ES2549498T3 - Nuevos sustratos con fluorescencia reprimida, su preparación y su uso para la identificación, la detección y el análisis de Legionella pneumophila - Google Patents
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Abstract
Péptido sustrato selectivo de la Major Secreted Protein (Msp) de Legionella pneumophila, con fórmula (I): (I) R-(X)n-Fluo-Rep-(Gly)m-Z-NH2 en la que, · Fluo es un aminoácido-a de configuración (L), que posee en su cadena lateral un grupo fluorigénico seleccionado de entre el grupo constituido por la (L)-(1-pirenil)-alanina, la (L)-Nε(retroAbz)-Lis, la (L)-(7- metoxicumarin-4-il)-alanina, la (L)-((6,7-dimetoxi-cumarin-4-il)-alanina, la (L)-Nβ(pirenilacetil)-Dap, la (L)- Nγ(pirenilacetil))-Dab, la (L)-Nδ-(pirenilacetil)-Orn, la (L)-Nε-(pirenilacetil)-Lis, la (L)-S-(1-pirenometil)-Cis y la (L)-O-(1-pirenometil)-Ser, · Rep es un aminoácido de configuración (L) seleccionado de entre la (3-NO2)Tyr y la (4-NO2)Phe, entendiéndose que cuando Fluo es la pirenilalanina, Rep es la (3-NO2)Tyr, · R es un grupo seleccionado de entre los grupos acetilo, succinilo y metoxisuccinilo, · X es un aminoácido-a de configuración (L) seleccionado de entre el grupo constituido por: Gly, Ser, homo- Ser, Lys, homo-Lys, Arg, homo-Arg y Orn, · Z es un aminoácido-a cargado positivamente, y · n y m son dos números enteros naturales, estando n comprendido entre 0 y 3 y estando m comprendido entre 0 y 2.
Description
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65 E11736084
06-10-2015
Los inventores han mostrado así que la respuesta fluorimétrica varía de manera lineal en función de la concentración en proteasa. Por lo tanto, es posible, a partir de un valor de fluorescencia, deducir fácilmente a qué concentración de Msp corresponde dicho valor de fluorescencia. Se puede, por ejemplo, según una técnica bien conocida por el experto en la materia, establecer un intervalo estándar con cantidades conocidas de Msp para determinar la cantidad de Msp presente en la muestra.
La presente invención tiene por lo tanto como tercer objeto un procedimiento de análisis de la Msp en una muestra de una solución que comprende las etapas siguientes:
a) detectar la actividad proteasa de la Msp según el procedimiento descrito anteriormente,
b) medir la emisión de fluorescencia, y
c) deducir del valor de la emisión de fluorescencia la cantidad de Msp presente en la muestra.
Pueden existir casos en los que la cantidad de Msp a detectar es muy baja. En otros casos, la solución que contiene Msp puede también contener unos compuestos que inhiben la actividad proteásica de Msp. En estas condiciones, puede ser ventajoso concentrar la enzima antes de medir la actividad de la enzima para incrementar la sensibilidad del ensayo. Se puede así filtrar y concentrar la muestra, por ejemplo pasando dicha muestra sobre un filtro Centricon. Preferentemente, esta etapa de concentración permitirá eliminar todas las moléculas cuyo peso molecular es inferior o igual a 25 kDa. Se puede proceder asimismo a un enriquecimiento selectivo de proteína Msp, por ejemplo utilizando un anticuerpo anti-Msp que no afecta a la actividad catalítica de esta proteasa (en una columna de afinidad o en una reacción de inmunoprecipitación) o una columna de inhibidor. El enriquecimiento puede también ser no selectivo, por ejemplo por concentración sobre bolas magnéticas. El procedimiento de análisis de la Msp según la invención puede comprender por lo tanto una etapa suplementaria de concentración de la enzima. Ventajosamente, esta etapa se realiza antes de la etapa a).
