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1.
Brasília; CONITEC; fev. 2024.
Não convencional em Português | BRISA, LILACS | ID: biblio-1551263

RESUMO

INTRODUÇÃO: Pacientes com fatores de risco como idade avançada, imunodepressão, obesidade e doenças cardiovasculares têm risco aumentado de internação, intubação e morte. De acordo com dados brasileiros, o risco de morte por covid-19 aumenta com o número de fatores de risco que o paciente apresenta, sendo igual a 17% em pacientes com 2 fatores de risco e 76% na presença de 8 fatores de risco. Além disso, mesmo aqueles pacientes que sobrevivem a uma internação em terapia intensiva frequentemente enfrentam sequelas e representam alto custo para o sistema público. O medicamento nirmatrelvir associado ao ritonavir têm o objetivo de prevenir internações, complicações e morte. Ele é indicado para pacientes com Covid-19 leve a moderada, não hospitalizados, até 5 dias do início dos sintomas. Apesar dos avanços da vacinação no Brasil, evidências sobre a falha vacinal em idosos e imunodeprimidos destacam a importância da disponibilidade de alternativas terapêuticas para essas populações. O presente relatório teve por objetivo avaliar evidências sobre a efetividade do tratamento em pacientes vacinados com alto risco de agravamento da doença. PERGUNTA: O medicamento nirmatrelvir/ritonavir é eficaz, seguro e custo-efetivo para pacientes com covid19 leve a moderada não hospitalizados vacinados que apresentam alto risco de agravamento da doença? EVIDÊNCIAS CLÍNICAS: Resultados obtidos a partir de estudos observacionais de mundo real confirmaram os resultados do ensaio clínico do medicamento nirmatrelvir/ritonavir, demonstrando que o tratamento de pacientes de grupos de risco é capaz de reduzir o risco de desfechos desfavoráveis como internação e óbito entre cerca de 50% e 70%, inclusive entre pacientes previamente vacinados. ANÁLISE DE IMPACTO ORÇAMENTÁRIO: A análise de impacto orçamentário do relatório de recomendação do nirmatrelvir/ritonavir foi atualizada considerando-se o cenário atual da pandemia no Brasil. De acordo com a nova análise, o uso do nirmatrelvir/ritonavir por pacientes com idade ≥ 65 anos e imunossuprimidos com idade ≥ 18 anos, resultaria em uma economia de recursos de R$ 408.957.111,38 em 5 anos. Ressalta-se, no entanto, que devido à dinâmica de difícil previsão da pandemia, este montante está sujeito à incerteza. Considerando-se a análise realizada anteriormente no relatório de recomendação, pode-se concluir que o montante economizado se reduz proporcionalmente à redução do número de casos da doença na população alvo. CONSIDERAÇÕES FINAIS: De acordo com as evidências atualmente disponíveis, o uso do nirmatrelvir/ritonavir é efetivo e seguro para pacientes com covid-19 leve a moderada não hospitalizados vacinados que apresentam alto risco de agravamento da doença. O impacto orçamentário está sujeito a incertezas já que o número de casos da doença no horizonte temporal da análise é de difícil previsão. RECOMENDAÇÃO PRELIMINAR DA CONITEC: Diante do exposto, os membros do Comitê de Medicamentos da Conitec, em sua 16ª Reunião Extraordinária, realizada no dia 1º de novembro de 2023, deliberaram que a matéria fosse disponibilizada em Consulta Pública com recomendação preliminar favorável à incorporação no SUS do nirmatrelvir/ritonavir para o tratamento de pacientes com Covid-19 não hospitalizados com idade a partir de 65 anos ou pacientes imunossuprimidos a partir de 18 anos de idade. Os membros do Comitê concordaram na manutenção da indicação de uso, não havendo ampliação do público-alvo, justificada pela restrição orçamentária, considerando que há incremento de custo da aquisição da tecnologia, ainda que haja economia de recursos ao serem evitadas internações e óbitos. CONSULTA PÚBLICA: Das nove contribuições recebidas, cinco contribuições foram de cunho técnico-científico e quatro contribuições de experiência ou opinião. Todas as contribuições concordaram com a recomendação preliminar da Conitec de incorporar o nirmatrelvir/ritonavir. Duas contribuições técnico-científicassugeriram ampliação da população elegível ao tratamento com o medicamento com a inclusão de indicação para pacientes com taxa de filtração glomerular menor que 30 ml/min/1,73m2 e de pacientes adultos com asma grave independentemente da faixa etária. Uma contribuição técnico-científica enviada pela empresa fabricante do medicamento expressou sua concordância com e solicitou a inclusão de informaçõea adicionais no relatório. As contribuições de experiência ou opinião ressaltaram a eficácia e segurança do medicamento para a população alvo. RECOMEDAÇÃO FINAL DA CONITEC: Diante do exposto, os membros do Comitê de Medicamentos, presentes na 126ª Reunião Ordinária da Conitec, realizada no dia 01 de fevereiro de 2024, deliberaram, por unanimidade, após reavaliação, manter a incorporação do nirmatrelvir/ritonavir, no SUS, para o tratamento da Covid-19 nos seguintes grupos de pacientes com sintomas leves a moderados, que não requerem oxigênio suplementar, independentemente do status vacinal: a) imunocomprometidos com idade ≥ 18 anos; b) com idade ≥ 65 anos. Foi assinado o registro de deliberação nº 874/2024. DECISÃO: manter a incorporação, no âmbito do Sistema Único de Saúde - SUS, de nirmatrelvir/ritonavir para o tratamento da Covid-19 para pacientes com sintomas leves a moderados, que não requerem oxigênio suplementar, independentemente do status vacinal e com idade igual ou superior a 65 anos ou imunocomprometidos com idade igual ou superior a 18 anos, publicada no Diário Oficial da União nº 46, seção 1, página 54, em 07 de março de 2024.


