Articulo de referencia

Pardaxina

La pardaxina es un péptido producido por el lenguado del Mar Rojo (P4, P5) y el lenguado pavo real del Pacífico (P1, P2, P3) que se utiliza como repelente de tiburones . [1] [2]...

La pardaxina es un péptido producido por el lenguado del Mar Rojo (P4, P5) y el lenguado pavo real del Pacífico (P1, P2, P3) que se utiliza como repelente de tiburones . [1] [2] [3] Provoca lisis de células bacterianas y de mamíferos , de forma similar a la melitina . [4]

Alineación de aminoácidos de las pardaxinas. Los residuos variables están en negrita.

Síntesis

En el laboratorio, la pardaxina se sintetiza mediante un sintetizador de péptidos automatizado. Otra posibilidad es recolectar y purificar las secreciones del lenguado del Mar Rojo.

Funciones

Péptido antibacteriano

La pardaxina tiene una estructura de hélice-bisagra-hélice. Esta estructura es común en péptidos que actúan selectivamente sobre las membranas bacterianas y péptidos citotóxicos que lisan células bacterianas y de mamíferos. [4] La pardaxina muestra una actividad hemolítica significativamente menor hacia los glóbulos rojos humanos en comparación con la melitina. La cola C-terminal de la pardaxina es responsable de esta actividad no selectiva contra los eritrocitos y las bacterias. [4] La hélice C-terminal anfifílica es el segmento que recubre el canal iónico del péptido. La hélice α-terminal N-terminal es importante para la inserción del péptido en la bicapa lipídica de la célula. [5]

El mecanismo de la pardaxina depende de la composición de la membrana. La pardaxina altera significativamente las bicapas lipídicas compuestas de lípidos zwitteriónicos , especialmente las compuestas de 1-palmitoil-2-oleoil-fosfatidilcolina ( POPC ). Esto sugiere un mecanismo de alfombra para la lisis celular . [6] El mecanismo de alfombra es cuando una alta densidad de péptidos se acumula en la superficie de la membrana objetivo. El desplazamiento de fosfolípidos cambia en fluidez y el contenido celular se filtra. [7] Se encontró que la presencia de lípidos aniónicos o colesterol reduce la capacidad del péptido para alterar las bicapas. [6]

Repelente de tiburones

P. marmoratas y P. pavoninus liberan pardaxina cuando se sienten amenazados por tiburones. La pardaxina ataca las branquias y la cavidad faríngea de los tiburones, lo que provoca una lucha intensa, parálisis bucal y un aumento temporal de la pérdida de urea en las branquias. [1] Esta angustia es causada por el ataque de la membrana celular de las branquias, que provoca una gran afluencia de iones de sal. La investigación para crear un repelente comercial de tiburones utilizando pardaxina se interrumpió porque se diluye en el agua demasiado rápido. Solo es eficaz si se rocía casi directamente en la boca de un tiburón. [8]

Tratamiento del cáncer

La pardaxina inhibe la proliferación e induce la apoptosis de las líneas celulares de cáncer humano. Su estructura de 33 aminoácidos contiene muchos aminoácidos catiónicos y anfipáticos . Esto hace que sea más fácil para ella interactuar con las membranas aniónicas, como las de las células tumorales , que son inherentemente más ácidas debido al entorno ácido creado por una mayor glucólisis . [9]

La pardaxina inicia la apoptosis dependiente e independiente de la caspasa en células de carcinoma cervical humano. La pardaxina desencadena especies reactivas de oxígeno (ROS). La producción de ROS interrumpe el plegamiento de proteínas e induce la respuesta de proteína desplegada (UPR). Esto causa estrés en el retículo endoplasmático , que libera calcio . Esto conduce a un aumento del calcio mitocondrial, disminuyendo su potencial de membrana . La permeabilidad de los poros cambia y se libera el citocromo c (Cyt c). Cyt c activa la cadena de caspasas que conduce a la apoptosis. ROS también activa la vía JNK . JNK se fosforila, lo que conduce a la fosforilación de AP-1 (factor de transcripción que consiste en cFOS y Cjun). Esto también da como resultado la activación de caspasas. ROS también causa una vía independiente de caspasa que da como resultado apoptosis. Cuando el potencial de membrana mitocondrial cambia, también se liberan factores inductores de apoptosis (AIF). Estos desencadenan la apoptosis cuando ingresan al núcleo, sin necesidad de involucrar caspasas. [9]

