Biologické účinky cyklických derivátů pavoučího peptidu gomesinu
Jiří Patočka
Gomesin je antimikrobiální peptid bohatý na disulfidy, produkovaný brazilským pavoukem Acanthoscurria gomesiana. Jed byl izolován z jeho hemocytů (Abreu et al., 2017) a je cytotoxický a účinný proti bakteriím, (http://toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=1110) houbám a kvasinkám a má selektivní protirakovinné účinky proti rakovinným buňkám melanomu (Silva et al., 2000; Lorenzini et al., 2003; Tanner et al., 2018).
V nedávné studii se ukázalo, že synteticky připravené cyklické analogy gomesinu jsou stejně biologicky aktivní, ale jsou mnohem stabilnější než jejich přirozený vzor. Podařilo se připravit i takové cyklické deriváty, které jsou až 10 krát účinnější při testování proti gram-negativním a grampozitivním bakteriím bez zvýšení toxicity pro lidské červené krvinky (Troeira Henriques et al., 2017). Kromě toho bylo zjištěno, že gomesin a jeho cyklické analogy jsou toxičtější vůči buňkám melanomu a leukémie než vůči červeným krvinkám a působí selektivním narušením membrán rakovinných buněk (Ikonomopoulou et al., 2018).
Výsledky tohoto výzkumu jsou z pohledu současné medicíny velmi významné, protože ukazují na potenciál peptidů jako antimikrobiálních a protinádorových látek a zdůrazňují význam selektivního cílení na buněčné membrány rakovinných buněk pro vývoj nových léčiv (Benfield et al., 2021).
Literatura
Abreu TF, Sumitomo BN, Nishiyama MY Jr, Oliveira UC, Souza GH, Kitano ES, Zelanis A, Serrano SM, Junqueira-de-Azevedo I, Silva PI Jr, Tashima AK. Peptidomics of Acanthoscurria gomesiana spider venom reveals new toxins with potential antimicrobial activity. J Proteomics. 2017; 151: 232-242.
Benfield AH, Defaus S, Lawrence N, Chaousis S, Condon N, Cheneval O, Huang YH, Chan LY, Andreu D, Craik DJ, Henriques ST. Cyclic gomesin, a stable redesigned spider peptide able to enter cancer cells. Biochim Biophys Acta Biomembr. 2021;1863(1):183480. doi: 10.1016/j.bbamem.2020.183480. Epub 2020 Sep 24. PMID: 32979382.
Ikonomopoulou MP, Fernandez-Rojo MA, Pineda SS, Cabezas-Sainz P, Winnen B, Morales RAV, Brust A, Sánchez L, Alewood PF, Ramm GA, Miles JJ, King GF. Gomesin inhibits melanoma growth by manipulating key signaling cascades that control cell death and proliferation. Sci Rep. 2018;8(1):11519. doi: 10.1038/s41598-018-29826-4. PMID: 30068931; PMCID: PMC6070509.
Lorenzini DM, da Silva PI Jr, Soares MB, Arruda P, Setubal J, Daffre S. Discovery of immune-related genes expressed in hemocytes of the tarantula spider Acanthoscurria gomesiana. Dev Comp Immunol. 2006; 30(6): 545-556.
Silva PI Jr, Daffre S, Bulet P. Isolation and characterization of gomesin, an 18-residue cysteine-rich defense peptide from the spider Acanthoscurria gomesiana hemocytes with sequence similarities to horseshoe crab antimicrobial peptides of the tachyplesin family. J Biol Chem. 2000; 275(43): 33464-33470.
Tanner JD, Deplazes E, Mancera RL. The Biological and Biophysical Properties of the Spider Peptide Gomesin. Molecules. 2018;23(7):1733. doi: 10.3390/molecules23071733. PMID: 30012962; PMCID: PMC6099743.
Troeira Henriques S, Lawrence N, Chaousis S, Ravipati AS, Cheneval O, Benfield AH, Elliott AG, Kavanagh AM, Cooper MA, Chan LY, Huang YH, Craik DJ. Redesigned Spider Peptide with Improved Antimicrobial and Anticancer Properties. ACS Chem Biol. 2017;12(9):2324-2334. doi: 10.1021/acschembio.7b00459. Epub 2017 Aug 8. PMID: 28741926.
