Estudio vibracional de la interacción entre nisina y membranas de fosfatidilglicerol conteniendo el receptor lípido II

Abstract

Motivación: Las membranas bacterianas son el blanco del péptido antibiótico nisina, debido a la presencia del receptor lípido II (LII), que se une con alta especificidad al péptido formando un complejo (LII-nisina), capaz de permeabilizar las bicapas mediante la formación de poros e inhibir la síntesis de la pared celular.(1) Estas membranas presentan un alto contenido de fosfolípidos cargados negativamente, como los fosfogliceroles (PG), que favorecen las interacciones electrostáticas con las cargas positivas presentes en los aminoácidos lisina e histidina del péptido. Nuestro interés está centrado en el estudio de las alteraciones estructurales que sufren las membranas modelo de PG por efecto del complejo LII-nisina, usando las espectroscopías vibracionales Raman e infarroja (IR). Resultados: Se realizó un análisis comparativo de los espectros mezcla PG/LII/nisina y PG/nisina con el espectro del lípido puro a fin de determinar los cambios producidos en bandas consideradas marcadores del empaquetamiento lipídico, del número de confórmeros gauche y del grado de hidratación de las cabezas polares de la membrana por acción del complejo LII-nisina. Se observó un aumento de la intensidad relativa de las bandas Raman de estiramiento C-H simétrico de los grupos CH3 terminales, sCH3 (~ 2930 cm-1), y de estiramiento C-C gauche de final de cadena, (C-C)f-G (~ 1081 cm-1), en el espectro PG/LII/nisina. También se encontró que la relación de intensidades a 1725 cm-1 y 1740 cm-1 (I1725/I1740) de la banda IR de estiramiento carbonilo (C=O) de las mezclas con nisina disminuye pero en menor grado cuando está presente el LII. Conclusiones: Las modificaciones producidas en las membranas por efecto del complejo o poro de LII-nisina se manifestaron en diferencias espectrales de vibraciones localizadas en la región interfacial y en lo profundo de la región hidrofóbica. Tales cambios mostraron que la formación de este complejo favorece tanto la expulsión de las moléculas de agua de la región polar como un mayor desorden y libertad rotacional de las cadenas alquílicas en la región central de la bicapa.