undefined

Potent Inhibitor of Human Trypsins from the Aeruginosin Family of Natural Products

Julkaisuvuosi

2021

Tekijät

Ahmed, Muhammad N.; Wahlsten, Matti; Jokela, Jouni; Nees, Matthias; Stenman, Ulf-Håkan; Alvarenga, Danillo O.; Strandin, Tomas; Sivonen, Kaarina; Poso, Antti; Permi, Perttu; Metsä-Ketelä, Mikko; Koistinen, Hannu; Fewer, David P.

Abstrakti:

Serine proteases regulate many physiological processes and play a key role in a variety of cancers. Aeruginosins are a family of natural products produced by cyanobacteria that exhibit pronounced structural diversity and potent serine protease inhibition. Here, we sequenced the complete genome of Nodularia sphaerocarpa UHCC 0038 and identified the 43.7 kb suomilide biosynthetic gene cluster. Bioinformatic analysis demonstrated that suomilide belongs to the aeruginosin family of natural products. We identified 103 complete aeruginosin biosynthetic gene clusters from 12 cyanobacterial genera and showed that they encode an unexpected chemical diversity. Surprisingly, purified suomilide inhibited human trypsin-2 and -3, with IC50 values of 4.7 and 11.5 nM, respectively, while trypsin-1 was inhibited with an IC50 of 104 nM. Molecular dynamics simulations suggested that suomilide has a long residence time when bound to trypsins. This was confirmed experimentally for trypsin-1 and -3 (residence times of 1.5 and 57 min, respectively). Suomilide also inhibited the invasion of aggressive and metastatic PC-3M prostate cancer cells without affecting cell proliferation. The potent inhibition of trypsin-3, together with a long residence time and the ability to inhibit prostate cancer cell invasion, makes suomilide an attractive drug lead for targeting cancers that overexpress trypsin-3. These results substantially broaden the genetic and chemical diversity of the aeruginosin family and suggest that aeruginosins may be a source of selective inhibitors of human serine proteases.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Turun yliopisto

Nees Matthias

Metsä-Ketelä Mikko

Helsingin yliopisto

Poso Antti

Alvarenga Danillo O.

Fewer David P.

Koistinen Hannu

Jokela Jouni

Sivonen Kaarina

Wahlsten Matti

Ahmed Muhammad N.

Permi Perttu

Strandin Tomas

Stenman Ulf Håkan

Helsingin yliopistollinen sairaala

Poso Antti

Alvarenga Danillo O.

Fewer David P.

Koistinen Hannu

Jokela Jouni

Sivonen Kaarina

Wahlsten Matti

Ahmed Muhammad N.

Permi Perttu

Strandin Tomas

Stenman Ulf Håkan

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Raportti

Ei

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Emojulkaisun nimi

ACS Chemical Biology

Volyymi

16

Numero

11

Sivut

2537-2546

Julkaisu­foorumi

50179

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia; Farmasia; Biokemia, solu- ja molekyylibiologia; Biolääketieteet; Syöpätaudit

Tunnistettu aihe

[object Object]

Julkaisumaa

Yhdysvallat (USA)

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1021/acschembio.1c00611

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä