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Patent Searching and Data


Title:
PEPTIDES DERIVED FROM OMPA OF E. COLI AND METHOD FOR IDENTIFYING AND OBTAINING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/135627
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to peptides with sequences SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, and SEQ ID NO: 4, suitable for use in the modification of surface tension in oil-water systems, such that they can be used as stabilisers or destabilisers of these phases. The invention also relates to the method for obtaining the peptides with sequences SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, and SEQ ID NO: 4.

Inventors:
GONZALEZ BARRIOS ANDRES FERNANDO (CO)
GOMEZ RAMIREZ JORGE MARIO (CO)
ALVAREZ SOLANO OSCAR ALBERTO (CO)
NUÑEZ VELEZ VANESSA LUCIA (CO)
AGUILERA SONIA MILENA (CO)
Application Number:
PCT/IB2016/050972
Publication Date:
September 01, 2016
Filing Date:
February 23, 2016
Export Citation:
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Assignee:
UNIV LOS ANDES (CO)
International Classes:
C07K14/425; C09K23/30
Foreign References:
US20050186217A12005-08-25
Other References:
DATABASE EMBL/UniProt [o] 23 March 2010 (2010-03-23), "OmpA, fragment''.", Database accession no. D3J1K9
DATABASE EMBL/UniProt [o] 29 October 2014 (2014-10-29), "Outer membrane protein A''.", Database accession no. AOA075LOK8
AGUILERA SEGURA, S.M. ET AL.: "Escherichia coli's OmpA as biosurfactant for cosmetic industry: stability analysis and experimental validation based on molecular simulations''.", ADVANCES IN COMPUTATIONAL BIOLOGY., vol. 232, January 2014 (2014-01-01), pages 265 - 271
LOLKEMA, J.S. ET AL.: "Hydropathy profile alignment: a tool to search for structural homologues of membrane protein''.", FEMS MICROBIOLOGY REVIEWS., vol. 22, no. 4, October 1998 (1998-10-01), pages 305 - 322
CHEN, R. ET AL.: "Primary structure of major outer membrane protein II? (ompA protein) of Escherichia coli K-12''.", PROC. NATL. ACAD.SCI. USA., vol. 77, no. 8, August 1980 (1980-08-01), pages 4592 - 4596
Attorney, Agent or Firm:
RINCON USCATEGUI, Andres (CO)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Un péptido para la modificación de la tensión interfacial en sistemas agua- aceite, caracterizado porque comprende la secuencia SEQ ID NO: 1 , SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, o SEQ ID NO: 4.

2. Un método para determinar la secuencia de los péptidos de la reivindicación 1 para la modificación de la tensión interfacial en sistemas agua-aceite, caracterizado porque comprende:

a) expresar una proteína transmembranal de un microorganismo mediante expresión heteróloga;

b) purificar la proteína transmembranal mediante cromatografía de afinidad; c) adicionar la proteína transmembranal purificada en una concentración de 0.034% a 0.054% a un sistema agua-aceite;

d) seleccionar secuencias cortas a partir del perfil hidropático de la proteína transmembranal;

e) calcular y evaluar el RMSD, el radio de giro y la superficie accesible al solvente (SASA) de las secuencias cortas descritas en d) mediante simulaciones basadas en dinámica molecular;

f) calcular y evaluar la energía libre del sistema agua-aceite de las secuencias cortas descritas en d) mediante la técnica de dinámica molecular;

g) obtener péptidos seleccionados a partir de e) y f); y

h) obtener los péptidos de acuerdo con la reivindicación 1.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque la proteína transmembranal tiene la capacidad de atravesar completamente la membrana celular.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la proteína transmembranal es una proteína OmpA.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la energía libre del sistema agua-aceite se determina mediante el método de Bennet con parámetro acoplante.

