Published May 7, 2020 | Version v1
Publication Open

A Hybrid Peptide DEFB-TP5 Expressed in Methylotrophic Yeast Neutralizes LPS With Potent Anti-inflammatory Activities

Creators

  • 1. China Agricultural University
  • 2. Pakistan Institute of Engineering and Applied Sciences
  • 3. National Institute for Biotechnology and Genetic Engineering
  • 4. Peking University
  • 5. Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health
  • 6. Chinese Academy of Sciences

Description

DEFB-TP5 is a novel promising health-beneficial peptide derived from two naturally occurring peptides, β-Defensin (DEFB) and thymopentin (TP5), shows strong anti-inflammatory activity and binds to LPS without cytotoxicity and hemolytic effect. However, the application of DEFB-TP5 peptide is limited by its high cost. In this study, we developed a biocompatible mechanism for expression of the DEFB-TP5 peptide in Pichia pastoris. The transgenic strain of hybrid DEFB-TP5 peptide with a molecular weight of 6.7kDa as predictable was obtained. The recombinant DEFB-TP5 peptide was purified by Ni-NTA chromatography, estimated 30.41 mg/L was obtained from the cell culture medium with 98.2% purity. Additionally, The purified DEFB-TP5 peptide significantly (p< 0.05) decreased the release of nitric oxide (NO), TNF-α IL-6, IL-1β in LPS-stimulated RAW264.7 macrophages in a dose-dependent manner. This study will not only help to understand the molecular mechanism of expression that can potentially be used to develop an anti-endotoxin peptide but also to serve as the basis for the development of antimicrobial and anti-inflammatory agents as well, which also provides a potential source for the production of recombinant bioactive DEFB-TP5 at the industrial level.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

DEFB - TP5 هو ببتيد جديد واعد ومفيد للصحة مشتق من اثنين من الببتيدات التي تحدث بشكل طبيعي، β - Defensin (DEFB) و thymopentin (TP5)، يظهر نشاطًا قويًا مضادًا للالتهابات ويرتبط بـ LPS دون سمية خلوية وتأثير انحلالي. ومع ذلك، فإن تطبيق الببتيد DEFB - TP5 محدود بسبب تكلفته العالية. في هذه الدراسة، طورنا آلية متوافقة حيويًا للتعبير عن ببتيد DEFB - TP5 في بيتشيا باستوريس. تم الحصول على السلالة المعدلة وراثيًا لببتيد DEFB - TP5 الهجين بوزن جزيئي قدره 6.7 كيلو دالتون كما هو متوقع. تمت تنقية الببتيد DEFB - TP5 المؤتلف بواسطة كروماتوغرافيا Ni - NTA، حيث تم الحصول على 30.41 مجم/لتر من وسط زراعة الخلايا بنقاء 98.2 ٪. بالإضافة إلى ذلك، قلل ببتيد DEFB - TP5 المنقى بشكل كبير (p< 0.05) من إطلاق أكسيد النيتريك (NO)، TNF - α IL -6، IL -1 β في البلاعم RAW264.7 المحفزة بـ LPS بطريقة تعتمد على الجرعة. لن تساعد هذه الدراسة فقط على فهم الآلية الجزيئية للتعبير التي يمكن استخدامها لتطوير ببتيد مضاد للسموم الداخلية ولكن أيضًا لتكون بمثابة أساس لتطوير العوامل المضادة للميكروبات والمضادة للالتهابات أيضًا، والتي توفر أيضًا مصدرًا محتملاً لإنتاج DEFB - TP5 النشط بيولوجيًا المؤتلف على المستوى الصناعي.

Translated Description (French)

DEFB-TP5 est un nouveau peptide prometteur pour la santé dérivé de deux peptides naturels, la β-Défensine (DEFB) et la thymopentine (TP5), présente une forte activité anti-inflammatoire et se lie au LPS sans cytotoxicité ni effet hémolytique. Cependant, l'application du peptide DEFB-TP5 est limitée par son coût élevé. Dans cette étude, nous avons développé un mécanisme biocompatible d'expression du peptide DEFB-TP5 chez Pichia pastoris. La souche transgénique du peptide hybride DEFB-TP5 avec un poids moléculaire de 6,7 kDa comme prévisible a été obtenue. Le peptide recombinant DEFB-TP5 a été purifié par chromatographie Ni-NTA, estimé à 30,41 mg/L à partir du milieu de culture cellulaire avec une pureté de 98,2%. De plus, le peptide DEFB-TP5 purifié a significativement (p< 0,05) diminué la libération d'oxyde nitrique (NO), de TNF-α IL-6, d'IL-1β dans les macrophages RAW264.7 stimulés par le LPS d'une manière dose-dépendante. Cette étude aidera non seulement à comprendre le mécanisme d'expression moléculaire qui peut potentiellement être utilisé pour développer un peptide anti-endotoxine, mais aussi pour servir de base au développement d'agents antimicrobiens et anti-inflammatoires, ce qui constitue également une source potentielle pour la production de DEFB-TP5 bioactif recombinant au niveau industriel.

