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ES2988598T3 - Therapeutic protein - Google Patents

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ES2988598T3
ES2988598T3 ES17809192T ES17809192T ES2988598T3 ES 2988598 T3 ES2988598 T3 ES 2988598T3 ES 17809192 T ES17809192 T ES 17809192T ES 17809192 T ES17809192 T ES 17809192T ES 2988598 T3 ES2988598 T3 ES 2988598T3
Authority
ES
Spain
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deflamin
mmp
seeds
protein
conglutin
Prior art date
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Active
Application number
ES17809192T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Ana Isabel Gusmão Lima
Joana Patrícia Mota Guerreiro
Ricardo Manuel De Seixas Boavida Ferreira
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Instituto Superior de Agronomia
Original Assignee
Instituto Superior de Agronomia
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Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB1616715.7A external-priority patent/GB201616715D0/en
Application filed by Instituto Superior de Agronomia filed Critical Instituto Superior de Agronomia
Priority claimed from PCT/EP2017/075020 external-priority patent/WO2018060528A2/en
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Publication of ES2988598T3 publication Critical patent/ES2988598T3/en
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Abstract

Una composición de polipéptido de deflamina para su uso en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, en donde la terapia consiste preferiblemente en prevenir o tratar la inflamación o el cáncer, o proporcionar un nutracéutico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A deflamin polypeptide composition for use in a method of treating the human or animal body by therapy, wherein the therapy preferably consists of preventing or treating inflammation or cancer, or providing a nutraceutical. (Automatic translation with Google Translate, no legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Proteína terapéutica Therapeutic protein

Campo de la invenciónField of invention

La invención se refiere a métodos de extracción de deflamina, composiciones de polipéptidos de deflamina, vectores de ácidos nucleicos y productos asociados. The invention relates to methods of extracting deflamin, deflamin polypeptide compositions, nucleic acid vectors and associated products.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Durante las últimas décadas se ha llevado a cabo una profunda investigación para desarrollar nuevos medicamentos anticancerosos, tanto profilácticos como terapéuticos. Sin embargo, a pesar de los avances significativos en el diagnóstico, la detección y el tratamiento, el resultado general a largo plazo en los pacientes no ha cambiado significativamente en las últimas décadas. Bajo este contexto, ha habido una intensa búsqueda en diversas fuentes biológicas para desarrollar nuevos medicamentos anticancerosos para combatir esta enfermedad, que pueden ser utilizados en prevención, apoyo a la quimioterapia o en la prevención de la recurrencia. Además, actualmente no existen medicamentos recetados que se dirijan específicamente a la inflamación crónica (existen, por supuesto, medicamentos de venta libre que tratan la inflamación menor y temporal y el dolor acompañante causado por lesiones o procedimientos, como la cirugía. Sin embargo, estos no están destinados a tratar la inflamación crónica). Algunos medicamentos, como la hidroxicloroquina, utilizada para combatir la malaria, son útiles en el tratamiento de algunos pacientes con lupus, pero no curan la enfermedad. La aspirina y las estatinas han mostrado ser prometedoras en la reducción de la inflamación en algunas personas, pero los investigadores no están seguros de cuán ampliamente útiles son tales medicamentos en ese papel. Con la excepción de los medicamentos antiinflamatorios, que están lejos de ser perfectos, como la prednisona, un corticosteroide que conlleva una serie de efectos secundarios, los científicos aún están investigando la mejor manera de contener la inflamación. Son conocidos los siguientes documentos EP2333086A1, WO2006003110A1, WO2009144278A2 y W02012049215A1. El documento EP2333086A1 proporciona el uso de un polipéptido de Lupinus como promotor del crecimiento de plantas, fertilizante o suplemento nutricional humano o animal. El documento W02006003110A1 describe un proceso de trituración y transformación deLupinus albusen copos. El documento WO2009144278A2 describe un tipo enriquecido de proteína de conglutina para uso como medicamento, integrador alimenticio o suplemento dietético. El documento W02012049215 divulga un polipéptido antimicrobiano que comprende Blad o una variante activa del mismo para su uso en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia o profilaxis, tal como para su uso en un método para tratar o prevenir una infección en un sujeto, causada por un microorganismo. Over the past few decades, there has been extensive research into developing new anticancer drugs, both prophylactic and therapeutic. However, despite significant advances in diagnosis, detection, and treatment, the overall long-term outcome in patients has not changed significantly over the past few decades. Against this background, there has been an intense search into various biological sources to develop new anticancer drugs to combat this disease, which can be used in prevention, chemotherapy support, or in preventing recurrence. In addition, there are currently no prescription drugs that specifically target chronic inflammation (there are, of course, over-the-counter drugs that treat minor, temporary inflammation and accompanying pain caused by injuries or procedures, such as surgery. However, these are not intended to treat chronic inflammation). Some drugs, such as hydroxychloroquine, used to combat malaria, are useful in treating some patients with lupus, but they do not cure the disease. Aspirin and statins have shown promise in reducing inflammation in some people, but researchers are unsure how widely useful such drugs are in that role. With the exception of anti-inflammatory drugs, which are far from perfect, such as prednisone, a corticosteroid that carries a host of side effects, scientists are still researching how best to contain inflammation. Known are EP2333086A1, WO2006003110A1, WO2009144278A2 and W02012049215A1. EP2333086A1 provides for the use of a Lupinus polypeptide as a plant growth promoter, fertilizer, or human or animal nutritional supplement. W02006003110A1 describes a process of grinding and transforming Lupinus albus into flakes. WO2009144278A2 describes an enriched type of conglutin protein for use as a medicament, food supplement or dietary supplement. W02012049215 discloses an antimicrobial polypeptide comprising Blad or an active variant thereof for use in a method of treating the human or animal body by therapy or prophylaxis, such as for use in a method of treating or preventing an infection in a subject, caused by a microorganism.

