Ciencia y Tecnología Agropecuaria de México

CIENCIA Y TECNOLOGÍA AGROPECUARIA DE MÉXICO

Volumen 9, Número 1 Enero - Junio 2021

ISSN IMPRESO: 2007-7807

ISSN EN LÍNEA: 2448-7112

Ozón et al., Inhibidor de tripsina de semilla de chañar Ciencia y Tecnol. Agrop. México Vol. 9 Núm. 1: 1 - 8 (2021).

ESTUDIO DE ACTIVIDADES BIOLÓGICAS EN EL PRIMER INHIBIDOR DE TRIPSINA AISLADO DE SEMILLAS DE CHAÑAR

STUDY OF BIOLOGICAL ACTIVITIES IN THE FIRST TRIPSIN INHIBITOR ISOLATED FROM CHAÑAR SEEDS

Brenda Ozón¹; Florencia Geier1; Martina Rossotti¹; Candela Saman¹; Santiago Claver¹; Ana Laura Vicario²; Evelina Quiroga²; Walter David Obregón¹; Juliana Cotabarren¹

¹Centro de Investigación en Proteasas Vegetales (CIPROVE), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, La Plata, Argentina.
²Laboratorio de Membranas y Biomateriales, Instituto de Física Aplicada (INFAP), Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia, Universidad Nacional de San Luis-CONICET, San Luis, Argentina.

e-mail: brendaozon@gmail.com

Recibido: 30 de enero 2021, aceptado: 15 marzo de 2021.

Artículo Científico

RESUMEN
Los inhibidores peptídicos de proteasas (IPPs) son compuestos químicos de bajo peso molecular encontrados en tejidos y fluidos de animales, plantas y microorganismos. La potencialidad y eficacia terapéutica de los IPPs han sido reportados para diferentes enfermedades. A pesar de esto, su uso como inhibidores de enzimas involucradas en desórdenes metabólicos ha sido poco estudiado, por lo que la búsqueda de nuevos agentes alternativos de origen natural que puedan ser aplicados en tales patologías se vuelve relevante. En este estudio se presenta el aislamiento y purificación del primer inhibidor de tripsina termoestable de Geoffroea decorticans (GdTI), una proteína de 6743.7 Da con fuerte actividad inhibitoria (Ki=2,1 nM) aún luego de ser sometido a elevadas temperaturas y pHs extremos (100% de actividad luego de 5 h a 100 °C y 80% de actividad	luego de 1 h a pH 2-12), representando uno de los inhibidores de serín proteasas más potentes de origen vegetal. Adems, fue posible evidenciar que GdTI presenta actividad anticoagulante para las vías de coagulación intrínseca y extrínseca, siendo el primer inhibidor de origen vegetal con efecto sobre la vía extrínseca de coagulación. Finalmente, GdTI mostró actividad inhibitoria de α-glucosidasa (IC50= 0.18 μM) evidenciando su potencial como agente hipoglucémico. Los resultados de este trabajo sugieren que GdTI puede ser empleado como una droga antidiabética natural, debido a su actividad antitrombótica e hipoglucémica, alentando futuros estudios con impacto en su potencial aplicación biomédica. Palabras clave: Geoffroea decorticans, inhibidor de tripsina, hipoglucemiante, anticoagulante.

RESUMEN

Los inhibidores peptídicos de proteasas (IPPs) son compuestos químicos de bajo peso molecular encontrados en tejidos y fluidos de animales, plantas y microorganismos. La potencialidad y eficacia terapéutica de los IPPs han sido reportados para diferentes enfermedades. A pesar de esto, su uso como inhibidores de enzimas involucradas en desórdenes metabólicos ha sido poco estudiado, por lo que la búsqueda de nuevos agentes alternativos de origen natural que puedan ser aplicados en tales patologías se vuelve relevante. En este estudio se presenta el aislamiento y purificación del primer inhibidor de tripsina termoestable de Geoffroea decorticans (GdTI), una proteína de 6743.7 Da con fuerte actividad inhibitoria (Ki=2,1 nM) aún luego de ser sometido a elevadas temperaturas y pHs extremos (100% de actividad luego de 5 h a 100 °C y 80% de actividad