Assuntos
Humanos , Ritonavir/uso terapêutico , Peptidomiméticos/antagonistas & inibidores , SARS-CoV-2/efeitos dos fármacos , COVID-19/epidemiologia , Tratamento Farmacológico da COVID-19/instrumentação , Sistema Único de Saúde , Brasil , Comorbidade , Eficácia , Análise Custo-Benefício/economia
2.
Curr Protoc ; 2(10): e569, 2022 Oct.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-36286844

RESUMO

When compared to two-dimensional (2D) cell cultures, 3D spheroids have been considered suitable in vitro models for drug discovery research and other studies of drug activity. Based on different 3D cell culture procedures, we describe procedures we have used to obtain 3D tumor spheroids by both the hanging-drop and ultra-low-attachment plate methods and to analyze the antiproliferative and antitumor efficacy of different chemotherapeutic agents, including a peptidomimetic. We have applied this method to breast and lung cancer cell lines such as BT-474, MCF-7, A549, and Calu-3. We also describe a proximity ligation assay of the cells from the spheroid model to detect protein-protein interactions of EGFR and HER2. © 2022 Wiley Periodicals LLC. Basic Protocol 1: Growth of 3D spheroids using the hanging-drop method Basic Protocol 2: Growth of spheroids using ultra-low-attachment plates Support Protocol 1: Cell viability assay of tumor spheroids Support Protocol 2: Antiproliferative and antitumor study in 3D tumor spheroids Support Protocol 3: Proximity ligation assay on cells derived from 3D spheroids.


Assuntos
Neoplasias Pulmonares , Peptidomiméticos , Humanos , Esferoides Celulares , Técnicas de Cultura de Células/métodos , Neoplasias Pulmonares/tratamento farmacológico , Receptores ErbB
4.
Expert Opin Drug Discov ; 16(2): 197-211, 2021 02.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-32921156

RESUMO

INTRODUCTION: Integrins are a family of 24 cell adhesion receptors that play a role in the biggest unmet needs in medicine - cardiovascular disease, immunology and cancer. Their discovery promised huge potential for the pharmaceutical industry. Areas covered. Over 35-years since their discovery, there is little to show for the hundreds of billions of dollars of investment in anti-integrin drug discovery programmes. In this review the author discusses the reasons for the failure of this promising class of drugs and the future for this class of drugs. Expert opinion. Within 10-years, there was a plethora of potent, specific anti-integrin molecules and since their discovery, many of these agents have entered clinical trials. The success in discovering these agents was due to recently discovered monoclonal antibody technology. The integrin-recognition domain Arg-Gly-Asp (RGD) provided the basis for discovering small molecule inhibitors to integrins - both cyclic peptides and peptidomimetics. Most agents failed in the Phase III clinical trials and those agents that did make it to the market were plagued with issues of toxicity and limited efficacy and were soon replaced with non-integrin targeting agents. Their failure was due to a combination of poor pharmacokinetics and pharmacodynamics, complicated by the complex pathophysiology of integrins.


