SELF-ASSEMBLY DEI PEPTIDI ETEROCHIRALI IN IDROGEL ANTIMICROBICI

This research project focussed on the synthesis, purification, and characterisation of the reported tripeptide DLeu-LPhe-LPhe and a series of analogous short, hydrophobic peptides with the aim of identifying novel sequences with improved antimicrobial activity and possibly also self-assembly ability towards antimicrobial hydrogel biomaterials. Each peptide antimicrobial activity was also evaluated in solution- and gel-based assays on E.coli cultures, with the aim of drawing the first structure-activity correlations and gain the first insights into the potential mechanism of action. The antimicrobial activity of DLeu-LPhe-LPhe was confirmed and found also for its enantiomer LLeu-DPhe-DPhe, suggesting a mechanism of action that is not mediated by a receptor. However, the antimicrobial activity observed in this work was significantly minor than that reported in the literature.3 Nevertheless, this work led to the identification of new, self-assembling sequences, including examples with comparable antimicrobial activity to DLeu-LPhe-LPhe. Interestingly, such an activity was detected only in the hydrogel-state, and not in solution, indicating a key role played by the supramolecular structures.

In questo progetto è stata fatta la sintesi, purificazione e caratterizzazione del tripeptide riportato in letteratura DLeu-LPhe-LPhe e di una serie di nuovi analoghi idrofobici per identificare nuove sequenze con migliore attività antimicrobica, ma anche capaci di formare idrogel supramolecolari. Ogni peptide è stato testato sia in soluzione che come idrogel su colture di E. coli per iniziare a delineare una correlazione tra struttura e attività ed ottenere i primi elementi verso la delucidazione del meccanismo d’azione. L’attività antimicrobica di DLeu-LPhe-LPhe è stata confermata ed è stata anche riscontrata nel caso del suo enantiomero LLeu-DPhe-DPhe, suggerendo un meccanismo d’azione non mediato da recettore. Tuttavia, l’attività riscontrata risulta molto inferiore rispetto a quella riportata in letteratura. Ciò nonostante, sono state identificate nuove sequenze capaci di autoassemblarsi e formare idrogel, di cui alcuni con proprietà antimicrobiche paragonabili a DLeu-LPhe-LPhe. Da sottolineare che l’attività antimicrobica è stata osservata solo per gli idrogel, e non in soluzione, indicando l’importanza delle strutture supramolecolari per l'attività antimicrobica.