A Bowman–Birk protease inhibitor purified, cloned, sequenced and characterized from the seeds of Maclura pomifera (Raf.) Schneid

Abstract

A new BBI-type protease inhibitor with remarkable structural characteristics was purified, cloned, and sequenced from seeds of Maclura pomifera , a dicotyledonous plant belonging to the Moraceae family. In this work, we report a Bowman-Birk inhibitor (BBI) isolated, purified, cloned, and characterized from Maclura pomifera seeds (MpBBI), the first of this type from a species belonging to Moraceae family. MpBBI was purified to homogeneity by RP-HPLC, total RNA was extracted from seeds of M. pomifera, and the 3'RACE-PCR method was applied to obtain the cDNA, which was cloned and sequenced. Peptide mass fingerprinting (PMF) analysis showed correspondence between the in silico-translated protein and MpBBI, confirming that it corresponds to a new plant protease inhibitor. The obtained cDNA encoded a polypeptide of 65 residues and possesses 10 cysteine residues, with molecular mass of 7379.27, pI 6.10, and extinction molar coefficient of 9105 M cm. MpBBI inhibits strongly trypsin with K in the 10 M range and was stable in a wide array of pH and extreme temperatures. MpBBI comparative modeling was applied to gain insight into its 3D structure and highlighted some distinguishing features: (1) two non-identical loops, (2) loop 1 (CEEESRC) is completely different from any known BBI, and (3) the amount of disulphide bonds is also different from any reported BBI from dicot plants.

Caracterización de proteasas de bromelias autóctonas y su aplicación en la producción de biopéptidos a partir de proteínas alimentarias

“…Con respecto a los valores de actividad de los extractos obtenidos a partir de diferentes partes de los frutos de B. serra (3.Bs), mostraron diferencias significativas entre sí (p<0,05, test de Tukey). Como puede observarse en la Figura II.9, cuando se prepara el extracto sin las semillas y el epicarpio (piel), la actividad mejora con respecto a los otros extractos, esto puede deberse a la presencia de inhibidores de proteasas que suelen estar contenidos en las semillas (Indarte et al, 2017), las cuales se rompen mecánicamente en la preparación del extracto. Aunque es un hallazgo interesante, si se considera la preparación de extractos proteolíticos a gran escala, este procedimiento no resulta conveniente ya que la eliminación de las semillas conlleva un paso adicional que resulta ser complejo y excesivamente lento en la práctica, incrementando el tiempo de procesamiento, la exposición a la temperatura ambiente y la manipulación de los frutos, que puede generar como consecuencia una disminución en la actividad.…”