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Biochemical and cellular activity of chemically synthesized elastase inhibitor (S-AFUEI) from Aspergillus fumigatus - 23/11/19

Doi : 10.1016/j.mycmed.2019.05.001 
Y. Fukui a, b, , Y. Okumura c, K. Uchiya d, Y. Komori d, K. Ogawa b, T. Nikai d, Y. Hasegawa a
a Department of Respiratory Medicine, Nagoya University Graduate School of Medicine, 65 Tsurumai-Cho, Syowa-Ku, 466-8560 Nagoya, Japan 
b Department of Pulmonary Medicine, National Hospital Organization Higashi Nagoya Hospital, 5-101 Umemorizaka, Meito-Ku, 465-8620 Nagoya, Japan 
c Department of Quality Control, Matsuurayakugyo Co., Ltd., 24-21 Enjo-Chou, Syowa-Ku, 466-0054 Nagoya, Japan 
d Department of Microbiology, Faculty of Pharmacy, Meijo University, 150 Yagotoyama, Tenpaku-Ku, 468-8503 Nagoya, Japan 

Corresponding author at: Department of Pulmonary Medicine, National Hospital Organization Higashi Nagoya Hospital, 5-101 Umemorizaka, Meito-Ku, 465-8620 Nagoya, Japan.Department of Pulmonary Medicine, National Hospital Organization Higashi Nagoya Hospital5-101 Umemorizaka, Meito-KuNagoya465-8620Japan

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Abstract

Purpose

Elastase, produced by Aspergillus fumigatus and Aflavus, is an important pathogenic factor in pulmonary aspergillosis. We investigated the possibility of using Afumigatus-derived Afumigatus elastase inhibitor (AFUEI) as a therapeutic agent. As native-AFUEI (N-AFUEI) has an extremely low yield, we generated a synthetic-AFUEI (S-AFUEI) and investigated whether S-AFUEI has a biological activity against Afumigatus elastase (AFUE) and inhibits cytotoxicity.

Methodology

Afumigatus was cultured in Yeast Carbon Base (YCB) -elastin culture medium for 3–7 days, and AFUE was purified by chromatography using DE52 cellulose and Sephadex G-75 column. Elastolytic activity was examined using Glt-Ala-Ala-Pro-Leu-pNA (GAAPLNA) as the substrate. The hydrolytic activity of AFUE was determined using the characteristic substrates, fibrinogen and collagen (Type IV), and human cell cytotoxicity was measured colorimetrically. Furthermore, the inhibitory effect of S-AFUEI on these activities was examined.

Results

We confirmed that S-AFUEI demonstrated elastase inhibitory activity and heat stability equivalent to that demonstrated by N-AFUEI, and inhibited human collagen hydrolytic activity and human fibrinogen hydrolytic activity. Further, S-AFUEI inhibited cytotoxicity in AFUE human pulmonary artery endothelial cells (HPAEC), human small airway epithelial cells (HSAEC), and human pulmonary alveolar epithelial cells (HPAEpiC).

Conclusion

As S-AFUEI strongly inhibited cytotoxicity induced by elastase in human-derived cells, it could prove beneficial for the treatment of pulmonary aspergillosis.

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Keywords : Aspergillus, Elastolytic activity, S-AFUEI, Cytotoxicity


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Vol 29 - N° 4

P. 345-351 - décembre 2019 Regresar al número
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