Assuntos
Descoberta de Drogas/métodos , Integrinas/antagonistas & inibidores , Animais , Anticorpos Monoclonais/farmacologia , Desenvolvimento de Medicamentos/métodos , Indústria Farmacêutica , Humanos , Integrinas/metabolismo , Terapia de Alvo Molecular , Peptídeos Cíclicos/farmacologia , Peptidomiméticos/farmacologia
5.
J Med Chem ; 63(9): 4562-4578, 2020 05 14.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-32045235

RESUMO

The main protease of coronaviruses and the 3C protease of enteroviruses share a similar active-site architecture and a unique requirement for glutamine in the P1 position of the substrate. Because of their unique specificity and essential role in viral polyprotein processing, these proteases are suitable targets for the development of antiviral drugs. In order to obtain near-equipotent, broad-spectrum antivirals against alphacoronaviruses, betacoronaviruses, and enteroviruses, we pursued a structure-based design of peptidomimetic α-ketoamides as inhibitors of main and 3C proteases. Six crystal structures of protease-inhibitor complexes were determined as part of this study. Compounds synthesized were tested against the recombinant proteases as well as in viral replicons and virus-infected cell cultures; most of them were not cell-toxic. Optimization of the P2 substituent of the α-ketoamides proved crucial for achieving near-equipotency against the three virus genera. The best near-equipotent inhibitors, 11u (P2 = cyclopentylmethyl) and 11r (P2 = cyclohexylmethyl), display low-micromolar EC50 values against enteroviruses, alphacoronaviruses, and betacoronaviruses in cell cultures. In Huh7 cells, 11r exhibits three-digit picomolar activity against the Middle East Respiratory Syndrome coronavirus.


Assuntos
Antivirais/farmacologia , Coronavirus/efeitos dos fármacos , Enterovirus/efeitos dos fármacos , Lactamas/farmacologia , Peptidomiméticos/farmacologia , Replicação Viral/efeitos dos fármacos , Proteases Virais 3C , Animais , Antivirais/síntese química , Antivirais/metabolismo , Sítios de Ligação , Linhagem Celular Tumoral , Chlorocebus aethiops , Coronavirus/enzimologia , Proteases 3C de Coronavírus , Cristalografia por Raios X , Cisteína Endopeptidases/química , Cisteína Endopeptidases/metabolismo , Desenho de Fármacos , Enterovirus/enzimologia , Humanos , Lactamas/síntese química , Lactamas/metabolismo , Peptidomiméticos/síntese química , Peptidomiméticos/metabolismo , Inibidores de Proteases/síntese química , Inibidores de Proteases/metabolismo , Inibidores de Proteases/farmacologia , Ligação Proteica , Células Vero , Proteínas não Estruturais Virais/antagonistas & inibidores , Proteínas não Estruturais Virais/química , Proteínas não Estruturais Virais/metabolismo , Proteínas Virais/antagonistas & inibidores , Proteínas Virais/química , Proteínas Virais/metabolismo
6.
Methods Enzymol ; 623: 67-84, 2019.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-31239058

RESUMO

The ever-growing number of RNA species that are recognized as having a role in human disease is driving a demand for novel molecular probes and therapeutics. Producing sequence-selective RNA-binding molecules remains a substantial challenge, however. One approach that has been successful in producing molecules with high affinity and specificity for disease-relevant RNAs is the use of dynamic combinatorial chemistry, a fragment-based method in which fragments combine reversibly in the presence of the target. We describe methods for the design, synthesis, and screening of dynamic combinatorial libraries targeting RNA.


Assuntos
Técnicas de Química Combinatória/métodos , RNA/metabolismo , Bibliotecas de Moléculas Pequenas/química , Bibliotecas de Moléculas Pequenas/farmacologia , Sítios de Ligação , Técnicas de Química Combinatória/economia , Descoberta de Drogas , Humanos , Peptídeos/síntese química , Peptídeos/química , Peptídeos/farmacologia , Peptidomiméticos/síntese química , Peptidomiméticos/química , Peptidomiméticos/farmacologia , RNA/química , Bibliotecas de Moléculas Pequenas/síntese química , Técnicas de Síntese em Fase Sólida/economia , Técnicas de Síntese em Fase Sólida/métodos , Fatores de Tempo
7.
BMC Fam Pract ; 17(1): 146, 2016 10 19.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-27760528

