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Cuesta S, Gallegos F, Arias J, Pilaquinga F, Blasco-Zúñiga A, Proaño-Bolaños C, Rivera M, Meneses L. Molecular modeling of four Dermaseptin-related peptides of the gliding tree frog Agalychnis spurrelli. J Mol Model 2019; 25:260. [PMID: 31422479 DOI: 10.1007/s00894-019-4141-1] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 0.4] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/29/2019] [Accepted: 07/17/2019] [Indexed: 01/24/2023]
Abstract
In this research, we present a preliminary computational study of four Dermaseptin-related peptides from the skin exudate of the gliding tree frog Agalychnis spurrelli. Experimentally, the amino acid sequence of these peptides was elucidated through molecular cloning and tandem mass spectrometry and synthetic peptides were assayed against E. coli, S. aureus, and C. albicans to determine their antimicrobial properties. With the sequences on hand, a computational study of the structures was carried out, obtaining their physicochemical properties, secondary structure, and their similarity to other known peptides. A molecular docking study of these peptides was also performed against cell membrane and several enzymes are known to be vital for the organisms. Results showed that Dermaseptin-related peptides are α-helical cationic peptides with an isoelectric point above 9.70 and a positive charge of physiological pH. Introducing theses peptides in a database, it was determined that their identity compared with known peptides range from 36 to 82% meaning these four Dermaseptins are novel peptides. This preliminary study of molecular docking suggests the mechanism of action of this peptide is not given by the inhibition of essential enzymatic pathways, but by cell lysis. Graphical abstract.
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Affiliation(s)
- Sebastián Cuesta
- Laboratorios LIFE, Av. De la Prensa y Juan Galarza, Quito, Ecuador
| | - Felipe Gallegos
- Laboratorio de Química Computacional, Escuela de Ciencias Químicas, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Av. 12 de Octubre 1076 y Roca, Apartado 17-01-2184, Quito, Ecuador
| | - Josefa Arias
- Laboratorio de Química Computacional, Escuela de Ciencias Químicas, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Av. 12 de Octubre 1076 y Roca, Apartado 17-01-2184, Quito, Ecuador
| | - Fernanda Pilaquinga
- Laboratorio de Química Computacional, Escuela de Ciencias Químicas, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Av. 12 de Octubre 1076 y Roca, Apartado 17-01-2184, Quito, Ecuador
| | - Ailín Blasco-Zúñiga
- Laboratorio de Investigación en Citogenética y Biomoléculas de Anfibios-LICBA, Centro de Investigación para la Salud en América Latina-CISeAL, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Av. 12 de octubre 1076 y Roca, Apartado 17-01-2184, Quito, Ecuador
| | - Carolina Proaño-Bolaños
- Laboratorio de Biología Molecular y Bioquímica, Universidad Regional Amazónica Ikiam, Km 7 vía Muyuna, Tena, Ecuador
| | - Miryan Rivera
- Laboratorio de Investigación en Citogenética y Biomoléculas de Anfibios-LICBA, Centro de Investigación para la Salud en América Latina-CISeAL, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Av. 12 de octubre 1076 y Roca, Apartado 17-01-2184, Quito, Ecuador
| | - Lorena Meneses
- Laboratorio de Química Computacional, Escuela de Ciencias Químicas, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Av. 12 de Octubre 1076 y Roca, Apartado 17-01-2184, Quito, Ecuador.