Description:
PÉPTIDOS PARA ESTABILIZAR O DESESTABI LIZAR SISTEMAS ACEITE -AGUA Y MÉTODO DE OBTENCIÓN DE LOS MISMOS

1. CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a péptidos con secuencias SEQ ID NO: 1 , SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, y SEQ ID NO: 4 útiles en la modificación de la tensión superficial en sistemas agua - aceite, de forma que puedan ser usados como estabilizadores o desestabilizadores de dichas fases; así mismo, la presente invención se refiere al método de obtención de dichos péptidos.

2. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los péptidos son secuencias de residuos de pequeña longitud que pueden ser obtenidos a partir de microorganismos o por vía sintética. Dentro de los posibles aminoácidos entre los que un péptido puede estar constituido están los aminoácidos hidrofóbicos e hidrofílicos, lo que puede convertir este tipo de moléculas en anfipáticas, con una afinidad por la interface.

El uso de péptidos tiene diferentes aplicaciones entre las cuales se encuentra los efectos antimicrobianos, los reductores de efectos biológicos, los moduladores de concepción de animales, los materiales para generar resistencia a los tospovirus y las sustancias reguladores del dolor.

Específicamente se han reportado péptidos que pueden ser usados para la estabilización de sistemas agua - aceite como es el caso del reportado en la patente US8535535 que usa hidrofobina y/o uno de sus derivados para la estabilización en composiciones que comprenden al menos dos fases líquidas.

También existen patentes para la producción de péptidos que pueden ser usados para la estabilización de sistemas agua - aceite (aplicación alemana DE 10 2005 007480). La patente W096/41882 plantea el uso de hidrofobinas como emulsificantes, espesadores, sustancias para alterar la tensión superficial, y producción de emulsiones agua en aceite o aceite en agua. Algunos péptidos también se proponen para aplicaciones farmacéuticas, cosméticas, en la producción de shampoos y rinses. La patente WO 96/41882 llega al punto de describir composiciones para aplicaciones farmacéuticas cuando se usan hidrofobinas, mientras que la patente US2010170142 plantea el uso de hidrofobinas para mejorar la separación de fases en donde existen al menos dos fases líquidas.

Adicionalmente, el documento US2010227042 se refiere al uso de enzimas para desemulsificación de extractos de lípidos a partir de plantas o tejidos de plantas (usando enzimas). Contrario a lo anterior, la patente EP0763982 se refiere a sustancias poliméricas producidas por bacterias, las cuales se usan como agentes emulsificantes, estos son producidos por bacterias y reporta su aplicación general en detergentes, cosméticos, agricultura, medicina, industria alimentaria, farmacéutica, textiles y para uso o aplicaciones en bioremediación.

Finalmente, la solicitud de patente W02011 11641 1 plantea la modulación de la estabilidad de emulsiones, utilizando emulsificantes de péptidos que contienen grupos carboxilatos, para la preparación de emulsiones que son resistentes a la floculación o coalescencia en presencia de sal.

Se conoce que los métodos convencionales para determinar secuencias de péptidos que tengan capacidad surfactante parte de un proceso de ensayo y error. Entre las deficiencias que presentan dichos métodos se encuentran el costo alto debido a la gran cantidad de experimentos y al tiempo necesario para encontrar una secuencia con la funcionalidad esperada dada una composición de la emulsión que se desea romper o formar.

3. DESCRIPCION GENERAL DE LA INVENCION

El problema planteado en la presente solicitud consiste en la necesidad de proporcionar un péptido o péptidos que ofrezcan nuevas alternativas para la deficiente oferta de moléculas surfactantes que estén en la capacidad de romper o formar emulsiones agua-aceite. La definición de la secuencia de estos péptidos debe basarse en metodologías de bajo costo con una reducción en el tiempo en laboratorio húmedo.

