Enzymtechnik
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Abstrakt

Zytotoxische Aktivität von Peptiden aus Parasporin 2Aa1 und seinen Analoga gegen Dickdarmkrebszellen SW480

Jennifer Cruz

Parasporin-2 (PS2Aa1) ist ein von Bacillus thuringiensis produziertes Toxin , das eine hohe Zytotoxizität gegenüber Krebszelllinien wie MOLT-4, Jurkat, Sawano und HepG2 gezeigt hat. Zur Erklärung seiner zytotoxischen Wirkung wurde dementsprechend ein mehrstufiges Mechanismusmodell vorgeschlagen: Zunächst bindet PS2Aa1 an die GPI-verankerten Rezeptoren oder andere Proteine ​​in der Membran; dann oligomerisieren die konzentrierten Toxine, wonach sich transmembranäre Poren bilden, die die Membrandurchlässigkeit schädigen (1). Sein Wirkungsmechanismus ist jedoch noch völlig ungeklärt. Daher haben wir in dieser Forschungsarbeit eine Fragmentierung von PS2Aa1 durchgeführt und Peptide mithilfe einer Fmoc-Strategie synthetisiert. Wir haben 3 Peptide erhalten, die aus verschiedenen Domänen von PS2Aa1 stammen und P264-G274, Loop1-PS2Aa und Loop2-PS2Aa heißen. Zusätzlich wurden 3 Derivate von P264-G274 (P264-V268K, P264-V268W und P264-V268H), 1 Derivat von Loop1-PS2Aa (Loop1-Y5K) und 1 Derivat von Loop2-PS2Aa (Loop2-N4W) erhalten. Änderungen in jedem Rest wurden durch eine Erhöhung der Ladung und Hydrophobie der Verbindungen unterstützt. Die Sekundärstrukturen der Peptide wurden durch Zirkulardichroismus-Spektren (DC) bestätigt. Alle Peptide von PS2Aa1 zeigten eine Sekundärstruktur einer α-Helix mit einem maximalen Absorptionsband bei 190 nm und zwei minimalen Absorptionsbändern zwischen 205 und 220 nm. Darüber hinaus wurde der Grad der Hämolyse menschlicher Erythrozyten bestimmt. Dabei zeigte sich, dass alle untersuchten Peptide einen HC50-Wert von unter 100 µM aufwiesen _und weniger als 24 % Hämolyse im Vergleich zur positiven Kontrolle (TX-100 0,1 %) aufwiesen. Schließlich zeigten die gesamten Peptide Aktivität gegen SW480 ; dabei wurde hervorgehoben, dass P264-V268K mit einem _IC50 -Wert von 5,716 µM am aktivsten war . 5-Fluorouracil, ein Chemotherapeutikum, wurde als positive Kontrolle verwendet. Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass P264-V268K eine große Fähigkeit zur Behandlung von SW480-Dickdarmkrebszellen mit einem sicheren, selektiven und wahrscheinlich neuen Wirkmechanismus besitzt.