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ANÁLISE DA MEMÓRIA DE LONGO ALCANCE NO PROCESSO CINÉTICO DO CANAL IÔNICO FORMADO POR GRAMICIDINA A
ANÁLISE DA MEMÓRIA DE LONGO ALCANCE NO PROCESSO CINÉTICO DO CANAL IÔNICO FORMADO POR GRAMICIDINA A
Silva, Marcia Pereira da; Rodrigues, Cláudio Gabriel; Nogueira, Romildo de Albuquerque
Artigo completo:
A gramicidina A é um pentadecapeptídeo produzido pelo Bacillus brevis (SARGES; WITCOP, 1965) com capacidade de formar canais iônicos em membranas lipídicas (SAWYER; KOEPPE II; ANDERSEN, 1990; ANDERSEN; KOEPPE II, 1992) com seletividade a cátions monovalentes (WALLACE 1990). Tais canais, quando formados na membrana celular, impedem a célula de manter seu potencial eletroquímico (URRY, 1971), mecanismo responsável por sua ação antibiótica (XIONG et al., 2005). Esse peptídeo possui uma importância na área médica e veterinária, que tem sido explorada ao longo das últimas década (HERRELL; HEILMAN, 1941; WADESTEN et al., 1985; BOURINBAIAR; COLEMAN, 1997; BOSSCHA et al., 2004) e mais recentemente tem se analisado seu potencial farmacológico (em diferentes áreas como na ação antitumoral (DAVID et al., 2013; DAVID et al., 2014). A pesar da simplicidade molecular e estrutural dos canais formados pela gramicidina, ela tem sido utilizada como um modelo experimental para o estudo de canais iônicos e muito da compreensão sobre condutância iônica, permeabilidade, seletividade dos canais iônicos bem como das interações entre as proteínas formadoras de canais e os lipídios de membrana tem sido obtidos a partir de estudos com canais formados por gramicidina A (HLADKY; HAYDON,1970; ANDERSEN, 1983; ANDERSEN; KOEPPE II, 1992; CIFU, KOEPPE II; ANDERSEN, 1992; LUNDBEAK et al., 1996; ANDERSEN; KOEPPE II ROUX, 2005; KELKAR; CHATTOPADHYAY, 2007; ALEJO, et al., 2013).
A gramicidina A é um pentadecapeptídeo produzido pelo Bacillus brevis (SARGES; WITCOP, 1965) com capacidade de formar canais iônicos em membranas lipídicas (SAWYER; KOEPPE II; ANDERSEN, 1990; ANDERSEN; KOEPPE II, 1992) com seletividade a cátions monovalentes (WALLACE 1990). Tais canais, quando formados na membrana celular, impedem a célula de manter seu potencial eletroquímico (URRY, 1971), mecanismo responsável por sua ação antibiótica (XIONG et al., 2005). Esse peptídeo possui uma importância na área médica e veterinária, que tem sido explorada ao longo das últimas década (HERRELL; HEILMAN, 1941; WADESTEN et al., 1985; BOURINBAIAR; COLEMAN, 1997; BOSSCHA et al., 2004) e mais recentemente tem se analisado seu potencial farmacológico (em diferentes áreas como na ação antitumoral (DAVID et al., 2013; DAVID et al., 2014). A pesar da simplicidade molecular e estrutural dos canais formados pela gramicidina, ela tem sido utilizada como um modelo experimental para o estudo de canais iônicos e muito da compreensão sobre condutância iônica, permeabilidade, seletividade dos canais iônicos bem como das interações entre as proteínas formadoras de canais e os lipídios de membrana tem sido obtidos a partir de estudos com canais formados por gramicidina A (HLADKY; HAYDON,1970; ANDERSEN, 1983; ANDERSEN; KOEPPE II, 1992; CIFU, KOEPPE II; ANDERSEN, 1992; LUNDBEAK et al., 1996; ANDERSEN; KOEPPE II ROUX, 2005; KELKAR; CHATTOPADHYAY, 2007; ALEJO, et al., 2013).
Palavras-chave:
DOI: 10.5151/biofisica2019-09
Referências bibliográficas
- [1] ALEJO, J. L.; BLANCHARD, S. C.; ANDERSEN, O. S. Small-molecule photostabilizing agents are modifiers of lipid bilayer properties. Biophysical Journal, v. 104, n. 11, p. 2410-2418, 2013.
- [2] ANDERSEN, O. S. Ion movement through gramicidin A channels. Single-channel measurements at very high potentials. Biophysical Journal, v. 41, n. 2, p. 119-133, 1983.
- [3] ANDERSEN, O. S.; KOEPPE, R. E. D. Molecular determinants of channel function. Physiological Reviews, v. 72, n. suppl 4, p. S89-S158, 1992.