Para solucionar este problema técnico, la presente solicitud proporciona una serie de péptidos para la modificación de la tensión superficial en sistemas agua - aceite. En los siguientes puntos se presenta de forma resumida la metodología utilizada para el desarrollo de surfactantes (péptidos anfipáticos) a partir de proteínas transmembranales. 1. Seleccionar una proteína transmembranal de un microorganismo (bacterias), que tenga la capacidad de modificar la tensión interfacial de un determinado sistema agua- aceite. Esta selección se realiza de forma experimental a partir de una "biblioteca de proteínas", por medio de una prueba in vitro para evaluar el cambio de la tensión interfacial del sistema agua-aceite en presencia de estas proteínas.

2. Construir el perfil hidropático de la proteína para seleccionar las regiones de la proteína con capacidad de modificar la tensión de la inferíase agua-aceite y verificar de manera in silico con herramientas de dinámica molecular las regiones seleccionadas, con el objetivo de encontrar las secuencias de los péptidos. El perfil hidropático debe arrojar secciones donde existan un extremo hidrofílico y el otro extremo hidrofóbico.

3. Sintetizar los péptidos seleccionados en el paso anterior, la síntesis de los péptidos se realiza a partir de síntesis química.

4. Verificar el efecto del péptido (in vitro) en la tensión interfacial del sistema agua- aceite (preparación de una emulsión). Este paso se realiza mediante el seguimiento de la estabilidad temporal a partir del cambio de propiedades reológicas y de tamaño de partícula de una emulsión preparada (evaluación a diferentes tiempos de almacenamiento), o pruebas de desplazamiento de gota de crudo.

Las ventajas que presenta el método para seleccionar las secuencias son: a. Parte de una proteína cuya capacidad para interactuar con fases hidrofóbicas e hidrofílicas es conocida. b. Selecciona fragmentos de la secuencia de la proteína conocida que expongan zonas hidrofóbicas e hidrofílicas en los extremos. Dicha selección se realiza a partir de perfil hidropático. c. Confirma su capacidad de interactuar en la interface de manera in silico mediante cálculos de energía libre usando dinámica molecular. d. Disminuye el tiempo de búsqueda en laboratorio húmedo, lo que implica disminución de costos para su desarrollo. 4. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

FIGURA 1. Tamaños de gota en el tiempo para emulsiones dodecano agua a diferentes concentraciones de proteína FIGURA 2. Curva hidropática para OmpA

FIGURA 3. Caja de simulación para OmpA en un sistema dodecano-agua

FIGURA 4. Resumen metodológico para cálculo de la energía libre de Gibbs de OmpA

FIGURA 5. Root mean square displacement (RMSD) para simulaciones de OmpA en sistemas dodecano agua

FIGURA 6. Radio de giro para simulaciones de OmpA en sistemas dodecano agua

FIGURA 7. Esquema de preparación stocks de los péptidos.

FIGURA 8. Esquema de preparación de las emulsiones para verificar la capacidad de estabilidad de la misma

FIGURA 9. Esquema de preparación control negativo

FIGURA 10. Fotografías de las emulsiones dodecano-agua obtenidas para el control negativo

FIGURA 11. Evolución de la estabilidad de las emulsiones dodecano agua en el tiempo para el péptido de SEQ ID NO: 1

FIGURA 12. Evolución de la estabilidad de las emulsiones dodecano agua en el tiempo para el péptido de SEQ ID NO: 2 FIGURA 13. Evolución de la estabilidad de las emulsiones dodecano agua en el tiempo para el péptido de SEQ ID NO: 3

FIGURA 14. Evolución de la estabilidad de las emulsiones dodecano agua en el tiempo para el péptido de SEQ ID NO: 4

FIGURA 15. Prueba de desplazamiento de gota para cada uno de los péptidos una hora después de adicionar la solución 5. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Los surfactantes son moléculas que en su estructura química presentan secciones hidrofóbicas e hidrofílicas y que, como consecuencia de estas secciones, están en la capacidad de existir en interfases de sistemas agua-aceite. La presencia de moléculas surfactantes en su migración a la inferíase genera la capacidad de ocasionar cambios en la tensión interfacial, lo que puede favorecer la formación o separación de emulsiones aceite-agua, dependiendo del propósito. Específicamente para el caso de moléculas biosurfactantes, estas contienen moléculas provenientes de microorganismos tales como hidrofobinas, ramnolípidos, soforolípidos, viscosín, surfactín, fosfolípidos, alasán y biodispersán, y de proteínas transmembranales, que son proteínas membranales con la capacidad de atravesar completamente la membrana celular. Debido a esta combinada capacidad, dichas biomoléculas poseen en la mayoría de los casos dominios hidrofóbicos e hidrofílicos lo que les confiere capacidad anfipática.