Translated Description (Spanish)

DEFB-TP5 es un nuevo péptido prometedor para la salud derivado de dos péptidos naturales, β-Defensina (DEFB) y timopentina (TP5), muestra una fuerte actividad antiinflamatoria y se une a LPS sin citotoxicidad ni efecto hemolítico. Sin embargo, la aplicación del péptido DEFB-TP5 está limitada por su alto coste. En este estudio, desarrollamos un mecanismo biocompatible para la expresión del péptido DEFB-TP5 en Pichia pastoris. Se obtuvo la cepa transgénica del péptido híbrido DEFB-TP5 con un peso molecular de 6,7 kDa predecible. El péptido DEFB-TP5 recombinante se purificó mediante cromatografía Ni-NTA, se estimó que se obtuvieron 30.41 mg/L del medio de cultivo celular con 98.2% de pureza. Además, el péptido DEFB-TP5 purificado disminuyó significativamente (p< 0.05) la liberación de óxido nítrico (NO), TNF-α IL-6, IL-1β en macrófagos RAW264.7 estimulados con LPS de una manera dependiente de la dosis. Este estudio no solo ayudará a comprender el mecanismo molecular de expresión que potencialmente se puede utilizar para desarrollar un péptido antiendotoxina, sino que también servirá como base para el desarrollo de agentes antimicrobianos y antiinflamatorios, lo que también proporciona una fuente potencial para la producción de DEFB-TP5 bioactivo recombinante a nivel industrial.

Files

pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:757d5528e6efcefe36b684b50ae8ea15
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يعمل الببتيد الهجين DEFB - TP5 المعبر عنه في خميرة الميثيلوتروفيك على تحييد LPS مع أنشطة قوية مضادة للالتهابات
Translated title (French)
Un peptide hybride DEFB-TP5 exprimé dans la levure méthylotrophe neutralise le LPS avec des activités anti-inflammatoires puissantes
Translated title (Spanish)
Un péptido híbrido DEFB-TP5 expresado en levadura metilotrófica neutraliza el LPS con potentes actividades antiinflamatorias

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3023000245
DOI
10.3389/fphar.2020.00461

Is supplement to
https://openalex.org/W4285089179 (Other)
https://openalex.org/W2461878866 (Other)
https://openalex.org/W2388438194 (Other)
https://openalex.org/W2387563029 (Other)
https://openalex.org/W2383520618 (Other)
https://openalex.org/W2381034741 (Other)
https://openalex.org/W2369423825 (Other)
https://openalex.org/W2364549971 (Other)
https://openalex.org/W2362323597 (Other)
https://openalex.org/W2348094644 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1626756748
  • https://openalex.org/W1673257055
  • https://openalex.org/W1830908113
  • https://openalex.org/W1964703096
  • https://openalex.org/W1976301815
  • https://openalex.org/W1978138013
  • https://openalex.org/W1989180118
  • https://openalex.org/W1990802251
  • https://openalex.org/W1996676184
  • https://openalex.org/W2005008021
  • https://openalex.org/W2008586931
  • https://openalex.org/W2008889355
  • https://openalex.org/W2010236620
  • https://openalex.org/W2013245073
  • https://openalex.org/W2023152558
  • https://openalex.org/W2026797146
  • https://openalex.org/W2028543411
  • https://openalex.org/W2044694610
  • https://openalex.org/W2046438451
  • https://openalex.org/W2047185071
  • https://openalex.org/W2054602599
  • https://openalex.org/W2079468421
  • https://openalex.org/W2080086899
  • https://openalex.org/W2081335687
  • https://openalex.org/W2081456981
  • https://openalex.org/W2082270598
  • https://openalex.org/W2088048768
  • https://openalex.org/W2094349654
  • https://openalex.org/W2097608177
  • https://openalex.org/W2098670239
  • https://openalex.org/W2107735101
  • https://openalex.org/W2120357935
  • https://openalex.org/W2129141151
  • https://openalex.org/W2131149574
  • https://openalex.org/W2131400318
  • https://openalex.org/W2146016420
  • https://openalex.org/W2157701750
  • https://openalex.org/W2161781239
  • https://openalex.org/W2287645844
  • https://openalex.org/W2408817953
  • https://openalex.org/W2549079510
  • https://openalex.org/W268792924
  • https://openalex.org/W2734833494
  • https://openalex.org/W2784207052
  • https://openalex.org/W2786154825
  • https://openalex.org/W2789237695
  • https://openalex.org/W2791847156
  • https://openalex.org/W2809222105
  • https://openalex.org/W2892348879
  • https://openalex.org/W2900431593
  • https://openalex.org/W2949079572
  • https://openalex.org/W4244732422