Sumario de la invenciónSummary of the invention

La invención está definida en las reivindicaciones. The invention is defined in the claims.

Los inventores han descubierto 'la deflamina', un nuevo método para su extracción y la composición relacionada, que comprende nuevos polipéptidos que presentan unas propiedades anticancerosas y antiinflamatorias. The inventors have discovered 'deflamin', a new method for its extraction and the related composition, which comprises new polypeptides that have anticancer and anti-inflammatory properties.

La deflamina puede considerarse en una forma de realización como una mezcla de fragmentos de proteínas de almacenamiento, presentes en muchas (pero no todas) semillas (p- y 8-conglutinas, en el caso de las plantas del géneroLupinus),típicamente purificadas por un procedimiento específico y que exhiben una serie de propiedades biológicas/bioactivas únicas, a saber, actividades antiinflamatorias y anticancerosas, así como otras actividades biológicas derivadas de ellas. Deflamin can be considered in one embodiment as a mixture of storage protein fragments, present in many (but not all) seeds (p- and 8-conglutins, in the case of plants of the genus Lupinus), typically purified by a specific procedure and exhibiting a number of unique biological/bioactive properties, namely anti-inflammatory and anticancer activities, as well as other biological activities derived therefrom.

La deflamina puede obtenerse a partir de muchas semillas, como de lupino y otras especies. Como se describe en la presente memoria, se desarrolló una metodología específica para extraer y purificar la deflamina a partir de semillas (lupinos y otras) que es adecuada para experimentar un aumento de escala, permitiendo su producción masiva en instalaciones industriales. La invención asimismo incluye la producción recombinante de la deflamina. Deflamin can be obtained from many seeds, such as lupin and other species. As described herein, a specific methodology was developed to extract and purify deflamin from seeds (lupin and others) that is suitable for scale-up, allowing mass production in industrial facilities. The invention also includes recombinant production of deflamin.