Esta invención parte de las proteínas transmembranales de bacterias como punto de partida para determinar secuencias de péptidos que tengan la capacidad de interactuar con interfases de sistemas agua-aceite trayendo como consecuencia una modificación de la tensión interfacial. Se partió de OmpA, una porina reportada anteriormente con un papel fundamental en la interacción con la superficie en el proceso de formación de biopelículas en Escherichia coli. Esta proteína fue expresada usando recombinación heteróloga y purificada usando cromatografía de afinidad y usada para estabilizar emulsiones dodecano - agua a diferentes concentraciones de proteína purificada. En todos los casos se encontró que la presencia de la porina estabilizaba por un tiempo finito la emulsión formada de dodecano-agua. El tiempo de estabilidad estaba correlacionado con la cantidad añadida de proteína surfactante. Se ensayaron concentraciones de 0.034%, 0.045%, y 0.054% p/v, encontrando los siguientes tiempos de estabilidad:

Tabla 1. Tiempo de estabilidad para cada una de las concentraciones evaluadas de proteína

Realizando una medición de tamaño de gota se encontró el resultado (average doplet size— micrómetros vs time— min) mostrado en la Figura 1 , en el cual se indica que sí existía un efecto sobre el tamaño de gota aunque la presencia de polidispersión era clara a diferentes concentraciones de proteína (Figura 1).

Mostrando que la estabilidad ante la presencia de OmpA era un hecho, se desarrolló una plataforma basada en dinámica molecular que permite predecir la estabilidad mediante el cálculo de cambio de energía libre ΔΘ. Esta plataforma es la base para evaluar de manera in silico las secuencias de los péptidos que son la base de la invención. El método usado es el del parámetro acoplante. Adicionalmente, para realizar una evaluación inicial de la estabilidad de la proteína en un sistema dodecano- agua, se evalúa también: el "Root Mean Square Displacement" (RMSD) que es una medida de desplazamiento neto del sistema evaluado con respecto a su punto de origen, el radio de giro, que mide el movimiento de la molécula con respecto a su centroide, y la superficie accesible al solvente SASA. Dichas evaluaciones indicaron, en los tres casos (RMSD, radio de giro y SASA), que el sistema muestra estabilidad. Ninguna de las tres evaluaciones (RMSD, Radio de Giro, SASA) varía con el tiempo. El cálculo de la energía libre se hizo partiendo de la ecuación que relaciona la función de partición y la energía libre:

= -kgTln(Q)

Teniendo como función de partición:

Debido a que no es posible evaluar la función de partición en una simulación puesto que no es posible obtenerla a partir de un promedio en el ensamble, es necesario derivarla con respecto a un parámetro λ:

Para calcular finalmente la energía libre a partir de la integración de la ecuación anterior:

Realizando simulaciones usando la técnica de dinámica molecular (simulaciones MD) a diferentes valores de A, se obtiene un valor de ΔG S0/V , de -8561.65 ± 1 18.5 kJ/mol (cambio para la proteína OmpA) lo que demuestra que nuestra plataforma corrobora lo encontrado de manera experimental. El siguiente paso que dirige a la invención es la selección de secuencias cortas a partir de la proteína OmpA para obtener péptidos que modifiquen tensión interfacial o estabilicen sistemas agua-aceite. Estas secuencias se seleccionan a partir del perfil hidropático de la proteína OmpA, seleccionando secuencias que presenten cambios significativos en los valores de hidrofobicidad en cortos fragmentos (Figura 2).

