30 de mayo de 2023 a 1 de junio de 2023 Ciencias Naturales, Exactas y Ténicas
America/Havana zona horaria

Structure-activity relationship of the inhibition of M1-aminopeptidases from Escherichia coli (ePepN) and Plasmodium falciparum (PfA-M1) by bestatin-derived and tetrazole-peptidomimetics

No programado
20m

Ponente

Jorge González-Bacerio (Departamento de Bioquímica, Facultad de Biología, Universidad de La Habana, Cuba)

Descripción

The enzymes ePepN and PfA-M1 are two M1 alanyl-aminopeptidases which are targets in the potential treatment of microbial infections and malaria, respectively. The classical inhibitor of M1-aminopeptidases is bestatin (non-selective). The synthetic bestatin-derived peptidomimetic KBE009 was previously identified as a PfA-M1 inhibitor with in vitro antimalarial activity. The objective of this work was to test a synthetic library of 10 bestatin (KBE009)-derived peptidomimetics and 21 tetrazole-peptidomimetics (TPMs) in the inhibition of recombinant ePepN (rePepN) and PfA-M1 (rPfA-M1), and to study the resultant structure-activity relationship. The main kinetic characteristics of the inhibition of both enzymes by bestatin were assessed. Bestatin is a non-competitive inhibitor of rePepN (Ki = 2.31 uM), and competitive of rPfA-M1 (Ki = 1.29 uM). None bestatin-derived peptidomimetic is a potent inhibitor. KBE053 (representative of this series) is an uncompetitive inhibitor of rePepN (Ki = 10.13 uM). Three TPMs were identified as potent and selective (regarding porcine M1-aminopeptidase) rePepN inhibitors. The structural characteristics of these compounds that are favorable for the inhibition were described. The most potent (IC50 = 0.26 uM) and selective (selectivity index = 23,461 times) inhibitor (TPM 11) is a non-competitive inhibitor of rePepN. The non-competitive inhibition, based on not coordination of the catalytic Zn2+, was predicted by molecular docking. TMP 2 showed in vitro antibacterial activity against Escherichia coli. None of the three identified inhibitors is a potent haemolytic agent, and only two compounds show moderate cytotoxic activity toward the murine myeloma P3X63Ag cells. This knowledge could contribute to the design of novel ePepN and PfA-M1 inhibitors with antibacterial and antimalarial activities.

Autores primarios

Sra. Idalia Pérez (Centro de Estudio de Proteínas, Facultad de Biología, Universidad de La Habana) Sra. Ana C Varela (Centro de Estudio de Proteínas, Facultad de Biología, Universidad de La Habana) Dr. Yanira Méndez (Centro de Estudio de Productos Naturales, Facultad de Química, Universidad de La Habana) Sr. Germán de Armas (Centro de Estudio de Proteínas, Facultad de Biología, Universidad de La Habana) Sra. Tamara Rojas (Centro de Estudio de Productos Naturales, Facultad de Química, Universidad de La Habana) Sr. Mario E Valdés-Tresanco (Centro de Estudio de Proteínas, Facultad de Biología, Universidad de La Habana) Sr. Maikel Izquierdo (Centro de Estudio de Proteínas, Facultad de Biología, Universidad de La Habana) Dr. Maday Alonso del Rivero (Centro de Estudio de Proteínas, Facultad de Biología, Universidad de La Habana) Dr. Yoanna María Álvarez-Ginarte (Laboratorio de Química Computacional y Teórica, Facultad de Química, Universidad de La Habana) Dr. Pedro A Valiente (Centro de Estudio de Proteínas, Facultad de Biología, Universidad de La Habana) Dr. Carmen Soto (Centro de Estudio de Proteínas, Facultad de Biología, Universidad de La Habana) Sra. Lena de León (Centro de Estudio de Proteínas, Facultad de Biología, Universidad de La Habana) Dr. Aldrin V Vasco (Departamento de Química Bioorgánica, Instituto Leibniz de Bioquímica de Plantas, Halle, Alemania) Dr. William L Scott (Departamento de Química y Química Biológica, Universidad Purdue, Indianápolis, EUA) Dr. Bernhard Westermann (Departamento de Química Bioorgánica, Instituto Leibniz de Bioquímica de Plantas, Halle, Alemania) Dr. Daniel G Rivera (Centro de Estudio de Productos Naturales, Facultad de Química, Universidad de La Habana) Jorge González-Bacerio (Departamento de Bioquímica, Facultad de Biología, Universidad de La Habana, Cuba)

Materiales de la presentación

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