La invención incluye el uso preventivo y curativo de la deflamina en todas las enfermedades que se desarrollan como resultado directo o indirecto (es decir, inflamación producida por un tratamiento dado) de la inflamación y/o que implican la actividad de las metaloproteinasas de matriz (MMP). The invention includes the preventive and curative use of deflamin in all diseases that develop as a direct or indirect result (i.e. inflammation produced by a given treatment) of inflammation and/or that involve the activity of matrix metalloproteinases (MMP).

Definición de deflamina Definition of deflamina

La deflamina puede definirse por su origen, bioactividades, por cómo se produce y, en algunos casos, estructuralmente. La deflamina está presente en las semillas de muchas especies, pero no en todas. La deflamina que se produce o se utiliza en la invención puede presentar una o más de las propiedades físicas o terapéuticas mencionadas en la presente memoria. Tales propiedades incluyen una o más bioactividades como medidas en cualquiera de los ensayos (incluidos los modelos animales) descritos en la presente memoria y propiedades físicas como medidas por técnicas basadas en electroforesis, HPLC y ensayos de espectrometría de masas descritos en la presente memoria. La deflamina puede comprender secuencia(s) natural(es) o secuencia(s) artificial(es) relacionada(s) (homóloga(s) o reordenada(s)). Deflamin may be defined by its origin, bioactivities, how it is produced, and in some cases structurally. Deflamin is present in the seeds of many, but not all, species. Deflamin produced or used in the invention may exhibit one or more of the physical or therapeutic properties mentioned herein. Such properties include one or more bioactivities as measured in any of the assays (including animal models) described herein and physical properties as measured by techniques based on electrophoresis, HPLC, and mass spectrometry assays described herein. Deflamin may comprise naturally occurring sequence(s) or related (homologous or rearranged) artificial sequence(s).

Propiedades de la deflamina Properties of deflamina

La deflamina está en forma de una mezcla de polipéptidos/proteínas pequeñas solubles. Típicamente posee una o más de las siguientes características: a) es fácilmente comestible (no tóxica en humanos); b) se encuentra en semillas; c) es soluble en agua; d) está compuesta por una o cualquier combinación de una mezcla de polipéptidos/proteínas pequeñas de baja masa molecular; e) sus bioactividades son resistentes al hervor, a un amplio intervalo de valores de pH, a etanol y/o a las proteasas digestivas (es decir, resisten el proceso digestivo); f) inhibe fuertemente la metaloproteinasa de matriz (M<m>P)-9 y/o MMP-2, es decir, es un inhibidor de MMP (MMPI) a bajas concentraciones; g) reduce la capacidad migratoria de la línea celular de adenocarcinoma de colon humano HT29 sin inducir citotoxicidad significativa; h) presenta por lo menos las siguientes bioactividades importantes: (i) potente antiinflamatorio; (ii) potente antitumoral (antimigratorio y antimetastásico); (iii) sin citotoxicidad significativa. Deflamin is in the form of a mixture of soluble small polypeptides/proteins. It typically possesses one or more of the following characteristics: a) it is easily edible (non-toxic to humans); b) it is found in seeds; c) it is soluble in water; d) it is composed of one or any combination of a mixture of low molecular mass small polypeptides/proteins; e) its bioactivities are resistant to boiling, to a wide range of pH values, to ethanol and/or to digestive proteases (i.e. it resists the digestive process); f) it strongly inhibits matrix metalloproteinase (M<m>P)-9 and/or MMP-2, i.e. it is an MMP inhibitor (MMPI) at low concentrations; g) it reduces the migratory capacity of the human colon adenocarcinoma cell line HT29 without inducing significant cytotoxicity; h) it exhibits at least the following important bioactivities: (i) potent anti-inflammatory; (ii) potent antitumor (antimigratory and antimetastatic); (iii) no significant cytotoxicity.