Se seleccionaron los péptidos con secuencia SEQ ID NO: 1 , SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, y SEQ ID NO: 4 con los que se realizaron simulaciones en dinámica molecular para evaluar la estabilidad usando el RMSD, SASA y radio de giro. Los resultados de estos cálculos indicaban que el sistema presentaba estabilidad en simulaciones en 5 ns (tiempo real), teniendo en cuenta que los RMDS mostraban valores alrededor del intervalo 0.182 — 0.720 ± (intervalo) 0.028-0.195 nm y radios de giro alrededor de intervalo 0.598— 1.173nm ± intervalo 0.015— 0.133 nm. El cambio de energía libre se determinó usando el método de Bennet con parámetro acoplante. Todas las secuencias mostraban capacidad de estabilizar el sistema considerando que presentaban valores negativos en sus cambios de energía libre. Esta información soporta de manera racional la invención de los péptidos. La invención radica en que los péptidos de secuencias SEQ ID NO: 1 , SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, y SEQ ID NO: 4 están en la capacidad de estabilizar sistemas agua-aceite, definiéndose estabilización como formación de emulsiones con tamaños de gotas específicos durante un tiempo. De manera paralela, se encontró que la invención puede ser usada para alterar la tensión interfacial de crudos de petróleo basada en que las pruebas de desplazamiento de gota verifican esa capacidad.

6. EJEMPLOS.

Se debe mencionar que la presente invención puede ser llevada a cabo por una persona medianamente versada en la materia, con base en sus conocimientos y de acuerdo con los ejemplos que se presentan a continuación.

Los siguientes ejemplos ilustran la presente invención. Sin embargo debe entenderse que éstos no son limitativos, de acuerdo con el conocimiento de una persona medianamente versada en la materia. Ejemplo 1 : Modelación en dinámica molecular de OmpA

Se llevaron a cabo simulaciones a partir de dinámica molecular con el objetivo de determinar la viabilidad de una plataforma computacional para diseñar los péptidos de la invención.

Se usó un modelo reducido de la proteína OmpA (modelo OmpA 176 PDB 1 G90) que se obtuvo del Banco de Datos de Proteínas RCSB. Las coordenadas del átomo unido y la topología de dodecano se obtuvieron de las herramientas automáticas de topologías de los grupos de Dinámica Molecular de la Universidad de Queensland, y de las herramientas UCSF Chimera, Swiss-PdbViewer y Dinámica Molecular Visuales (VMD).

Los programas fueron elegidos para procesar los archivos de estructuras tipo PDB. El modelo OmpA 176 se colocó en una caja rectangular con la caja de bordes de al menos 1 nm, aparte de la superficie de la proteína. Capas de disolvente de agua y dodecano se colocaron en la caja de simulación de la proteína imitando las regiones hidrófobas- hidrófilas de ésta, como se muestra en la Figura 3. El sistema fue solvatado con 6,292 puntos de carga simple (SPC216) que representan las moléculas de agua y 123 moléculas de dodecano. Un análisis más detallado de la secuencia de 325 aminoácidos mostró que el modelo inicial OmpA 176 era incompleto.

No existía un modelo 3D completo de la OmpA de E. coli. Sólo el dominio transmembranal (OmpA 176 ) se había estudiado por cristalografía y RMN (Resonancia Magnética Nuclear). Se obtuvo entonces un modelo completo de OmpA con I- TASSER. Los modelos 3D se construyeron sobre la base de alineamientos múltiples de roscado y un montaje iterativo simulando fragmentos de plantillas. El modelo completo OmpA (OmpA 32 5) se colocó en una caja rectangular con la caja de bordes de al menos 1 nm, aparte de la superficie de la proteína.