RESUMO

BACKGROUND: The objective of this study was to analyze prescription decisions for family practice (FP) patients with Diabetes mellitus type 2 (DM2) using the case of the incretin mimetics Dipeptidyl peptidase-4 (DDP-4) inhibitors and Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) agonists dependent on patients' health insurance status (statutory or private) in Germany. This study is important since the scientific debate is still open with regard to DPP-4-inhibitors and GLP-1-agonists, where some critics are raising questions on potential long-term risks for patients. METHODS: Data for this analysis were sourced from the German health services research register CONTENT (CONTinuous morbidity registration Epidemiologic NeTwork), in which FP health services information, generated by family practitioners, is continuously collated, e.g. patients' health insurance status, morbidity and pharmacotherapy. Patients with Diabetes mellitus type 1 (DM1) were excluded from the study. RESULTS: From the family practices collaborating in the CONTENT research network, there were 7298 patients treated with pharmacotherapeutic agents for DM2 between 01.09.2009 and 31.08.2014. 586 (8.03 %) of these patients had private insurance. Prescriptions for the incretin mimetics were 40.6 % higher (9.7 vs. 6.9 %; p < 0.0001) for patients with private insurance compared to patients with statutory health insurance. This finding was confirmed with multivariable analyses. CONCLUSIONS: There was a statistically significant difference found in prescription patterns according to the patient's health insurance status for the incretin mimetics in this sample population of German patients with DM2. Obviously, these differences result from the eligibility for reimbursement according to patients' health insurance status. Whether incretin mimetics pose specific long term risks for particular patients is yet to be determined.


Assuntos
Diabetes Mellitus Tipo 2/tratamento farmacológico , Inibidores da Dipeptidil Peptidase IV/uso terapêutico , Medicina de Família e Comunidade , Peptídeo 1 Semelhante ao Glucagon/agonistas , Seguro Saúde/estatística & dados numéricos , Padrões de Prática Médica/estatística & dados numéricos , Idoso , Idoso de 80 Anos ou mais , Prescrições de Medicamentos/estatística & dados numéricos , Feminino , Alemanha , Humanos , Incretinas , Masculino , Pessoa de Meia-Idade , Peptidomiméticos/uso terapêutico
8.
Curr Opin Chem Biol ; 26: 104-10, 2015 Jun.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-25909818

RESUMO

The pharmaceutical industry has historically relied on high throughput screening as a cornerstone to identify chemical equity for drug discovery projects. However, with pharmaceutical companies moving through a phase of diminished returns and alternative hit identification strategies proving successful, it is more important than ever to understand how this approach can be used more effectively to increase the delivery of next generation therapeutics from high throughput screening libraries. There is a wide literature that describes HTS and fragment based screening approaches which offer clear direction on the process for these two distinct activities. However, few people have considered how best to identify medium to low molecular weight compounds from large diversity screening sets and increase downstream success.


Assuntos
Biblioteca Gênica , Ensaios de Triagem em Larga Escala/economia , Peptidomiméticos/síntese química , Bibliotecas de Moléculas Pequenas/síntese química , Desenho de Fármacos , Descoberta de Drogas/economia , Descoberta de Drogas/métodos , Ensaios de Triagem em Larga Escala/métodos , Humanos , Peptidomiméticos/farmacologia , Bibliotecas de Moléculas Pequenas/farmacologia , Relação Estrutura-Atividade
9.
Expert Opin Ther Pat ; 25(1): 111-8, 2015 Jan.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-25331592

RESUMO

The patent application WO2013112548 claims a new class of peptidomimetics - γ-AApeptides with potent and broad-spectrum antimicrobial activity. These γ-AApeptides are active against both Gram-positive and Gram-negative bacteria, including medicinally relevant drug-resistant pathogens. They are believed to exert bactericidal function by mimicking the membrane disruption mechanism of host-defense peptides. As such, they may provide an alternative approach for antimicrobial development combating antibiotic resistance.


