Pardaxina

Pardaxin es un péptido producido por el lenguado del Mar Rojo (P4, P5) y el lenguado del pavo real del Pacífico (P1, P2, P3) que se utiliza como repelente de tiburones. Provoca la lisis de células de mamíferos y bacterias, similar a la melitina.

Aminoácido alineación de pardaxinas. Los residuos variables son de cara audaz.

Síntesis

En el laboratorio, la pardaxina se sintetiza utilizando un sintetizador de péptidos automatizado. Alternativamente, las secreciones del lenguado del Mar Rojo se pueden recolectar y purificar.

Funciones

Péptido antibacteriano

Pardaxin tiene una estructura de hélice-bisagra-hélice. Esta estructura es común en péptidos que actúan selectivamente sobre membranas bacterianas y péptidos citotóxicos que lisan células de mamíferos y bacterias. Pardaxin 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. La hélice C-terminal anfifílica es el segmento de revestimiento del canal iónico del péptido. La hélice α N-terminal es importante para la inserción del péptido en la bicapa lipídica de la célula.

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

Repelente de tiburones

P. marmoratas y P. pavoninus libera pardaxina cuando es amenazado por tiburones. Pardaxin se dirige a las branquias y la cavidad faríngea de los tiburones. Da como resultado una lucha severa, parálisis bucal y un aumento temporal de la fuga de urea en las branquias. Este malestar es causado por el ataque de la membrana celular de las branquias, lo que provoca una gran afluencia de iones de sal. Se interrumpió la investigación para crear un repelente de tiburones comercial con pardaxina porque se diluye en el agua demasiado rápido. Solo es efectivo si se rocía casi directamente en la boca de un tiburón.

Tratamiento del cáncer

Pardaxin inhibe la proliferación e induce la apoptosis de líneas celulares de cáncer humano. Su estructura de 33 aminoácidos contiene muchos aminoácidos catiónicos y anfipáticos. Esto facilita que interactúe con las membranas aniónicas, como las de las células tumorales, que son inherentemente más ácidas debido al ambiente ácido creado por más glucólisis.

Pardaxin inicia la apoptosis dependiente de caspasa e independiente de caspasa en células de carcinoma cervical humano. Pardaxin desencadena especies reactivas de oxígeno (ROS). La producción de ROS interrumpe el plegamiento de proteínas e induce la respuesta de proteína desplegada (UPR). Esto provoca tensión en el retículo endoplásmico, 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 caspasa 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 da como resultado la activación de caspasas también. ROS también provoca una vía independiente de caspasa que da como resultado la apoptosis. Cuando cambia el potencial de la membrana mitocondrial, también se liberan factores inductores de apoptosis (AIF). Éstos desencadenan la apoptosis cuando entran en el núcleo, sin necesidad de que intervengan las caspasas.