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 enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Itä-Suomen yliopisto
Poso Antti
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
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Emojulkaisun nimi
Volyymi
16
Numero
11
Sivut
2537-2546
ISSN
Julkaisufoorumi
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