Expresión del péptido cecropina A-1 de Drosophila melanogaster en células endoteliales de bovino

Abstract

Staphylococcus aureus is the major causative agent of bovine mastitis, a disease that causes considerable economic losses in the dairy industry. Conventional treatment of mastitis is based on the administration of broad spectrum antibiotics. Because the bacteria develop resistance to antibiotics, it has emerged as an alternative the use of insect peptides with antimicrobial activity that can eliminate the bacteria located intracellularly in endothelial cells and epithelial cells of the mammary gland (Oviedo-Boyso et al., 2007, 2008). One of these peptides produced by Drosophila melanogaster is Cecropin A-1 (CecA-1) with a molecular weight of 4 kD and a secondary structure predominantly composed by ?-helical. This peptide with broad spectrum activity against various microorganisms (DeLucca et al., 1997; Fallon y Dongxu, 2000) belongs to a family of antimicrobial peptides that are characterized by an amphypathic region at the N-terminal end, while the C-terminal region is rich in hydrophobic residues. The members of this family, except for mosquito cecropins have a tryptophan residue at position 1 or 2 (W1-2) in the mature peptide and an amidation at the C-terminal region (Lowenberger, 2001). It has been reported that the antimicrobial activity of CecA-1 of D. melanogaster against bacteria and fungi was higher than the activity of the CecA of the Aedes aegypti mosquito (Lowenberg et al., 1999). This suggests that the presence of W2 in CecA-1 (Andreu et al., 1983, 1985) and the C-terminal amidation, contribute to the stability and activity of the molecule (Andreu et al., 1983, Merrifield et al., 1982).

Staphylococcus aureus es el principal agente causal de la mastitis bovina, enfermedad que ocasiona pérdidas económicas considerables en la industria lechera. El tratamiento convencional de la mastitis se basa en la administración de antibióticos de amplio espectro. Debido a que las bacterias desarrollan resistencia a los antibióticos administrados, se ha planteado como alternativa la utilización de péptidos de insecto con actividad antimicrobiana capaces de eliminar a la bacteria que se localiza intracelularmente en células endoteliales y epiteliales de glándula mamaria (Oviedo-Boyso et al., 2007, 2008). Uno de estos péptidos, producido por Drosophila melanogaster, es la Cecropina A-1 (CecA-1), con un peso molecular de 4 kD y estructura secundaria predominante ?-helicoidal. Este péptido, con amplio espectro de actividad contra diversos microorganismos (DeLucca et al., 1997; Fallon y Dongxu, 2000), pertenece a una familia de péptidos antimicrobianos que se caracteriza por presentar una región antipática en N-terminal, mientras que la región C-terminal es rica en residuos hidrológicos. Los miembros de esta familia, a excepción de las cecropinas de mosquito, presentan un residuo triptófano en la posición 1 o 2 (W1-2) del péptido maduro y amidación en la región C-terminal (Lowenberger, 2001). Se ha reportado que la actividad antimicrobiana de CecA-1 de D. melanogaster contra bacterias y hongos fue mayor que la actividad de la Cecropina A (CecA) del mosquito Aedes aegypti (Lowenberger et al., 1999). Esto sugiere que la presencia de W2 en CecA-1 (Andreu et al., 1983, 1985) y la amidación en C-terminal, contribuyen a la estabilidad y actividad de la molécula (Andreu et al., 1983; Merrifield et al., 1982).