Simulaciones MD

Las simulaciones en dinámica molecular se realizaron utilizando GROMACS versión 4.5.5. Las interacciones electrostáticas se trataron por el método de partículas de malla Ewald (PME), con un corte para Coulomb de 0.9 nm, un orden de interpolación y un espaciamiento de 0.12 nm, por medio de series de Fourier. Las interacciones de Van der Waals fueron tratadas utilizando el potencial de Lennard-Jones, con una distancia de corte de 1.4 nm.

La minimización de la energía se realizó utilizando el algoritmo de máximo descenso de la pendiente hasta la convergencia, cuando la fuerza máxima fuera menor que 100 kJ mol "1 nm "1 . Después de la minimización, se realizaron simulaciones restringidas para estabilizar y distribuir las moléculas de disolvente alrededor de la proteína de 400 ps a 300 K con un intervalo de tiempo de 2 fs. Las velocidades iniciales se generaron a partir de una distribución de Maxwell a 300 K. Debido a los resultados relacionados con el espacio de solapamiento de la fase del dominio transmembranal con 7 y 10 λ - estados, se realizó una simulación de 5 ns adicional, con una etapa de tiempo de integración de 2 fs antes de los FE (energía libre) acoplados. El algoritmo ELINCS se utilizó para restringir los enlaces, siendo 12 el más alto orden en la expansión de la matriz de acoplamiento de la restricción. La temperatura y la presión de acoplamiento se manejaron mediante el integrador dinámico estocástico de "salto de rana" y el método Parrinello-Rahman, respectivamente. Las trayectorias obtenidas fueron analizadas con las herramientas de análisis proporcionadas por el paquete GROMACS. La estabilidad general del sistema de dodecano-agua-OmpA 32 5 se midió mediante la estimación de la "Root Mean Square Displacement" (RMSD), el radio de giro de la proteína (RGYR) y el área de superficie accesible al disolvente (SASA).

Debido a que los datos de energía libre obtenidos a partir de simulaciones utilizando sólo los estados finales físicos (0 y 1) conducen a errores y datos poco fiables, se realizaron cálculos de energía libres separados de los estados no físicos intermedios caracterizados por el parámetro λ de acoplamiento (se llevan a cabo para cada uno por el estado λ). La suma de las diferencias más pequeñas de energía libre entre los estados intermedios corresponde a la diferencia de energía libre de interés. Analizando el caso para OmpA 176 se propone inicialmente utilizar siete λ-estados no equidistantes [0, 0.05, 0.1 , 0.5, 0.9, 0.95, 1]. Para la solvatación completa el estado final del cálculo (λ = 1) se compone de la molécula de OmpA 176 y una cierta cantidad de moléculas de dodecano y agua en un volumen constante especificado. El estado inicial se compone de la misma molécula OmpA 176 en vacío con el mismo volumen y número de moléculas de dodecano, también es el mismo volumen que el del estado final.

El archivo de salida producido por los 5-ns en la simulación MD se utilizó como punto de partida para la estructura de archivos de simulaciones acopladas (SW) y solo en el modelo OmpA 32 5. Reducción al mínimo de precisión de la máquina, NVT-100 ps y estabilizaciones tipo NPT y un 1 -ns de simulaciones MD se realizaron para cada estado λ. Las estimaciones de energía libre se determinan utilizando el método de BAR con bisección. Se realizaron estimaciones detalladas a diferentes energías y medidas de solapamiento del espacio de fase, junto con la estimación del error. La representación esquemática de la metodología de la plataforma junto con las modificaciones mencionadas se presenta en la Figura 4.

Se emplearon máquinas virtuales VMware Workstation con memoria RAM de 4 GB con 4 núcleos disponibles por máquina y 20 GB de almacenamiento. Estas máquinas virtuales se desplegaron sobre una infraestructura UnaCloud en la Universidad de los Andes. La estructura UnaCloud ofrece 440 núcleos con un rendimiento máximo total de 10 megaflops. El sistema cuenta con 110 nodos, con una disponibilidad promedio de 80 nodos. Cada nodo tiene un quad-core de 3.01 GHz procesador Intel Nehalem. Las simulaciones MD tomaron más de 1 semana para ser completadas en estados solvatados y 2 días en sistemas considerados en vacío. Además, se realizaron 24 simulaciones para OmpA 176 y otras 34 se llevaron a cabo para el modelo completo OmpA 325 .