Assuntos
Antibacterianos/farmacologia , Peptídeos Catiônicos Antimicrobianos/farmacologia , Indústria Farmacêutica/legislação & jurisprudência , Patentes como Assunto , Peptidomiméticos/farmacologia , Animais , Antibacterianos/química , Antibacterianos/uso terapêutico , Peptídeos Catiônicos Antimicrobianos/química , Peptídeos Catiônicos Antimicrobianos/uso terapêutico , Bactérias/efeitos dos fármacos , Bactérias/crescimento & desenvolvimento , Desenho de Fármacos , Farmacorresistência Bacteriana , Humanos , Estrutura Molecular , Peptidomiméticos/química , Peptidomiméticos/uso terapêutico , Relação Estrutura-Atividade
10.
Expert Opin Ther Pat ; 25(1): 17-31, 2015 Jan.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-25399719

RESUMO

INTRODUCTION: Calpain is a family of cysteine proteases found in eukaryotes and a few bacteria. There is considerable interest in the search for calpain inhibitors because the enzyme has been implicated in several diseases including ocular disorders, neurodegenerative disorders, metabolic disorders and cancer. AREAS COVERED: An overview of calpain inhibitors disclosed between 2012 and 2014 is presented. Among these are epoxysuccinates, dipeptide imaging agents, macrocyclic inhibitors, α-helical peptidomimetic inhibitors, carboxamides, 5-azolones and α-mercaptoacrylates. Additionally, preclinical studies of calpain inhibitors in pathologies such blood disorders, ocular disorders, neurological disorders and muscle disorders are discussed. EXPERT OPINION: Major advances made in calpain inhibitor research between 2012 and 2014 include: i) the discovery of cytosolic-stable carboxamide calpain inhibitors; ii) synthesis of epoxysuccinates with excellent bioavailability; iii) disclosure of the X-ray crystal structures of novel α-mercaptoacrylates bound to the pentaEF hand region from human calpain; and iv) disclosure of calpain inhibitors as anti-sickling agents. Several calpain inhibitors were reported but limited effort was directed towards the discovery of calpain isoform selective agents, which continues to dampen the therapeutic potential of calpain inhibitors.


Assuntos
Calpaína/antagonistas & inibidores , Inibidores de Cisteína Proteinase/farmacologia , Indústria Farmacêutica/legislação & jurisprudência , Patentes como Assunto , Animais , Calpaína/química , Calpaína/metabolismo , Inibidores de Cisteína Proteinase/química , Inibidores de Cisteína Proteinase/uso terapêutico , Desenho de Fármacos , Humanos , Estrutura Molecular , Peptídeos/farmacologia , Peptidomiméticos/farmacologia , Conformação Proteica , Relação Estrutura-Atividade
11.
Clin Chim Acta ; 437: 120-8, 2014 Nov 01.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-25068206

RESUMO

BACKGROUND: Gingival crevicular fluid (GCF) may be a source of new biomarkers of periodontitis/gingivitis. However, the minute volumes of GCF harvested in healthy sites are a serious drawback. We evaluated how pre-analytical and analytical variables concerning GCF collection and processing, could significantly influence quality and reproducibility of MALDI-TOF profiles. METHODS: GCF was collected from healthy sites. The use of paper strips vs paper points was compared. Peptides and proteins were extracted by centrifugal elution in different solutions, at different accelerations, with and without protease inhibitor cocktail (PIC). Finally, we evaluated how matrix composition and matrix/sample volume ratio affect the reproducibility of MALDI-TOF profiles. RESULTS: Trifluoroacetic acid elution generated richer gingival fingerprints compared to acetic acid, independently of the collection device. Centrifugation speed and PIC supplementation did not change GCF profiles. A fine modulation of matrix composition and matrix/sample volume ratio resulted in a satisfactory reproducibility (CV less than 10% for peak area and signal-to-noise ratio). CONCLUSION: An optimized procedure, enabling generation of reproducible MALDI-TOF profiles from limited volume of GCF, is proposed. These fingerprints may serve as reference for future studies oriented to the maintenance and preservation of good gingival status and to discovery biomarkers of periodontitis/gingivitis.


Assuntos
Líquido do Sulco Gengival/química , Peptidomiméticos/análise , Espectrometria de Massas por Ionização e Dessorção a Laser Assistida por Matriz/métodos , Biomarcadores/análise , Biomarcadores/química , Feminino , Gengivite/diagnóstico , Humanos , Masculino , Periodontite/diagnóstico
12.
J Chem Inf Model ; 54(5): 1425-32, 2014 May 27.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-24754484

RESUMO

Designing peptidomimetic compounds to have a preorganized structure in solution is highly nontrivial. To show how simulation-based approaches can help speed this process, we performed an extensive simulation study of designed cyclic peptide mimics of a ß-hairpin from bacterial protein LapD involved in a protein-protein interaction (PPI) pertinent to bacterial biofilm formation. We used replica exchange molecular dynamics (REMD) simulation to screen 20 covalently cross-linked designs with varying stereochemistry and selected the most favorable of these for massively parallel simulation on Folding@home in explicit solvent. Markov state models (MSMs) built from the trajectory data reveal how subtle chemical modifications can have a significant effect on conformational populations, leading to the overall stabilization of the target structure. In particular, we identify a key steric interaction between a methyl substituent and a valine side chain that acts to allosterically shift population between native and near-native states, which could be exploited in future designs. Visualization of this mechanism is aided considerably by the tICA method, which identifies degrees of freedom most important in slow conformational transitions. The combination of quantitative detail and human comprehension provided by MSMs suggests such approaches will be increasingly useful for design.


