Caracterización química de proteasas del veneno de Scolopendra viridis y Scolopendra polymorpha

En la naturaleza, diversos animales incluidos los ciempiés han desarrollado la capacidad de producir veneno (Dhama et al., 2016). Entre las moléculas que componen a los venenos de ciempiés se encuentran: serotonina, acetilcolina, histamina, lípidos, polisacáridos y enzimas como proteasas, hialuronidasas y esterasas, en el caso de las proteasas estas realizan una actividad predigestiva de los tejidos, trabajando en conjunto con fosfolipasas que digieren las membranas plasmáticas de las células afectadas, y con hialuronidasas encargadas de la difusión de los componentes tóxicos del veneno a través del torrente sanguíneo del presa (Menez, 2002; Parrilla-Álvarez et al., 2008). Las proteasas son un grupo de enzimas con diversas funciones biológicas lo que las convierte en moléculas industrialmente importantes (Heinz, 2014). Por tal motivo, el propósito de esta investigación fue determinar las enzimas responsables de la actividad proteolítica de los venenos de S. viridis y S. polymorpha, que son dos especies abundantes en el estado de Morelos. Primero se determinó el perfil electroforético por electroforesis en geles de poliacrilamida SDS-PAGE al 12%, donde se encontró una amplia gama de proteínas para ambos venenos con pesos moleculares que oscilan entre 6 KDa y 250 KDa. Posteriormente, se identificó la actividad proteasa de ambos venenos mediante zimogramas que contenían 0,2% de gelatina como sustrato. Para S. polymporha, se identificaron 6 proteínas con actividad proteasa con pesos moleculares de 206, 175, 66, 45, 20 y 10 KDa, respectivamente. Mientras que para S. viridis se identificaron 6 bandas con actividad proteolítica, con pesos moleculares de 216, 95, 66, 45, 20 y 10 KDa. También se determinó el tipo de proteasas adicionando inhibidores específicos en la técnica del zimograma, determinando que la mayoría de estas proteasas son metaloproteasas debido a la perdida de actividad al contacto con el EDTA. De igual forma se encontró el tiempo de retención de las proteasas puras de 216 y 45 KDa de S. viridis mediante HPLC-RP, con tiempos de retención de 49 y 48.5 minutos respectivamente. Aunque no se logró obtener la secuenciación de ninguna proteasa, queda como perspectiva para poder obtener más información y complementar este estudio.

In nature, various animals including centipedes have evolved the ability to produce venom (Dhama et al., 2016). Among the molecules that make up centipede venoms are: serotonin, acetylcholine, histamine, lipids, polysaccharides and enzymes such as proteases, hyaluronidases and esterases, in the case of proteases these perform a tissue predigestive activity, working together with phospholipases that digest the plasma membranes of the affected cells, and with hyaluronidases in charge of the diffusion of the toxic components of the venom through the bloodstream of the prey (Menez, 2002; Parrilla-Alvarez et al. , 2008). Proteases are a group of enzymes with diverse biological functions which makes them industrially important molecules (Heinz, 2014). For this reason, the purpose of this research was to determine the enzymes responsible for the proteolytic activity of the venoms of S. viridis and S. polymorpha, which are two abundant species in the state of Morelos. First, the electrophoretic profile was determined by electrophoresis in 12% SDS-PAGE polyacrylamide gels, where a wide range of proteins was found for both venoms with molecular weights ranging from 6 KDa to 250 KDa. Subsequently, the protease activity of both venoms was identified by zymograms containing 0.2% gelatin as substrate. For S. polymporha, 6 proteins with protease activity were identified with molecular weights of 206, 175, 66, 45, 20 and 10 KDa, respectively. While for S. viridis, 6 bands with proteolytic activity were identified, with molecular weights of 216, 95, 66, 45, 20 and 10 KDa. The type of proteases was also determined by adding specific inhibitors in the zymogram technique, determining that most of these proteases are metalloproteases due to the loss of activity upon contact with EDTA. Similarly, the retention time of pure proteases of 216 and 45 KDa from S. viridis was found by HPLC-RP, with retention times of 49 and 48.5 minutes, respectively. Although it was not possible to obtain the sequencing of any protease, it remains as a perspective to obtain more information and complement this study.