Las simulaciones de 5 ns OmpA 32 5 alcanzaron la estabilidad después de 1 ns con un valor promedio RMSD del sistema de 5.6 ± 0.1 nm para los últimos 4 ns. OmpA 32 5 se mantiene prácticamente sin cambios durante la simulación (RMSD de 0.44 ± 0.05), mientras que la difusión de las moléculas de agua y dodecano (RMSD valores de 3.61 ± 0.19 y 6.16 ± 0.01 respectivamente) contribuyen de manera significativa al sistema (Figura 5).

Las moléculas de dodecano se mueven para formar un único aglomerado alrededor del dominio hidrofóbico de la proteína, mientras que las moléculas de agua se difunden para llenar los espacios liberados por las moléculas de dodecano y permanecen estables alrededor de los bucles hidrófilos y del dominio C-terminal de la proteína. Las trayectorias de la simulación MD muestran que OmpA 32 5 tiene la capacidad de permanecer estable en la inferíase aceite-agua.

También se evaluó la estabilidad de la proteína eliminando el sesgo potencial causado por la traslación de la proteína durante el análisis RMSD, usando el radio de giro para el sistema, como una medida de la compacidad de la proteína. El radio de giro muestra una baja variación con un valor medio de 2.68 ± 0.03 nm (Figura 6). Además, las variaciones del radio de giro (RGYR) después de 3 ns se explican por el movimiento relativo del dominio periplásmico para adquirir una mejor orientación de sus secciones hidrófobas, lo que indica no sólo que la proteína OmpA 32 5 permanece estable en emulsión sino también que la aglomeración de disolvente alrededor contribuye a la estabilidad de la proteína. El área de superficie accesible al disolvente (SASA) de la proteína se mantuvo prácticamente invariante en el tiempo con valores promedio de 121.5 ± 2.2 y 90.7 ± 1.7 nm para las superficies hidrófobas e hidrófilas, respectivamente.

Los resultados de la solvatación FE (ΔG S0/V ) de OmpA 325 por acoplamiento tomando en cuenta las interacciones intermoleculares y el uso de trece estados intermedios. Se obtuvo un valor de ΔG S0/V , de -7739.11 ± 127.16. Este valor es explicativo de la capacidad de OmpA 325 para estabilizar emulsiones, puesto que disminuye la energía libre del sistema cuando se utiliza como agente tensoactivo. Errores en el intervalo de 0.18% y 4.35% se mostraron para todos los estados cuando se calculan las interacciones de Coulomb. Del mismo modo, las interacciones de Van der Waals producen errores entre 0.97% y 3.93%. Significativamente menos incertidumbre se logra mediante este cálculo en comparación con el modelo OmpA 176 . Las mediciones de entropías relativas para las interacciones de Coulomb son alentadoras, sobre todo para el 70% de los estados incluidos en la muestra.

Partiendo del cálculo de energía libre para OmpA 32 5 se seleccionaron secuencias a partir del perfil hidropático que permitieran elucidar secuencias que pudieran interactuar con interfases agua-aceite. Estas permitieron establecer entonces las secuencias que hacen parte de la invención. Se realizaron simulaciones en dinámica molecular para cada una de las secuencias, determinando previamente la estructura tridimensional usando l-Tasser. Las simulaciones muestran que los péptidos alcanzan estabilidad a los 500 ps. El RMSD varía entre 2.15 y 2.95 nm para todo el sistema. Por otro lado el RMSD de los péptidos no varía significativamente, variando entre valores de 0.182 y 0.710 con desviaciones estándar de 0.028 y 0.195 nm. El radio de giro fluctuó en valores de 0.598 y 1.173 lo que muestra que los péptidos tienen un comportamiento estable. Los resultados de solvatación SASA mostraron diferentes valores para cada uno de los péptidos debido principalmente a la longitud de cada uno de éstos. Los cálculos de energía libre de todos los péptidos, muestran que en cada uno de sus 9 valores intermedios, en todos los casos, están en la capacidad de estabilizar sistemas agua-aceite, específicamente sistema agua-crudo. Mostrando una variación significativa en sus valores de cambio de energía libre, pero en general se muestra que las secuencias pueden estabilizar emulsiones.

