Antibakteriální účinky cyklických derivátů peptidu gomesinu

Jiří Patočka

Gomesin je antimikrobiální peptid, produkovaný brazilským pavoukem Acanthoscurria gomesiana, který byl izolován z jeho hemocytů (Abreu et al., 2017). (http://toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=1110). Je účinný proti bakteriím, houbám a kvasinkám a má selektivní protirakovinné účinky proti melanomovým buňkám (Silva et al., 2000; Lorenzini et al., 2003).

      V nedávné studii se ukázalo, že synteticky připravené cyklické analogy gomesinu jsou stejně biologicky aktivní, ale jsou mnohem stabilnější než jejich přirozený vzor (Machado et al., 2002, 2012). Podařilo se připravit takové cyklické deriváty, které jsou až 10 krát účinnější při testování proti gram-negativním a gram-pozitivním bakteriím bez zvýšení toxicity pro lidské červené krvinky (Chan et al., 2013). Kromě toho bylo zjištěno, že gomesin a jeho cyklické analogy jsou toxičtější vůči buňkám melanomu a leukémie než vůči červeným krvinkám a působí selektivním zaměřením a narušením membrán rakovinných buněk (Benfield et al., 2021).

     Výsledky tohoto výzkumu jsou z pohledu současné medicíny velmi významné, protože zdůrazňují potenciál peptidů jako antimikrobiálních a protinádorových látek a význam selektivního cílení na buněčné membrány rakovinných buněk pro vývoj nových léčiv (Kardani a Bolhassani, 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 - Biomembranes, 2021; 1863(1): 183480.

Chan LY, Zhang VM, Huang YH, Waters NC, Bansal PS, Craik DJ, Daly NL. Cyclization of the Antimicrobial Peptide Gomesin with Native Chemical Ligation: Influences on Stability and Bioactivity. ChemBioChem 2013; 14(5): 617-624.

Kardani K, Bolhassani A. Antimicrobial/anticancer peptides: bioactive molecules and therapeutic agents. Immunotherapy 2021; 23(8): 669-684.

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.

Machado A, Fázio MA, Miranda A, Daffre S, Miranda MTM. Synthesis of conformationally constrained head-to-tail cyclic gomesin. In Benedetti E, Pedone C. (Eds.), In Peptides 2002 (Proc. 27th. Eur. Pept. Symp.), Edizione Ziino: Napoli, Italy, 2002, 224–225. Abstract in J. Pept. Sci., 2002; 8: S88 (P-A44).

Machado A, Fázio MA, Miranda A, Daffre S, Machini T.  Synthesis and properties of cyclic gomesin and analogues. J Pept Sci. 2012; 18(9): 588-598.

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.