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Auvynet C, Baudesson de Chanville C, Hermand P, Dorgham K, Piesse C, Pouchy C, Carlier L, Poupel L, Barthélémy S, Felouzis V, Lacombe C, Sagan S, Chemtob S, Quiniou C, Salomon B, Deterre P, Sennlaub F, Combadière C. ECL1i, d(LGTFLKC), a novel, small peptide that specifically inhibits CCL2-dependent migration. FASEB J 2016; 30:2370-81. [PMID: 26979087 DOI: 10.1096/fj.201500116] [Citation(s) in RCA: 20] [Impact Index Per Article: 2.5] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/09/2015] [Accepted: 02/25/2016] [Indexed: 11/11/2022]
Abstract
CC chemokine receptor type 2 (CCR2) is a key molecule in inflammatory diseases and is an obvious drug target for the treatment of inflammation. A number of nonpeptidic, competitive CCR2 antagonists have been developed, but none has yet been approved for clinical use. Our aim was to identify a short peptide that showed allosteric antagonism against human and mouse CCR2. On the basis of sequence analysis and 3-dimensional modeling, we identified an original 7-d-amino acid peptidic CCR2 inhibitor that we have called extracellular loop 1 inverso (ECL1i), d(LGTFLKC). In vitro, ECL1i selectively and potently inhibits CC chemokine ligand type 2 (CCL2)-triggered chemotaxis (IC50, 2 µM) but no other conventional CCL2-associated events. We used the classic competitive CCR2 antagonist, BMS22 {2-[(isopropylaminocarbonyl)amino]-N-[2-[[cis-2-[[4-(methylthio)benzoyl]amino]cyclohexyl]amino]-2-oxoethyl]-5-(trifluoromethyl)benzamide}, as positive control and inhibited CCL2-dependent chemotaxis with an IC50 of 18 nM. As negative control, we used a peptide with the same composition as ECL1i, but in a different sequence, d(FKLTLCG). In vivo, ECL1i (4 mg/kg) interfered with CCR2-positive cell recruitment and attenuated disease progression in experimental autoimmune encephalomyelitis, a mouse model of multiple sclerosis. This study establishes ECL1i as the first allosteric inhibitor of CCR2 with functional selectivity. ECL1i is a promising new agent in therapeutic development, and it may, by its selective effect, increase our understanding of CCR2 signaling pathways and functions.-Auvynet, C., Baudesson de Chanville, C., Hermand, P., Dorgham, K., Piesse, C., Pouchy, C., Carlier, L., Poupel, L., Barthélémy, S., Felouzis, V., Lacombe, C., Sagan, S., Salomon, B., Deterre, P., Sennlaub, F., Combadière, C. ECL1i, d(LGTFLKC), a novel, small peptide that specifically inhibits CCL2-dependent migration.
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Affiliation(s)
- Constance Auvynet
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Camille Baudesson de Chanville
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Patricia Hermand
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Karim Dorgham
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Christophe Piesse
- Sorbonne Universités, UPMC/Univ Paris 06, Institut de Biologie Paris-Seine (IBPS) 3631, CNRS, Service de Synthése Peptidique, Paris, France
| | - Charlotte Pouchy
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Ludovic Carlier
- Sorbonne Universités, UPMC/Univ Paris 06, CNRS, UMR 7203, Laboratoire des Biomolécules, Paris, France
| | - Lucie Poupel
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Sandrine Barthélémy
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Virginie Felouzis
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Claire Lacombe
- Sorbonne Universités, UPMC/Univ Paris 06, CNRS, UMR 7203, Laboratoire des Biomolécules, Paris, France; Ecole Normale Supérieure-Université de Recherche Paris Sciences et Lettres, Département de Chimie, Paris, France; Faculté des Sciences et Technologie, Université Paris Est Créteil-Val de Marne, Créteil, France
| | - Sandrine Sagan
- Sorbonne Universités, UPMC/Univ Paris 06, CNRS, UMR 7203, Laboratoire des Biomolécules, Paris, France
| | | | | | - Benoit Salomon
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Philippe Deterre
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France
| | - Florian Sennlaub
- Sorbonne Universités, UPMC/ Univ Paris 06, UMRS 968, INSERM, U968, Institut de la Vision, Paris, France; Centre Hospitalier National d'Ophtalmologie des Quinze-Vingts, INSERM-Direction des Hôpitaux et de l'Offre de Soins (DHOS), Centre d'Investigation Clinique 503, Paris, France
| | - Christophe Combadière
- *Sorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)/Univ Paris 06, Unité Mixte de Recherche Scientifique (UMRS) 1135, INSERM Unité 1135, Centre National de la Recherche Scientifique, Equipe de Recherche Labellisée (ERL) 8255, Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses, Paris, France;
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