Referencias

  1. ^ ab Primor N (mayo de 1985). "La cavidad faríngea y las branquias son el órgano diana de la acción repelente de la pardaxina en el tiburón". Experientia . 41 (5): 693–5. doi :10.1007/bf02007726. PMID  3996550. S2CID  8299619.
  2. ^ Shai Y, Fox J, Caratsch C, Shih YL, Edwards C, Lazarovici P (diciembre de 1988). "Secuenciación y síntesis de pardaxina, un polipéptido del lenguado del Mar Rojo con actividad ionófora". FEBS Letters . 242 (1): 161–6. doi : 10.1016/0014-5793(88)81007-x . PMID  2462511. S2CID  1400091.
  3. ^ Adermann K, Raida M, Paul Y, Abu-Raya S, Bloch-Shilderman E, Lazarovici P, Hochman J, Wellhöner H (septiembre de 1998). "Aislamiento, caracterización y síntesis de una nueva isoforma de paradaxina". FEBS Letters . 435 (2–3): 173–7. doi : 10.1016/S0014-5793(98)01057-6 . PMID  9762902. S2CID  86408190.
  4. ^ abc Oren Z, Shai Y (abril de 1996). "Una clase de péptidos antibacterianos altamente potentes derivados de la pardaxina, un péptido formador de poros aislado del pez lenguado Pardachirus marmoratus". Revista Europea de Bioquímica . 237 (1): 303–10. doi : 10.1111/j.1432-1033.1996.0303n.x . PMID  8620888.
  5. ^ Shai Y, Bach D, Yanovsky A (noviembre de 1990). "Propiedades de formación de canales de pardaxina sintética y análogos". The Journal of Biological Chemistry . 265 (33): 20202–9. doi : 10.1016/S0021-9258(17)30490-8 . PMID  1700783.
  6. ^ ab Hallock KJ, Lee DK, Omnaas J, Mosberg HI, Ramamoorthy A (agosto de 2002). "La composición de la membrana determina el mecanismo de disrupción de la bicapa lipídica de la pardaxina". Biophysical Journal . 83 (2): 1004–13. Bibcode :2002BpJ....83.1004H. doi :10.1016/s0006-3495(02)75226-0. PMC 1302204 . PMID  12124282. 
  7. ^ Yeaman MR, Yount NY (marzo de 2003). "Mecanismos de acción y resistencia a los péptidos antimicrobianos". Pharmacological Reviews . 55 (1): 27–55. doi :10.1124/pr.55.1.2. PMID  12615953. S2CID  6731487.
  8. ^ Sisneros J, Nelson D (2001). "Surfactantes como repelentes químicos de tiburones: pasado, presente y futuro" (PDF) . El comportamiento y la biología sensorial de los peces elasmobranquios: una antología en memoria de Donald Richard Nelson . Desarrollos en biología ambiental de los peces. Vol. 60. págs. 117–129. doi :10.1007/978-94-017-3245-1_9. ISBN 978-90-481-5655-9. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  9. ^ ab Huang TC, Chen JY (agosto de 2013). "El análisis proteómico revela que la pardaxina desencadena vías de señalización apoptóticas en células HeLa de carcinoma cervical humano: comunicación cruzada entre UPR, c-Jun y ROS". Carcinogénesis . 34 (8): 1833–42. doi : 10.1093/carcin/bgt130 . PMID  23615400.
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