Phosphatidylserine lipids and membrane order precisely regulate the activity of Polybia-MP1 peptide

Autor(es)

Alvares, Dayane S. ; Ruggiero Neto, Joao ; Ambroggio, Ernesto E.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES; v. 1859, n. 6, p. 1067-1074, JUN 2017.
• Citações Web of Science: 4

Resumo

Polybia-MP1 (IDWKKLLDAAKQIL-NH2) is a lytic peptide from the Brazilian wasp venom with known anti-cancer properties. Previous evidence indicates that phosphatidylserine (PS) lipids are relevant for the lytic activity of MPl. In agreement with this requirement, phosphatidylserine lipids are translocated to the outer leaflet of cells, and are available for MP1 binding, depending on the presence of liquid-ordered domains. Here, we investigated the effect of PS on MP1 activity when this lipid is reconstituted in membranes of giant or large liposomes with different lipid-phase states. By monitoring the membrane and soluble luminal content of giant unilamellar vesicles (GUVs), using fluorescence confocal microscopy, we were able to determine that MP1 has a pore forming activity at the membrane level. Liquid-ordered domains, which were phase-separated within the membrane of GUVs, influenced the pore-forming activity of MPl. Experiments evaluating the membrane-binding and lytic activity of MP1 on large unilamellar vesicles (LUVs), with the same lipid composition as GUVs, demonstrated that there was synergy between liquid-ordered domains and PS, which enhanced both activities. Based on our findings, we propose that the physicochemical properties of cancer cell membranes, which possess a much higher concentration of PS than normal cells, renders them susceptible to MP1 binding and lytic pore formation. These results can be correlated with MP1's potent and selective anti-cancer activity and pave the way for future research to develop cancer therapies that harness and exploit the properties of MP1. (C) 2017 Elsevier B.V. All rights reserved. (AU)

• Processo FAPESP: 12/08147-8 - Estudo da formação de domínios em membranas modelo induzidos por peptídeos antimicrobianos e sua ação interfacial
• Beneficiário: Dayane dos Santos Alvares
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 15/25619-9 - Efeito de aminofosfolípides e do pH na atividade interfacial do peptídeo anticâncer Polybia-MP1 e análogos em membranas modelo
• Beneficiário: João Ruggiero Neto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 11/11640-5 - Interação de peptídeos líticos e membranas modelo: ação interfacial e indução de domínios lipídicos
• Beneficiário: João Ruggiero Neto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/25620-7 - Interação membrana/peptídeo: propriedades mecânica e eletrostática em sistemas com domínios lipídicos
• Beneficiário: Dayane dos Santos Alvares
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 11/51684-1 - Biologia de sistemas como estratégia experimental para a descoberta de novos produtos naturais na fauna de artrópodes peçonhentos do Estado de São Paulo
• Beneficiário: Mario Sergio Palma
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático
• Processo FAPESP: 15/01508-3 - Interação do peptídeo antimicrobiano e antitumoral, Polybia-MP1, com domínios lipídicos
• Beneficiário: Dayane dos Santos Alvares
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado