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Sampaio de Oliveira KB, Leite ML, Rodrigues GR, Duque HM, da Costa RA, Cunha VA, de Loiola Costa LS, da Cunha NB, Franco OL, Dias SC. Strategies for recombinant production of antimicrobial peptides with pharmacological potential. Expert Rev Clin Pharmacol 2020; 13:367-390. [PMID: 32357080 DOI: 10.1080/17512433.2020.1764347] [Citation(s) in RCA: 20] [Impact Index Per Article: 5.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/28/2022]
Abstract
INTRODUCTION The need to develop new drugs for the control of pathogenic microorganisms has redoubled efforts to prospect for antimicrobial peptides (AMPs) from natural sources and to characterize its structure and function. These molecules present a broad spectrum of action against different microorganisms and frequently present promiscuous action, with anticancer and immunomodulatory activities. Furthermore, AMPs can be used as biopharmaceuticals in the treatment of hospital-acquired infections and other serious diseases with relevant social and economic impacts.Areas covered: The low yield and the therefore difficult extraction and purification process in AMPs are problems that limit their industrial application and scientific research. Thus, optimized heterologous expression systems were developed to significantly boost AMP yields, allow high efficiency in purification and structural optimization for the increase of therapeutic activity.Expert opinion: This review provides an update on recent developments in the recombinant production of ribosomal and non-ribosomal synthesis of AMPs and on strategies to increase the expression of genes encoding AMPs at the transcriptional and translational levels and regulation of the post-translational modifications. Moreover, there are detailed reports of AMPs that have already reached marketable status or are in the pipeline under advanced stages of preclinical testing.
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Affiliation(s)
- Kamila Botelho Sampaio de Oliveira
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil
| | - Michel Lopes Leite
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil
| | - Gisele Regina Rodrigues
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil
| | - Harry Morales Duque
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil
| | - Rosiane Andrade da Costa
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil
| | - Victor Albuquerque Cunha
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil
| | - Lorena Sousa de Loiola Costa
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil
| | - Nicolau Brito da Cunha
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil
| | - Octavio Luiz Franco
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil.,Universidade de Brasília, Pós-graduação em Patologia Molecular, Campus Darcy Ribeiro , Brasília, Brazil.,S-Inova Biotech, Pós-graduação em Biotecnologia, Universidade Católica Dom Bosco , Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brazil
| | - Simoni Campos Dias
- Centro de Análises Proteômicas e Bioquímicas, Pós-graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília , Brasília, Brazil.,Universidade de Brasília, Pós-graduação em Biologia Animal, Campus Darcy Ribeiro , Brasília, Brazil
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