En un cuarto aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de análisis de Legionella pneumophila en una muestra de una solución. En efecto, los inventores han demostrado que existía una relación lineal entre la cantidad de Msp detectada y la cantidad de Legionella pneumophila presente en esta misma muestra.
La invención tiene también por objeto un procedimiento de análisis de las Legionella pneumophila en una muestra de una solución, que comprende las etapas siguientes:
a) analizar la Msp en dicha muestra según el procedimiento descrito anteriormente, y
b) deducir la cantidad de Legionella pneumophila.
Los compuestos de la fórmula (I) son especialmente útiles para identificar, detectar y analizar la presencia de Legionella pneumophila en redes de agua caliente sanitaria o de TAR.
Se ensayaron diferentes aguas de TAR más o menos contaminadas por L. pneumophila con el objetivo de determinar la presencia de Msp mediante el análisis fluorimétrico desarrollado en la reivindicación anterior. Entre todos los ensayos efectuados, no se observó ningún falso positivo y la presencia de Msp se detectó en aguas cuya contaminación era baja (inferior a 1000 UG/l).
La presente invención propone también unos kits para la detección y el análisis de Legionella pneumophila, conteniendo dicho kit por lo menosun péptido de fórmula (I) tal como se describe anteriormente. Además, dicho kit comprende ventajosamente los reactivos necesarios para la medición de la actividad enzimática. Los kits según la invención son utilizables en laboratorio o sobre el terreno.
Las figuras y ejemplos siguientes se presentan a título ilustrativo y no limitativo de la presente invención
Leyenda de las figuras
Figura 1
Especificidad del sustrato fluorigénico frente a Msp: Escisión comparativa del compuesto 8 (10 µM) por 10 ng/ml de Msp y de pseudolisina, pepsina, papaína, neprilisina (NEP), enzima de conversión de la endotelina-1 (ECE-1) y 2 (ECE-2), la proteasa de VIH (VIH P.) así como por la tripsina. Los deltas de fluorescencia (U.A.) se representan después de 300 minutos de incubación a 37ºC en 50 mM HEPES pH 7.
Figura 2
Comparación de la degradación del compuesto 1 y de 2 compuestos EF y EL de fórmula respectiva Ac-(X)n-Pya-EF(3-NO2)Tyr-(Gly)m-Z-NH2 y Ac-(X)n-Pya-EL-(3-NO2)Tyr-(Gly)m-Z-NH2 por la Msp y la pseudolisina. Los sustratos (10
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E11736084
06-10-2015
HPLC ACE 100Ǻ, 5 µm, C18 250 x 4,6mm CH3CN (0,1% TFA)/ H2O (0,1% TFA) 25/75%; Rt: 41,62 min. Masa ESI(+): [(M+2H)/2]+ = 520,5
Compuesto 8-Ac-Ser-Lys-Gly-Pya-(3-NO2)Tyr-Orn-NH2
5 HPLC Atlantis T3, 3,5 µm, 100 x 4,6 mm CH3CN (0,1% TFA)/ H2O (0,1% TFA) 10 a 90% en 15 min; Rt: 9,02 min. Masa ESI(+): [(M+2H)/2]+ = 477,8
Compuesto 9-Ac-Ser-Lys-Gly-Pya-(3-NO2)Tyr-homo-Lys-NH2
HPLC Atlantis T3, 3,5 µm, 100 x 4,6 mm CH3CN (0,1% TFA)/ H2O (0,1% TFA) 10 a 90% en 15 min; Rt: 8,97 min. Masa ESI(+): [(M+2H)/2]+ = 463,5
Compuesto 10 -Ac-homo-Ser-Lys-Gly-Pya-(3-NO2)Tyr-Orn-NH2
15 HPLC ACE 100Ǻ, 5 µm, C18 250 x 4,6 mm CH3CN (0,1% TFA)/ H2O (0,1% TFA)30/70; Rt: 13,70 min. Masa ESI(+): [(M+2H)/2]+ = 470,5
