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A new Kunitz trypsin inhibitor from Erythrina poeppigiana exhibits antimicrobial and antibiofilm properties against bacteria.
Alencar de Barros, Karina Margareti; Sardi, Janaina de Cássia Orlandi; Maria-Neto, Simone; Macedo, Alexandre José; Ramalho, Suellen Rodrigues; Lourenço de Oliveira, Daniella Gorete; Pontes, Gemilson Soares; Weber, Simone Schneider; Ramalho de Oliveira, Caio Fernando; Macedo, Maria Lígia Rodrigues.
Afiliação
  • Alencar de Barros KM; Programa de Pós-Graduação em Saúde e Desenvolvimento na Região Centro Oeste, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, Brazil; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária S/N, Caixa Postal 549, Campo Grande, MS
  • Sardi JCO; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária S/N, Caixa Postal 549, Campo Grande, MS 79070-900, Brazil.
  • Maria-Neto S; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária S/N, Caixa Postal 549, Campo Grande, MS 79070-900, Brazil.
  • Macedo AJ; Faculdade de Farmácia e Centro de Biotecnologia - UFRGS, Brazil.
  • Ramalho SR; Programa de Pós-Graduação em Saúde e Desenvolvimento na Região Centro Oeste, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, Brazil.
  • Lourenço de Oliveira DG; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária S/N, Caixa Postal 549, Campo Grande, MS 79070-900, Brazil.
  • Pontes GS; Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), Manaus, Amazonas, Brazil.
  • Weber SS; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária S/N, Caixa Postal 549, Campo Grande, MS 79070-900, Brazil; Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (ICET), Universidade Federal do Amazonas, Itacoatiara, Amazonas, Br
  • Ramalho de Oliveira CF; Programa de Pós-Graduação em Saúde e Desenvolvimento na Região Centro Oeste, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, Brazil.
  • Macedo MLR; Laboratório de Purificação de Proteínas e suas Funções Biológicas, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Cidade Universitária S/N, Caixa Postal 549, Campo Grande, MS 79070-900, Brazil. Electronic address: bioplant@terra.com.br.
Biomed Pharmacother ; 144: 112198, 2021 Dec.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-34656058
ABSTRACT
Erythrina poeppigiana belongs to Fabaceae family (subfamily Papillionoideae) and is commonly found in tropical and subtropical regions in Brazil. Herein, we described the purification and characterization of a new Kunitz-type inhibitor, obtained from E. poeppigiana seeds (EpTI). EpTI is composed by three isoforms of identical amino-terminal sequences with a molecular weight ranging from 17 to 20 kDa. The physicochemical features showed by EpTI are common to Kunitz inhibitors, including the dissociation constant (13.1 nM), stability against thermal (37-100 °C) and pH (2-10) ranging, and the presence of disulfide bonds stabilizing its reactive site. Furthermore, we investigated the antimicrobial, anti-adhesion, and anti-biofilm properties of EpTI against Gram-positive and negative bacteria. The inhibitor showed antimicrobial activity with a minimum inhibitory concentration (MIC, 5-10 µM) and minimum bactericidal concentration (MBC) of 10 µM for Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, and Staphylococcus haemolyticus. The combination of EpTI with ciprofloxacin showed a marked synergistic effect, reducing the antibiotic concentration by 150%. The increase in crystal violet uptake for S. aureus and K. pneumoniae strains was approximately 30% and 50%, respectively, suggesting that the bacteria plasma membrane is targeted by EpTI. Treatment with EpTI at 1x and 10 x MIC significantly reduced the biofilm formation and prompted the disruption of a mature biofilm. At MIC/2, EpTI decreased the bacterial adhesion to polystyrene surface within 2 h. Finally, EpTI showed low toxicity in animal model Galleria mellonella. Given its antimicrobial and anti-biofilm properties, the EpTI sequence might be used to design novel drug prototypes.
Assuntos
Palavras-chave

Texto completo: 1 Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Bactérias / Extratos Vegetais / Inibidores da Tripsina / Biofilmes / Erythrina / Antibacterianos Idioma: En Revista: Biomed Pharmacother Ano de publicação: 2021 Tipo de documento: Article

Texto completo: 1 Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Bactérias / Extratos Vegetais / Inibidores da Tripsina / Biofilmes / Erythrina / Antibacterianos Idioma: En Revista: Biomed Pharmacother Ano de publicação: 2021 Tipo de documento: Article