Identification and validation of a novel functional target of a peptide from Bothrops jararaca venom with antihypertensive activity

O BPP-10c é um decapeptídeo bioativo, rico em resíduos de prolina e é expresso em uma proteína precursora no cérebro e na glândula de veneno da Bothrops jararaca. Recentemente demonstramos que o BPP-10c tem um potente e sustentado efeito anti-hipertensivo em ratos espontaneamente hipertensos (SHR), sem, no entanto, causar qualquer efeito em ratos normotensos, por um mecanismo farmacológico independente da inibição da enzima conversora de angiotensina (ECA), levando à hipótese de que outro mecanismo poderia estar envolvido na atividade do peptídeo. Neste trabalho, usamos cromatografia de afinidade para isolar e identificar as proteínas renais com afinidade pelo BPP-10c e demonstramos que a argininosuccinato sintase (AsS) é a principal proteína a se ligar ao peptídeo. Além disso, mostramos que essa interação promove um aumento na atividade catalítica da enzima, de forma dose-dependente. A AsS é reconhecida como uma peça chave na regulação do ciclo da citrulina-óxido nítrico (NO), e sua ação é passo limitante na síntese de NO. A interação funcional do BPP-10c com a AsS foi evidenciada pelos seguintes efeitos promovidos pelo peptídeo: i) estimulação da produção de NO por células HUVEC e da produção de arginina por células HEK 293, ii) aumento da concentração plasmática de arginina em SHR. Corroborando esses achados, mostramos a reversão dos efeitos do peptídeo, inclusive sobre a pressão arterial em SHR, quando o MDLA, um inibidor específico da AsS, foi co-administrado. Em conjunto, os resultados apresentados neste trabalho sugerem que a AsS é fundamental para o efeito anti-hipertensivo do BPP-10c. Tais resultados nos levaram a propor a AsS como um novo alvo terapêutico, e o BPP-10c como molécula-líder para a geração de medicamentos para tratamento de doenças relacionadas à hipertensão arterialBPP-10c is a bioactive proline-rich decapeptide, part of the C-type natriuretic peptide precursor, expressed in the brain and in the venom gland of Bothrops jararaca. We recently showed that BPP-10c displays a strong, sustained anti-hypertensive effect in spontaneous hypertensive rats (SHR), without causing any effect in normotensive rats, by a pharmacological mechanism independent of angiotensin converting enzyme inhibition; therefore, we hypothesized that another mechanism should be involved in the peptide activity. Here we used affinity chromatography to search for kidney cytosolic proteins with affinity for BPP-10c and demonstrate that argininosuccinate synthetase (AsS) is the major protein binding to the peptide. More importantly, this interaction activates the catalytic activity of AsS in a dose-dependent manner. AsS is recognized as an important player of the citrulline-nitric oxide (NO) cycle that represents a potential limiting step in NO synthesis. Accordingly, the functional interaction of BPP-10c and AsS was evidenced by the following effects promoted by the peptide: i) increase of NO production in human umbilical vein endothelial cell culture, and of arginine in human embryonic kidney cells; ii) increase of arginine plasma concentration in SHR. Moreover, MDLA, a specific AsS inhibitor, significantly reduced the anti-hypertensive activity of BPP-10c in SHR. These results led us to suggest AsS as a new therapeutically useful target for the development of activators, such as BPP- 10c, useful to treat hypertension related disease