Boosting the antibacterial potential of a linear encrypted peptide in a Kunitz-type inhibitor (ApTI) through physicochemical-guided approaches.

Autor: Gutierrez CO; Laboratório de Purificação de Proteínas e Suas Funções Biológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Alimentos e Nutrição, Universidade Federal de Mato Grosso Do Sul, Campo Grande, MS, Brazil., Almeida LHO; Laboratório de Purificação de Proteínas e Suas Funções Biológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Alimentos e Nutrição, Universidade Federal de Mato Grosso Do Sul, Campo Grande, MS, Brazil., Sardi JCO; Laboratório de Purificação de Proteínas e Suas Funções Biológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Alimentos e Nutrição, Universidade Federal de Mato Grosso Do Sul, Campo Grande, MS, Brazil., Almeida CV; Laboratório de Purificação de Proteínas e Suas Funções Biológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Alimentos e Nutrição, Universidade Federal de Mato Grosso Do Sul, Campo Grande, MS, Brazil., de Oliveira CFR; Laboratório de Purificação de Proteínas e Suas Funções Biológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Alimentos e Nutrição, Universidade Federal de Mato Grosso Do Sul, Campo Grande, MS, Brazil., Marchetto R; Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Química, Araraquara, São Paulo, Brazil., Crusca E; Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Química, Araraquara, São Paulo, Brazil., Buccini DF; S-Inova Biotech, Universidade Católica Dom Bosco, Campo Grande, MS, Brazil., Franco OL; S-Inova Biotech, Universidade Católica Dom Bosco, Campo Grande, MS, Brazil; Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília, Brasília, DF, Brazil., Cardoso MH; Laboratório de Purificação de Proteínas e Suas Funções Biológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Alimentos e Nutrição, Universidade Federal de Mato Grosso Do Sul, Campo Grande, MS, Brazil; S-Inova Biotech, Universidade Católica Dom Bosco, Campo Grande, MS, Brazil; Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília, Brasília, DF, Brazil., Macedo MLR; Laboratório de Purificação de Proteínas e Suas Funções Biológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Alimentos e Nutrição, Universidade Federal de Mato Grosso Do Sul, Campo Grande, MS, Brazil. Electronic address: ligiamacedo18@gmail.com.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Biochimie [Biochimie] 2024 Jul 17. Date of Electronic Publication: 2024 Jul 17.
DOI: 10.1016/j.biochi.2024.07.009
Abstrakt: Bacterial resistance has become a serious public health problem in recent years, thus encouraging the search for new antimicrobial agents. Here, we report an antimicrobial peptide (AMP), called PEPAD, which was designed based on an encrypted peptide from a Kunitz-type plant peptidase inhibitor. PEPAD was capable of rapidly inhibiting and eliminating numerous bacterial species at micromolar concentrations (from 4μM to 10 μM), with direct membrane activity. It was also observed that the peptide can act synergistically with ciprofloxacin and showed no toxicity in the G. mellonella in vivo assay. Circular dichroism assays revealed that the peptide's secondary structure adopts different scaffolds depending on the environment in which it is inserted. In lipids mimicking bacterial cell membranes, PEPAD adopts a more stable α-helical structure, which is consistent with its membrane-associated mechanism of action. When in contact with lipids mimicking mammalian cells, PEPAD adopts a disordered structure, losing its function and suggesting cellular selectivity. Therefore, these findings make PEPAD a promising candidate for future antimicrobial therapies with low toxicity to the host.
Competing Interests: Declaration of competing interest No potential conflict of interest was reported by the authors.
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Databáze: MEDLINE
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