- [4] ANDERSEN, O.S.; KOEPPE II, R.E.; ROUX, B. Gramicidin channels. IEEE Transactions on Nanobioscience, v. 4, n. 1, p. 10-20, 2005.
- [5] ASTASHEV, M. E.; KAZACHENKO, V. N.; GRIGORIEV, P. A. Alamethicin channel kinetics: Studies using fluctuation analysis and multifractal fluctuation analysis. Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology, v. 1, n. 3, p. 246-252, 2007.
- [6] BOSSCHA, M. I. et al. The efficacy and safety of topical polymyxin B, neomycin and gramicidin for treatment of presumed bacterial corneal ulceration. British Journal of Ophthalmology, 88:25-28, 2004.
- [7] BOURINBAIAR, A. S.; COLEMAN, C. F. The effect of gramicidin, a topical contraceptive and antimicrobial agent with anti-HIV activity, against herpes simplex viruses type 1 and 2 in vitro. Archives of Virology, v. 142, n. 11, p. 2225-2235, 1997.
- [8] CHEN, Z. et al. Effect of nonstationarities on detrended fluctuation analysis. Physical Review E, v. 65, n. 4, p. 041107, 2002.
- [9] CIFU, A. S.; KOEPPE II, R. E., ANDERSEN, O.S. On the supramolecular organization of gramicidin channels. The elementary conducting unit is a dimer. Biophysical Journal, v. 61(1), p. 189–203, 1992.
- [10] COLQUHOUN, David; HAWKES, A. G. On the stochastic properties of single ion channels. Proceedings of the Royal Society of London. Series B. Biological Sciences, v. 211, n. 1183, p. 205-235, 1981.
- [11] DAVID, J.M. et al. Gramicidin A induces metabolic dysfunction and energy depletion leading to cell death in renal cell carcinoma cells. Molecular Cancer Therapeutics, 2013
- [12] DAVID, J.M. et al. Gramicidin A blocks tumor growth and angiogenesis through inhibition of hypoxia-inducible factor in renal cell carcinoma. Molecular Cancer Therapeutics, v. 13, n. 4, p. 788-799, 2014.
- [13] FUENTE, I.M. et al. Dynamic properties of calcium-activated chloride currents in Xenopus laevis oocytes. Scientific Reports, v. 7, p. 41791, 2017.
- [14] GOLDBERGER A.L. et al., PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet: Components of a New Research Resource for Complex Physiologic Signal. Circulation 1001 (23): e2015-e220 [Circulation Electronic Pages; http://circ.ahajournals.org/content/101/23/e215.full]; 2000.
- [15] HANKE, W.; SCHULUE, W.R. Planar lipid bilayers: methods and applications. Academic Press, 2012.
- [16] HARMS, G.S. et al. Probing conformational changes of gramicidin ion channels by single-molecule patch-clamp fluorescence microscopy. Biophysical Journal, v. 85, n. 3, p. 1826-1838, 2003.
- [17] HILLE, B. Ion Channels of Excitable Membranes. 3 ed. Sunderland: Sinauer, 2001. p. 814.
- [18] HLADKY, S. B.; HAYDON, D. A. Discreteness of conductance change in bimolecular lipid membranes in the presence of certain antibiotics. Nature, v. 225, n. 5231, p. 451-453, 1970.
- [19] HERRELL, W. E.; HEILMAN, D. Experimental and clinical studies on gramicidin. The Journal of Clinical Investigation, v. 20, n. 5, p. 583-591, 1941.
- [20] KELKAR, D.A.; CHATTOPADHYAY, A. The gramicidin ion channel: a model membrane protein. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranes, v. 1768, n. 9, p. 2011-2025, 2007.
- [21] LUM, Kevin et al. Exchange of gramicidin between lipid bilayers: implications for the mechanism of channel formation. Biophysical Journal, v. 113, n. 8, p. 1757-1767, 2017.
- [22] LUNDBÆK, J. A. et al. Membrane stiffness and channel function. Biochemistry, v. 35, n. 12, p. 3825-3830, 1996
- [23] MERCIK, S.; WERON, K.; SIWY, Z. Statistical analysis of ionic current fluctuations in membrane channels. Physical Review E, v. 60, n. 6, p. 7343, 1999.
- [24] MONTAL, M.; MUELLER, P. Formation of bimolecular membranes from lipid monolayers and a study of their electrical properties. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 69, n. 12, p. 3561-3566, 1972.
- [25] NOGUEIRA, R. A.; VARANDA, W. A.; LIEBOVITCH, L. S. Hurst analysis in the study of ion channel kinetics. Brazilian Journal of Medical and Biological Research= Revista Brasileira de Pesquisas Médicas e Biológicas, v. 28, n. 4, p. 491-496, 1995.