luego de 1 h a pH 2-12), representando uno de los inhibidores de serín proteasas más potentes de origen vegetal. Adems, fue posible evidenciar que GdTI presenta actividad anticoagulante para las vías de coagulación intrínseca y extrínseca, siendo el primer inhibidor de origen vegetal con efecto sobre la vía extrínseca de coagulación. Finalmente, GdTI mostró actividad inhibitoria de α-glucosidasa (IC50= 0.18 μM) evidenciando su potencial como agente hipoglucémico. Los resultados de este trabajo sugieren que GdTI puede ser empleado como una droga antidiabética natural, debido a su actividad antitrombótica e hipoglucémica, alentando futuros estudios con impacto en su potencial aplicación biomédica.

Palabras clave: Geoffroea decorticans, inhibidor de tripsina, hipoglucemiante, anticoagulante.

SUMARY
Protease peptide inhibitors (PPIs) are low molecular weight chemical compounds found in tissues and fluids of animals, plants and microorganisms. The potential and therapeutic efficacy of PPIs have been reported for different diseases. Despite this, its use as inhibitors of enzymes involved in metabolic disorders has been little studied, so the search for new alternative agents of natural origin that can be applied in such pathologies becomes relevant. This study presents the isolation and purification of the first Geoffroea decorticans thermostable trypsin inhibitor (GdTI), a protein of 6743.7 Da with strong inhibitory activity (Ki =2.1 nM) even after being subjected to high extreme temperatures and pHs (100% activity after 5 h to 100°C	and 80% activity after 1 h to pH 2- 12), representing one of the most potent serine protease inhibitors of plant origin. In addition, it was possible to show that GdTI has anticoagulant activity for the intrinsic and extrinsic coagulation pathways, being the first inhibitor of plant origin with effect on the extrinsic coagulation pathway. Finally, GdTI showed inhibitory activity of α-glucosidase (CI50 =0.18 μM) showing its potential as a hypoglycemic agent. The results of this work suggest that GdTI may be used as a natural antidiabetic drug, due to its antithrombotic and hypoglycemic activity, encouraging future studies with an impact on its potential biomedical application. Key words:Geoffroea decorticans, tripsin inhibitor, hipoglycemic, anticoagulant.

SUMARY

Protease peptide inhibitors (PPIs) are low molecular weight chemical compounds found in tissues and fluids of animals, plants and microorganisms. The potential and therapeutic efficacy of PPIs have been reported for different diseases. Despite this, its use as inhibitors of enzymes involved in metabolic disorders has been little studied, so the search for new alternative agents of natural origin that can be applied in such pathologies becomes relevant. This study presents the isolation and purification of the first Geoffroea decorticans thermostable trypsin inhibitor (GdTI), a protein of 6743.7 Da with strong inhibitory activity (Ki =2.1 nM) even after being subjected to high extreme temperatures and pHs (100% activity after 5 h to 100°C

and 80% activity after 1 h to pH 2- 12), representing one of the most potent serine protease inhibitors of plant origin. In addition, it was possible to show that GdTI has anticoagulant activity for the intrinsic and extrinsic coagulation pathways, being the first inhibitor of plant origin with effect on the extrinsic coagulation pathway. Finally, GdTI showed inhibitory activity of α-glucosidase (CI50 =0.18 μM) showing its potential as a hypoglycemic agent. The results of this work suggest that GdTI may be used as a natural antidiabetic drug, due to its antithrombotic and hypoglycemic activity, encouraging future studies with an impact on its potential biomedical application.

Key words:Geoffroea decorticans, tripsin inhibitor, hipoglycemic, anticoagulant.