Cuando se administra por vía oral, la deflamina no desencadena respuestas inmunógenas significativas (es decir, IgG) o alérgicas (es decir, IgE). Además, es bioactiva a bajas concentraciones. When administered orally, deflamin does not trigger significant immunogenic (i.e. IgG) or allergic (i.e. IgE) responses. Furthermore, it is bioactive at low concentrations.

En una forma de realización, los polipéptidos que comprenden la deflamina han sido identificados como fragmentos de B-conglutina y cadena grande de 5-conglutina (por ejemplo, en el caso de la deflamina de semillas deLupinus).Ver SEC ID n°: 192 y SEC ID n°: 193. In one embodiment, polypeptides comprising deflamin have been identified as fragments of B-conglutin and large chain 5-conglutin (e.g., in the case of deflamin from Lupinus seeds). See SEQ ID NO: 192 and SEQ ID NO: 193.

Como se describe detalladamente a continuación, la deflamina muestra bioactividad en modelos animales cuando se administra por vía oral, intraperitoneal, intravenosa o tópica. En particular, la deflamina presenta las siguientes propiedades: a) actividad antiinflamatoria, medida en modelos animales (esto es, ratones) cuando se administra por cualquiera de las siguientes vías: oral, intraperitoneal, intravenosa y tópica; b) actividad antitumoral, estudiada por la potente inhibición de las actividades de la metaloproteinasa de matriz (es decir, MMP-9 y MMP-2), actividad antiproliferativa de células cancerosas e inhibición de la invasión tumoral celular. As described in detail below, deflamin displays bioactivity in animal models when administered orally, intraperitoneally, intravenously or topically. In particular, deflamin exhibits the following properties: a) anti-inflammatory activity, as measured in animal models (i.e., mice) when administered by any of the following routes: oral, intraperitoneal, intravenous and topical; b) antitumor activity, as studied by potent inhibition of matrix metalloproteinase activities (i.e., MMP-9 and MMP-2), antiproliferative activity of cancer cells and inhibition of tumor cell invasion.

Relación con otras proteínas vegetales Relationship with other vegetable proteins

El Blad es un polipéptido vegetal bioactivo conocido. Blad, así como el oligómero que contiene Blad (BCO), comprenden fragmentos de p-conglutina. Sin embargo, no están relacionados con la deflamina, que típicamente comprende otros fragmentos de B-conglutina y/o fragmentos de cadena grande de 5-conglutina. Blad is a known bioactive plant polypeptide. Blad, as well as the oligomer containing Blad (BCO), comprise fragments of p-conglutin. However, they are not related to deflamin, which typically comprises other fragments of B-conglutin and/or large chain fragments of 5-conglutin.

Funcionalmente, ambos son muy diferentes, estando la deflamina totalmente desprovista de actividad antimicrobiana (en lo que respecta a bacterias y hongos), mientras que el oligómero que contiene Blad no inhibe las gelatinasas. Blad corresponde a un fragmento fijo de p-conglutina, es decir, Blad comprende los residuos 109 a 281 del precursor de p-conglutina (es decir, pro-p-conglutina). Además de la cadena grande de 5-conglutina, la deflamina típicamente corresponde a otros fragmentos de B-conglutina, por ejemplo, que abarcan todo el polipéptido. Functionally, both are very different, with deflamin being completely devoid of antimicrobial activity (as regards bacteria and fungi), whereas the oligomer containing Blad does not inhibit gelatinases. Blad corresponds to a fixed fragment of p-conglutin, i.e. Blad comprises residues 109 to 281 of the p-conglutin precursor (i.e. pro-p-conglutin). In addition to the large 5-conglutin chain, deflamin typically corresponds to other B-conglutin fragments, e.g. spanning the entire polypeptide.