Ejemplo 2: Preparación de emulsiones con los péptidos sintetizados

Las péptidos con secuencias SEQ ID NO: 1 , SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, y SEQ ID NO: 4 fueron sintetizados y evaluados en su capacidad de estabilizar emulsiones agua-aceite. Para esto se tomó el modelo de dodecano-agua. Se agregaron los reactivos en la cantidad mostrada en la tabla.

Cada uno de los péptidos se preparó partir del siguiente stock:

Tabla 2. Concentración de cada uno de los stocks de los péptidos

Los Stocks fueron preparados de acuerdo al esquema de la Figura 7.

Al conocer la concentración de los péptidos en cada uno de los stocks se calculó el volumen necesario de péptido, para obtener una concentración igual 0.25% en la emulsión 0/W, que tiene un volumen total de 2 mi.

Tabla 3. Volumen de cada uno de los stocks para preparar las emulsiones dodecano- agua

Seguidamente se calculan los volúmenes de la fase dispersa (dodecano) y la fase dispersante (agua).

Tabla 4. Volúmenes de cada una de las fases para la preparación de cada emulsión

Se prepararon emulsiones con el procedimiento del esquema de la Figura 8 para verificar la capacidad de estabilidad de la emulsión. Por otro lado, el control negativo se preparó de acuerdo al esquema de la Figura 9, encontrando los siguientes resultados:

Tabla 5. Tamaños de gota para control negativo

El control negativo se separa después de 5 minutos de ser sonicado (Figura 10).

Para el péptido con la secuencia SEQ ID NO: 1 se obtuvo los siguientes tamaños de gota.

Tabla 6. Resultados de tamaño de gota para la secuencia SEQ ID NO: 1

Se obtuvo una evolución de la estabilidad de las emulsiones dodecano agua en el tiempo para el péptido de SEQ ID NO: 1 , la cual se encuentra evidenciada en la Figura 1 1.

Para el péptido de SEQ ID NO: 2 los resultados encontrados para tamaño de gota y estabilidad son: Tabla 7. Resultados de tamaño de gota para la secuencia SEQ ID NO: 2

Se obtuvo una evolución de la estabilidad de las emulsiones dodecano agua en el tiempo para el péptido SEQ ID NO: 2, la cual se encuentra evidenciada en la Figura 12.

Para el péptido SEQ ID NO: 3 los resultados encontrados para tamaño de gota y estabilidad son:

Tabla 8. Resultados de tamaño de gota para la secuencia SEQ ID NO: 3

Se obtuvo una evolución de la estabilidad de las emulsiones dodecano agua en el tiempo para el péptido SEQ ID NO: 3, la cual se encuentra evidenciada en la Figura 13.

Para el péptido SEQ ID NO: 4 los resultados encontrados para tamaño de gota y estabilidad son: Tabla 9. Resultados de tamaño de gota para la secuencia SEQ ID NO: 4

Se obtuvo una evolución de la estabilidad de las emulsiones dodecano agua en el tiempo para el péptido SEQ ID NO: 4, la cual se encuentra evidenciada en la Figura 14.

Ejemplo 3: Prueba de desplazamiento de gota con péptidos sintetizados

Se realizó una prueba de desplazamiento de gota de crudo para examinar la capacidad de alterar la tensión superficial de crudo de las muestras encontrando los resultados mostrados en la Figura 14.