Compuesto 11 -Ac-Ser-Lys-Gly-Pya-(3-NO2)Tyr-Arg-NH2
HPLC ACE 100Ǻ, 5 µm, C18 250 x 4,6 mm CH3CN (0,1% TFA)/ H2O (0,1% TFA) 30/70; Rt: 10,28 min. Masa ESI(+): [(M+2H)/2]+ = 484,0
Compuesto 12 -Ac-Ser-Lys-Gly-Pya-(3-NO2)Tyr-homo-Arg-NH2
25 HPLC ACE 100Ǻ, 5 µm, C18 250 x 4,6 mm CH3CN (0,1% TFA)/ H2O (0,1% TFA) 30/70; Rt: 11,25 min. Masa ESI(+): [(M+2H)/2]+ = 491,5
Compuesto 13 -Ac-Ser-Lys-Gly-(ε-Abz)Lys-(3-NO2)Tyr-Orn-NH2
Atlantis T3, 3,5 µm, 100 x 4,6 mm CH3CN (0,1% TFA)/ H2O (0,1% TFA) 15/85; Rt: 7,24 min. Masa ESI(+): [(M+2H)/2]+ = 451,6
35 Las longitudes de onda de excitación de los sustratos anteriores son:
λex = 340 mm cuando el fluoróforo es una pirenilalanina, λex = 310 nm para un grupo aminobenzoil y λex = 335 nm para los derivados metoxicumarinilos.
Los diferentes sustratos y sus metabolitos fluorescentes se ponen en solución en el tampón HEPES 50 mM, pH 7,0 a las concentraciones respectivas de 10-4 M y 10-6 M. Los espectros de fluorescencia se registran con un fluorímetro Perkin Elmer LS50B. Para los compuestos de 1 a 12, que contienen Pya como fluoróforo, los espectros de emisión obtenidos, después de la excitación a 343 nm, muestran dos máximas a 377 y 397 nm (figura 5), que permiten
45 lecturas a varias longitudes de ondas alrededor de estos valores y λem = 410 nm para el aminobenzoil (compuesto 13); λem = 420 para Mca.
La Msp se purifica a partir de sobrenadantes de caldos de cultivo de 3 litros de Legionella pneumophila que proviene de la cepa Paris según un protocolo basado en los datos iniciales de Dreyfus y Iglewski, Infect. Immun., 1986, 51, 736-743.
El sobrenadante de cultivo se precipita en primer lugar con sulfato de amonio al 65% durante la noche a 4ºC.
55 Después de la centrifugación (10000 rpm, 60 minutos a 4ºC), el residuo se recoge en aproximadamente 200 ml de tampón de equilibración (25 mM Tris pH 7.8, 25 mM NaCl, 0,01% triton X 100) y se dializa a 4°C durante una noche. El precipitado dializado se carga después en una columna DEAE FF 16/10 (HiPrep, GE Healthcare) con la ayuda de un purificador Akta (GE Healthcare). Las proteínas retenidas en la columna se eluyen sobre tres niveles de concentración del tampón de elución, el primero al 15% de tampón B (25 mM Tris pH 7,8, 1 M NaCl, 0,01% triton X 100), el segundo al 60% y el último al 100%. La actividad enzimática correspondiente a la Msp se ensaya en cada fracción del segundo nivel con la ayuda de un sustrato fluorescente. Las fracciones que contienen la actividad enzimática son asimismo analizadas en SDS PAGE 10% (BioRad) en condiciones no desnaturalizantes, y los geles coloreados con nitratos de plata (Sigma). Las fracciones que contienen la actividad enzimática Msp se reúnen, se lavan con el tampón de equilibración de la segunda etapa de purificación, 50 mM Tris pH 7,2, 150 mM NaCl, 0,01%
65 triton X 100 y se concentran en Centricon YM10 (Amicon). El "pool" concentrado así obtenido se carga después en una columna HiLoad 16/60 Superdex 75 (GE Healthcare) y las proteínas se eluyen con el tampón de equilibración a
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