Actividad contra metaloproteinasa de matriz (MMP) y cánceres Activity against matrix metalloproteinase (MMP) and cancers

La deflamina es un nuevo tipo de inhibidor de la MMP-9 y/o MMP-2 descubierto en semillas deLupinus albusy presente asimismo en otras semillas, tales comoCicer arietinumyGlycine max.Se ha establecido generalmente que la muerte de los pacientes en ciertos cánceres, por ejemplo, pacientes con cáncer colorrectal, habitualmente es causada por enfermedad metastásica en lugar de por el propio tumor primario. La metástasis implica la liberación de las células cancerosas del tumor primario y su fijación a otros tejidos u órganos. La invasión de células cancerosas es por lo tanto un elemento clave en la metástasis y requiere integrinas para la adhesión/desadhesión y metaloproteinasas de matriz (MMP) para la proteólisis focalizada. Deflamin is a novel type of MMP-9 and/or MMP-2 inhibitor discovered in seeds of Lupinus albus and also present in other seeds such as Cicer arietinum and Glycine max. It is generally established that patient death in certain cancers, for example colorectal cancer patients, is usually caused by metastatic disease rather than the primary tumour itself. Metastasis involves the release of cancer cells from the primary tumour and their attachment to other tissues or organs. Cancer cell invasion is therefore a key element in metastasis and requires integrins for adhesion/deadhesion and matrix metalloproteinases (MMPs) for targeted proteolysis.

La proteólisis focalizada es necesaria para abrir la ruta en la matriz extracelular para que las células cancerosas viajen. Los ensayos de curación de heridas proporcionan una estimación de la capacidad que presentan las células para la invasión celular. Por lo general, las actividades de MMP-9 están altamente relacionadas con la invasión de células cancerosas, por lo tanto, la reducción en la actividad de MMP-9 inhibe la invasión celular y las dos actividades suelen estar emparejadas. Es por eso que la inhibición de MMP-9 es tan deseada, porque bloquea/limita directamente la invasión celular, por lo tanto, inhibiendo la muerte por metástasis. Targeted proteolysis is necessary to open the pathway in the extracellular matrix for cancer cells to travel. Wound healing assays provide an estimate of the capacity of cells for cell invasion. Typically, MMP-9 activities are highly correlated with cancer cell invasion, therefore, reduction in MMP-9 activity inhibits cell invasion and the two activities are often paired. This is why MMP-9 inhibition is so desired, because it directly blocks/limits cell invasion, thus inhibiting metastatic death.

Por otro lado, las células se adhieren a un sustrato a través de proteínas específicas llamadas integrinas, receptores transmembranarios que son los puentes para las interacciones célula-célula y célula-matriz extracelular (ECM). Una función importante de las integrinas en las células en cultivo de tejidos es su papel en la migración celular. Las integrinas son moduladas por la progresión tumoral y la metástasis y están estrechamente relacionadas tanto con las actividades de MMP-9 como de MMP-2. La dianización (“targeting”) y la desactivación de las integrinas en las membranas celulares cancerosas asimismo pueden ser deseables porque cuando las células son liberadas del tumor, carecen de la capacidad para adherirse a otro tejido. Esto asimismo inhibirá la metástasis y puede incluso ayudar a desagregar el tumor primario. On the other hand, cells adhere to a substrate through specific proteins called integrins, transmembrane receptors that are the bridges for cell-cell and cell-extracellular matrix (ECM) interactions. An important function of integrins in cells in tissue culture is their role in cell migration. Integrins are modulated by tumor progression and metastasis and are closely related to both MMP-9 and MMP-2 activities. Targeting and deactivation of integrins on cancer cell membranes may also be desirable because when cells are released from the tumor, they lack the ability to adhere to other tissue. This will also inhibit metastasis and may even help disaggregate the primary tumor.

