008.. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0981942808001137?via%3Dihub. Acesso em: 08 de mar. de 2023.

SENADHEERA, T. R. L.; HOSSAIN, A.; DAVE, D.; SHAHIDI, F. In Silico Analysis of Bioactive Peptides Produced from Underutilized Sea Cucumber By-Products—A Bioinformatics Approach. Marine Drugs, v. 20, n. 610, p. 2-16, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.3390/md20100610. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

SLAVOKHOTOVA, A. A.; SHELENKOV, A. A.; ANDREEV, Y. A.; ODINTSOVA, T. I. Hevein-like antimicrobial peptides of plants. Biochemistry (Moscow), v. 82, n. 13 p. 1659-174, 2017. Disponível em: http://protein.bio.msu.ru/biokhimiya/contents/v82/full/82130209.html . Acesso em: 07 de mar. de 2023.

TAM, J. P.; WANG, S.; WONG, K. H.; TAN, W. L. Antimicrobial peptides from plants. Pharmaceuticals, v. 8, n. 4, p. 711–57, 2015. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4695807/. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

THOMAS, S.; KARNIK, S.; BARAI, R. S.; JAYARAMAN, V. K.; IDICULA-THOMAS, S. CAMP: A useful resource for research on antimicrobial peptides. Nucleic Acids Research, v. 38, n. 1, p. 774–80, 2009. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2808926/. Acesso em: 08 de mar. de 2023.

TUNGMUNNITHUM, D.; THONGBOONYOU, A.; PHOLBOON, A.; YANGSABAI, A. Flavonoids and Other Phenolic Compounds from Medicinal Plants for Pharmaceutical and Medical Aspects: An Overview. Medicines, v. 5, n. 3, p. 93 2018. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6165118/. Acesso em: 08 de mar. de 2023.

UDENIGWE, C. C. Bioinformatics approaches, prospects and challenges of food bioactive peptide research. Trends in Food Science and Technology, v. 3, N. 2, p. 13-143. 2014. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924224414000284. Acesso em: 08 de mar. de 2023.

WANG, G.; LI, X.; WANG, Z. APD3: The antimicrobial peptide database as a tool for research and education. Nucleic Acids Research, v. 44, n. 1, p. 1087–93, 2016. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4702905/. Acesso em: 07 de mar. de 2023.

WANG, G.; ZIETZ, C. M.; MUDGAPALLI, A.; WANG, S.; WANG, Z. The evolution of the antimicrobial peptide database over 18 years: Milestones and new features. Protein Science, v. 1, n. 31, p. 92–106, 2022. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8740828/ . Acesso em: 07 de mar. de 2023.

WIMLEY, W. C.; HRISTOVA, K. Antimicrobial peptides: Successes, challenges and unanswered questions. Journal of Membrane Biology, v. 239, n.1–2, p. 27-34. 2011. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3166253/. Acesso em: 08 de mar. de 2023.