Determinación computacional de la relación estructura-actividad en las conotoxinas cal29b y xm11a, y su unión a los receptores farmacológicos en Mycobacterium tuberculosis

Abstract

Las conotoxinas son un grupo de péptidos procedentes del veneno de los caracoles marinos del género Conus que han sido estudiadas en los últimos años debido a su gran potencial terapéutico para el tratamiento de múltiples enfermedades. Estudios recientes describen dos conotoxinas, cal29b y xm11a, con actividad sobre Mycobacterium tuberculosis, cuya infección es una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Estas conotoxinas no han sido caracterizadas estructuralmente todavía y su mecanismo de acción es desconocido, por lo que el empleo de las técnicas bioinformáticas puede ofrecer una aproximación a las estructuras de las conotoxinas y al método de unión a las posibles dianas terapéuticas. En este trabajo se ha propuesto una caracterización estructural para estas conotoxinas a partir de su secuencia y se ha realizado el acoplamiento ligando-receptor para determinar su unión a las dianas farmacológicas más relevantes actualmente para esta bacteria. Los resultados muestran ciertas coincidencias estructurales entre las conotoxinas con actividad antibacteriana y en las conformaciones adoptadas sobre las dianas, aunque estos resultados no son concluyentes y es necesario un mayor estudio de las conotoxinas para determinar su mecanismo de acción.

Conotoxins are a group of peptides extracted from the venom of marine cone snails belonging to genus Conus. In the last few years these peptides have been studied due to its great therapeutic potential. Recent research studies describe two new conotoxins, cal29a and xm11a, which showed pharmacological activity against Mycobacterium tuberculosis, the main cause of tuberculosis. This disease is one of main causes of death worldwide. The structure of these conotoxins is not published and their mechanism of action is unknown. Bioinformatic tools like Computer Aided Drug Design (CADD) could give an approach to the structure and how conotoxins binds to the targets. As a result of this research we propose a structural characterization from the peptide sequence of these conotoxins and peptide-protein docking models for the most relevant targets for Mycobacterium tuberculosis. The results of this reseach show similarities between conotoxins with antimycobacterial activity. However, more studies are needed in order to characterize the mechanism of action.

Les conotoxines són un grup de pèptids procedents del verí dels caragols marins del gènere Conus que han estat estudiades en els últims anys a causa del seu gran potencial terapèutic per al tractament de múltiples malalties. Estudis recents descriuen dos conotoxines, cal29b i xm11a, amb activitat sobre Mycobacterium tuberculosi, la infecció és una de les principals causes de mort en l'àmbit mundial. Aquestes conotoxinas no han estat caracteritzades estructuralment encara i el seu mecanisme d'acció és desconegut, de manera que l'ús de les tècniques bioinformàtiques pot oferir una aproximació a les estructures de les conotoxinas i al mètode d'unió a les possibles dianes terapèutiques. En aquest treball s'ha proposat una caracterització estructural per a aquestes conotoxinas a partir de la seva seqüència i s'ha realitzat l'acoblament lligant-receptor per determinar la seva unió a les dianes farmacològiques més rellevants actualment per aquest bacteri. Els resultats mostren certes coincidències estructurals entre les conotoxinas amb activitat antibacteriana i en les conformacions adoptades sobre les dianes, tot i que aquests resultats no són concloents i és necessari un major estudi de les conotoxinas per determinar el seu mecanisme d'acció.