- [26] O'CONNELL, A. M., KOEPPE II, R.E., ANDERSEN, O.S. Kinetics of Gramicidin Channel Formation in Lipid Bilayers: Transmembrane Monomer Association. Science, v. 250. p. 1256-1259, 1990. OLIVEIRA, R.A. et al. Long-term correlation in single calcium-activated potassium channel kinetics. Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications, v. 364, p. 13-22, 2006.
- [27] POLLARD, T. D.; EARNSHAW, W. C. E Biologia Celular. Rio de Janeiro. Elsevie, 2006.
- [28] PENG, C.K. et al. Mosaic organization of DNA nucleotides. Physical Review E, v. 49, n. 2, p. 1685, 1994.
- [29] SANSOM, M. S. et al. Markov, fractal, diffusion, and related models of ion channel gating. A comparison with experimental data from two ion channels. Biophysical journal, v. 56, n. 6, p. 1229-1243, 1989.
- [30] SARGES, R.; WITKOP, B. Gramicidin AV The structure of valine-and isoleucine-gramicidin A. Journal of the American Chemical Society, v. 87, n. 9, p. 2011-2020, 1965.
- [31] SAWYER, D.B.; KOEPPE II, R.E.; ANDERSEN, O.S. Gramicidin single-channel properties show no solvent-history dependence. Biophysical Journal, v. 57, n. 3, p. 515-523, 1990.
- [32] SIWY, Z. et al. Application of dwell-time series in studies of long-range correlation in single channel ion transport: analysis of ion current through a big conductance locust potassium channel. Physica A, v. 297, p. 79–96, 2001.
- [33] TOIB, A.; LYAKHOV, V.; MAROM, S. Interaction between duration of activity and time course of recovery from slow inactivation in mammalian brain Na+ channels. Journal of Neuroscience, v. 18, n. 5, p. 1893-1903, 1998.
- [34] URRY, D. W. The Gramicidin A Transmembrane Channel: A Proposed π(
- [35] VARANDA, W.A. et al. Hurst analysis applied to the study of single calcium-activated potassium channel kinetics. Journal of Theoretical Biology, v. 206, n. 3, p. 343-353, 2000.
- [36] XIONG, Y. Q. et al. Functional interrelationships between cell membrane and cell wall in antimicrobial peptide-mediated killing of Staphylococcus aureus. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, v. 49, n. 8, p. 3114-3121, 2005.).
- [37] WALLACE, B. A. Gramicidin channels and pores. Annual review of biophysics and biophysical chemistry, v. 19, n. 1, p. 127-157, 1990.
- [38] WADSTEN, C. J. et al. A randomized clinical trial of two topical preparations (framycitin/gramicidin and oxytetracycline/hydrocortisone with polymyxin B) in the treatment of external otitis. Archives of Oto-rhino-laryngology, v. 242, n. 2, p. 135-139, 1985.
- [39] WAWRZKIEWICZ, A. et al. On the simple random-walk models of ion-channel gate dynamics reflecting long-term memory. European Biophysics Journal, v. 41, n. 6, p. 505-526, 2012.
- [40] WILLIAMS, L.P. et al. Molecular and channel-forming characteristics of gramicidin K's: a family of naturally occurring acylated gramicidins. Biochemistry, v. 31, n. 32, p. 7311-7319, 1992.
Como citar:
Silva, Marcia Pereira da; Rodrigues, Cláudio Gabriel; Nogueira, Romildo de Albuquerque; "ANÁLISE DA MEMÓRIA DE LONGO ALCANCE NO PROCESSO CINÉTICO DO CANAL IÔNICO FORMADO POR GRAMICIDINA A", p-28-32.
In: Anais do Encontro Anual da Biofísica 2019.
São Paulo: Blucher,
2019.
ISSN 2526-6071,
DOI 10.5151/biofisica2019-09
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Marcia Pereira da Silva, Cláudio Gabriel Rodrigues, Romildo de Albuquerque Nogueira, ANÁLISE DA MEMÓRIA DE LONGO ALCANCE NO PROCESSO CINÉTICO DO CANAL IÔNICO FORMADO POR GRAMICIDINA A, Blucher Biophysics Proceedings, Volume 2, 2019, Pages 28-32, ISSN 2526-6071, http://dx.doi.org/10.5151/biofisica2019-09 (www.proceedings.blucher.com.br/article-details/anlise-da-memria-de-longo-alcance-no-processo-cintico-do-canal-inico-formado-por-gramicidina-a-30584) Palavras-chave:: ;