Estructura tridimensional de un fragmento de 3 Kda del factor derivado de Plaquetas-4 con actividadantiangiogénica e interacción con el factor de crecimiento para fibroblastos

Resumen

El factor derivado de plaquetas-4 es una proteína perteneciente a la familia de las «quemoquinas CXC, carentes de la secuencia ELR». Esta proteína se une al factor de crecimiento para fibroblastos inhibiendo su actividad mitogénica. Así mismo se ha demostrado que inhibe el crecimiento tumoral a través de un mecanismo antiangiogénico en el que debe jugar un papel importante el bloqueo de la actividad del factor de crecimiento para fibrobastos. El factor derivado de plaquetas-4 posee una estructura tridimensional complicada, por lo que es poco probable que puedan obtenerse cantidades industriales del producto, con calidad farmacológica, tanto por síntesis química como mediante ingeniería genética. Se ha demostrado que un fragmento equivalente a los veinticuatro residuos úlitmos del extremo carboxilo terminal de la proteína completa posee también actividad antiangiogénica in vitro e in vivo, forma un complejo con estequiometría 1:1 con el factor de crecimiento para fibroblastos y hace que disminuya su afinidad por su receptor de alta afinidad de la superficie celular. Este fragmento posee numerosas características para constituir un buen sustituto terapéutico de la proteína completa. La estructura tridimensional en solución de este fragmento es relativamente sencilla y notablemente estable. Consta de dos subdominios helicoidales que parece que es necesario que se mantengan unidos, tanto para la inhibición y la formación del complejo, como para que uno de los subdominios siga siendo helicoidal. La caracterización estructural a alta resolución de este fragmento puede contribuir a entender las bases estructurales de su actividad antiangiogénica y, por tanto, podría permitir mejorar sus propiedades farmacológicas. A su vez puede ayudar a una mejor comprensión de las bases estructurales de la fisiología del factor derivado de plaquetas-4.

Palabras clave: Factor plaquetario-4 (PF4). - Factor de crecimiento para fibroblastos (FGF). - Angiangiogénesis. - Tratamiento antitumoral. - CXC - quemoquina

Abstract

Platelet-factor-4 is a protein belonging to the family of ELR negative CXC chemokines which binds to fibroblast growth factor, and inhibits its mitogenic anctivity. Platelet-factor-4 also inhibits tumor growth by mechanisms involving antiangiogenesis in which the blockage of fibroblast growth factor mitogenic activity seens to play an essential role. Synthesis of platelet-factor-4 by recombinant technologies is a considerably cumbersome process that does not seen could sustain an industrial production of pharmacological-quality because of platelet-factor-4 quaternary structure, and because the protein activation requires an intramonomer hydrolysis. It has been shown that the protein’s twenty-four residue C-terminal fragment is also antiangiogenic in vitro and in vivo, forms a specific 1:1 complex with fibroblast growth factors and decreases their affinity for their cell surface receptor. Thus this fragments seems could constitute an alternative to the use of the whole platelet factor-4 for several of its therapeutic applications. The fragment’s preferential three-dimensional conformation in solution is quite stable and has been found to be composed of two helical sub-domains, which, both, seem required for inhibition of fibroblast growth factor driven mitogenesis. The characterization, at high resolution, of the three-dimensional structure of this fragment may contribute to the understanding of the basis of its antiangiogenic activity, and, thus, contribute to the optimization of their pharmacological properties. At the same time this structural characterization may also contribute to a deeper perception of the platelet factor-4 physiology.

Keywords: Platelet factor-4 (PF4). - Fibroblast growth factor (FGF). - Antiongeogenesis. - Antitumoral therapies - CXC-chemokines.