Indagine sull'interazione di zinco e rame con l'istatina umana

La tesi rientra in un progetto più ampio che sarà portato a termine dal gruppo di ricerca del professor Henryk Kozlowski nei laboratori dell'Università di Wroclaw, Polonia. Il programma, nella sua totalità, è composto da diverse fasi e la mia tesi è rientrata nella fase iniziale che prevedeva la caratterizzazione dei peptidi prescelti al fine di comprenderne il legame, la termodinamica, la struttura e la chimica di coordinazione. La fase successiva del progetto prevederà studi di MIC (concentrazione inibitoria minima) di complessi AMPs-metallo per valutarne l'attività citotossica e correlarne la struttura con l'eventuale efficacia di azione). Procederà, quindi, con l'utilizzo dei complessi più promettenti come modelli per la sintesi di nuovi e più potenti peptidi antimicrobici da usare nella terapia clinica. Ulteriori miglioramenti saranno raggiunti attraverso la modifica di questi complessi usando (i) composti chimerici comprendenti AMPs legati ad antibiotici convenzionali o farmaci antifungini o (ii) peptidi antimicrobici specificamente mirati, in cui l'AMPs sarà legato covalentemente ad un peptide di destinazione. Per studiare la chimica di coordinazione del metallo-peptide sono state utilizzate diverse tecniche. La potenziometria è stata utilizzata per determinare i parametri termodinamici per i sistemi analizzati, fornendo le corrispondenti costanti di formazione necessarie per tracciare la distribuzione delle specie dipendente dal pH e gli schemi di competizione. Le misurazioni con spettrofotometria UV-Vis e con Dicroismo Circolare (Circular Dichroism CD) hanno fornito informazioni sulla geometria e sui siti di legame del metallo. La spettrometria di massa è stata utilizzata per studiare la stechiometria della formazione del complesso M(II) -AMP. L'esito dell'indagine avrà un impatto sulla ricerca in quanto sarà un contributo alla conoscenza generale della chimica bioinorganica di Zn(II) e Cu(II) ¿ chiarirà, infatti, le caratteristiche termodinamiche dei complessi formati e fornirà alcuni dettagli strutturali; permetterà di comprendere la biochimica inorganica dei peptidi antimicrobici, molecole che sono effettivamente rilevanti per la biologia. In particolare, il mio progetto si è concentrato su due peptidi, una parte della sequenza dell'istatina 5 e l'istatina 8, peptidi antimicrobici derivanti dalla saliva umana di sequenza: DSHAKRHHGYKR (parte dell'istatina 5) KFHEKHHSHRGY (istatina 8). In entrambi i campioni sono presenti sequenze peptidiche con diversi residui di istidina (H), di cui uno in terza posizione.