Assuntos
Avaliação Pré-Clínica de Medicamentos/métodos , Modelos Moleculares , Peptídeos Cíclicos/química , Peptidomiméticos/química , Sequência de Aminoácidos , Proteínas de Bactérias/química , Proteínas de Bactérias/metabolismo , Desenho de Fármacos , Cinética , Cadeias de Markov , Metilação , Estrutura Secundária de Proteína , Pseudomonas
13.
J Mol Model ; 19(10): 4293-304, 2013 Oct.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-23900857

RESUMO

The use of DFT (B3LYP and M06L) and ab initio (MP2) computational methods allowed us to perform a thorough conformational study of N-[dihydroxy (methyl)silyl]methylformamide (DHSF) and 3-[dihydroxy (methyl) silyl] propanamide (DHSP), that could be considered simplified models of the environment of the silanediol group in silicon gem-diols that have proven efficiency as protease inhibitors. We have found a total of 13 molecular conformations that represent minima in the potential energy surfaces of DHSF (six conformers) and DHSP (seven conformers). The key feature in their molecular structure is the occurrence of intramolecular hydrogen bonding between the hydroxyl and aminocarbonyl groups. We have estimated the strength of each individual hydrogen bond in the mentioned species using the descriptors proposed by three different methodologies, i.e., the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), the natural bond orbitals population analysis (NBO), and the so-called empirical Rozenberg's enthalpy-distance relationship. We have found a good correlation among the calculated values for the different descriptors within the whole set of conformers in the molecular systems in this study. We have also discussed the predicted order of stabilities of the different conformers of each species in terms of the so-called ring anomeric effect (RAE) and generalized anomeric effect (GAE). Finally, we also analyzed the discrepancies found in the order of stability when going from the isolated molecule approximation to water solution (PCM).


Assuntos
Compostos de Organossilício/química , Peptidomiméticos/química , Algoritmos , Simulação por Computador , Formamidas/química , Gases , Ligação de Hidrogênio , Modelos Químicos , Modelos Moleculares , Conformação Molecular , Mimetismo Molecular , Teoria Quântica , Soluções , Termodinâmica , Água/química
14.
Biophys J ; 100(5): 1261-70, 2011 Mar 02.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-21354399

RESUMO

Positively charged polybasic domains are essential for recruiting multiple signaling proteins, such as Ras GTPases and Src kinase, to the negatively charged cellular membranes. Much less, however, is known about the influence of electrostatic interactions on the lateral dynamics of these proteins. We developed a dynamic Monte-Carlo automaton that faithfully simulates lateral diffusion of the adsorbed positively charged oligopeptides as well as the dynamics of mono- (phosphatidylserine) and polyvalent (PIP(2)) anionic lipids within the bilayer. In agreement with earlier results, our simulations reveal lipid demixing that leads to the formation of a lipid shell associated with the peptide. The computed association times and average numbers of bound lipids demonstrate that tetravalent PIP(2) interacts with the peptide much more strongly than monovalent lipid. On the spatially homogeneous membrane, the lipid shell affects the behavior of the peptide only by weakly reducing its lateral mobility. However, spatially heterogeneous distributions of monovalent lipids are found to produce peptide drift, the velocity of which is determined by the total charge of the peptide-lipid complex. We hypothesize that this predicted phenomenon may affect the spatial distribution of proteins with polybasic domains in the context of cell-signaling events that alter the local density of monovalent anionic lipids.


Assuntos
Membrana Celular/química , Membrana Celular/metabolismo , Método de Monte Carlo , Proteínas/química , Proteínas/metabolismo , Difusão , Bicamadas Lipídicas/química , Bicamadas Lipídicas/metabolismo , Peptidomiméticos/química , Peptidomiméticos/metabolismo , Estrutura Terciária de Proteína
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