Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/53282
Type
ArticleCopyright
Open access
Collections
- IOC - Artigos de Periódicos [12969]
Metadata
Show full item record
SUBTILISIN OF LEISHMANIA AMAZONENSIS AS POTENTIAL DRUGGABLE TARGET: SUBCELLULAR LOCALIZATION, IN VITRO LEISHMANICIDAL ACTIVITY AND MOLECULAR DOCKING OF PF-429242, A SUBTILISIN INHIBITOR
Author
Gomes, Pollyanna Stephanie
Carneiro, Monique Pacheco Duarte
Machado, Patrícia de Almeida
Andrade Neto, Valter Viana de
Martins, Alessandra Marcia da Fonseca
Goundry, Amy
Silva, João Vitor Marques Pereira da
Gomes, Daniel Claudio Oliveira
Lima, Ana Paula Cabral de Araujo
Ennes-Vidal, Vitor
Sodero, Ana Carolina Rennó
De Simone, Salvatore Giovanni
Guedes, Herbert L. de Matos
Carneiro, Monique Pacheco Duarte
Machado, Patrícia de Almeida
Andrade Neto, Valter Viana de
Martins, Alessandra Marcia da Fonseca
Goundry, Amy
Silva, João Vitor Marques Pereira da
Gomes, Daniel Claudio Oliveira
Lima, Ana Paula Cabral de Araujo
Ennes-Vidal, Vitor
Sodero, Ana Carolina Rennó
De Simone, Salvatore Giovanni
Guedes, Herbert L. de Matos
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunologia Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho IBCCF, Laboratório de Imunofarmacologia,. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Goés. Laboratório de Imunobiotecnologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunologia Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Goés. Laboratório de Imunobiotecnologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Bioquímica e Biologia Molecular de Proteases. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunologia Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Goés. Laboratório de Imunobiotecnologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Laboratório de Bioquímica de Tripanossomatídeos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunologia Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho IBCCF, Laboratório de Imunofarmacologia,. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Goés. Laboratório de Imunobiotecnologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Bioquímica e Biologia Molecular de Proteases. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Espírito Santo. Núcleo de Doenças Infecciosas. Vitória, ES, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Bioquímica e Biologia Molecular de Proteases. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Laboratório de Estudos Integrados em Protozoologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Inovação em Doenças Negligenciadas População. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Epidemiologia e Sistemáica Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Biologia. Departamento de Biologia Celular e Molecular. Niterói, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunologia Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho IBCCF, Laboratório de Imunofarmacologia,. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Goés. Laboratório de Imunobiotecnologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunologia Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Goés. Laboratório de Imunobiotecnologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Bioquímica e Biologia Molecular de Proteases. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunologia Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Goés. Laboratório de Imunobiotecnologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Laboratório de Bioquímica de Tripanossomatídeos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunologia Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho IBCCF, Laboratório de Imunofarmacologia,. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Goés. Laboratório de Imunobiotecnologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Bioquímica e Biologia Molecular de Proteases. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Espírito Santo. Núcleo de Doenças Infecciosas. Vitória, ES, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Bioquímica e Biologia Molecular de Proteases. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Laboratório de Estudos Integrados em Protozoologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Inovação em Doenças Negligenciadas População. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Epidemiologia e Sistemáica Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Biologia. Departamento de Biologia Celular e Molecular. Niterói, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunologia Clínica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho IBCCF, Laboratório de Imunofarmacologia,. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Goés. Laboratório de Imunobiotecnologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Subtilisin proteases, found in all organisms, are enzymes important in the post-translational
steps of protein processing. In Leishmania major and L. donovani, this enzyme has been described as
essential to their survival; however, few compounds that target subtilisin have been investigated for
their potential as an antileishmanial drug. In this study, we first show, by electron microscopy and
flow cytometry, that subtilisin has broad localization throughout the cytoplasm and membrane of
the parasite in the promastigote form with foci in the flagellar pocket. Through in silico analysis, the
similarity between subtilisin of different Leishmania species and that of humans were determined,
and based on molecular docking, we evaluated the interaction capacity of a serine protease inhibitor
against both life cycle forms of Leishmania. The selected inhibitor, known as PF-429242, has already
been used against the dengue virus, arenaviruses, and the hepatitis C virus. Moreover, it proved
to have antilipogenic activity in a mouse model and caused hypolipidemia in human cells in vitro.
Here, PF-429242 significantly inhibited the growth of L. amazonensis promastigotes of four different strains (IC50 values = 3.07 0.20; 0.83 0.12; 2.02 0.27 and 5.83 1.2 M against LTB0016, PH8,
Josefa and LV78 strains) whilst having low toxicity in the host macrophages (CC50 = 170.30 M).
We detected by flow cytometry that there is a greater expression of subtilisin in the amastigote form;
however, PF-429242 had a low effect against this intracellular form with an IC50 of >100 M for
intracellular amastigotes, as well as against axenic amastigotes (94.12 2.8 M for the LV78 strain).
In conclusion, even though PF-429242 does not affect the intracellular forms, this drug will serve as a
tool to explore pharmacological and potentially leishmanicidal targets.
Share