Otro objetivo para muchos estudios es la citotoxicidad específica contra las células cancerosas. Muchos compuestos bioactivos, tales como los compuestos fenólicos, reducen fuertemente el crecimiento celular y perjudican el metabolismo, alcanzando niveles tóxicos a dosis moderadamente altas. La medición del crecimiento celular y el metabolismo celular en presencia de un compuesto bioactivo es una medida directa de su toxicidad para la célula. El ensayo MTT utiliza un agente colorante específico que debe ser absorbido por las células vivas, y a continuación metabolizado por ellas en la forma correspondiente. Another goal for many studies is specific cytotoxicity against cancer cells. Many bioactive compounds, such as phenolic compounds, strongly reduce cell growth and impair metabolism, reaching toxic levels at moderately high doses. Measuring cell growth and cell metabolism in the presence of a bioactive compound is a direct measure of its toxicity to the cell. The MTT assay uses a specific dye that must be taken up by living cells and then metabolized by them accordingly.

En resumen, el ensayo MTT es un ensayo colorimétrico que mide la reducción del MTT soluble y amarillo [bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio] por la succinato deshidrogenasa mitocondrial. El MTT entra en las células y pasa a las mitocondrias donde se reduce a un producto insoluble y coloreado (morado oscuro) [(E, Z)-5-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-1,3-difenilformazán]. A continuación, las células se solubilizan con un solvente orgánico (por ejemplo, isopropanol) y se cuantifica el reactivo de formazán solubilizado liberado espectrofotométricamente. Dado que la reducción del MTT solo puede ocurrir en células metabólicamente activas, el nivel de actividad es una medida de la viabilidad de las células. Por lo tanto, si la célula está muerta o presenta un metabolismo deteriorado, no producirá el agente colorante. Por lo tanto, niveles más altos de color son indicativos de un mayor número de células vivas y metabólicamente activas. Si un compuesto reduce el crecimiento celular o mata las células, habrá un nivel más bajo en color. In brief, the MTT assay is a colorimetric assay that measures the reduction of soluble, yellow MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] by mitochondrial succinate dehydrogenase. MTT enters cells and passes into the mitochondria where it is reduced to an insoluble, colored (deep purple) product [(E,Z)-5-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-1,3-diphenylformazan]. The cells are then solubilized with an organic solvent (e.g., isopropanol) and the released solubilized formazan reagent is quantified spectrophotometrically. Since MTT reduction can only occur in metabolically active cells, the level of activity is a measure of cell viability. Therefore, if the cell is dead or metabolically impaired, it will not produce the coloring agent. Higher levels of color are therefore indicative of a greater number of living and metabolically active cells. If a compound reduces cell growth or kills cells, there will be a lower level of color.

Dianizar y matar células cancerosas es, en teoría, un buen enfoque. Sin embargo, solo puede funcionar si existe una alta especificidad hacia las células cancerosas y no hacia las células normales y saludables (es decir, no cancerosas). La mayoría de los compuestos que destruyen las células cancerosas asimismo destruirán las células normales y saludables a una dosis determinada, y aunque muchos estudios se centran solo en la capacidad de un metabolito (por ejemplo, compuestos fenólicos) para reducir el crecimiento de las células cancerosas, no suelen tener en cuenta sus efectos en las células de control y saludables. Una de las razones por las que esto es bastante común se relaciona con el hecho de que, a diferencia de las células normales y saludables, es relativamente sencillo cultivar células cancerosas en condiciones de laboratorio. En consecuencia, más adelante, a nivel de ensayos preclínicos o incluso clínicos, el uso de estos compuestos frecuentemente es obstaculizado por la toxicidad limitante de la dosis, beneficios clínicos insuficientes y efectos secundarios extremadamente adversos. Por lo tanto, un agente bioactivo que reduzca la invasión celular pero no afecte el metabolismo normal de las células (como es el caso de la deflamina) producirá menos (o incluso insignificantes) efectos secundarios, y será más seguro usarlo en administraciones preventivas a largo plazo, porque no ejercerá citotoxicidad hacia las células regulares. Targeting and killing cancer cells is, in theory, a good approach. However, it can only work if there is a high specificity towards cancer cells and not towards normal, healthy (i.e., non-cancerous) cells. Most compounds that kill cancer cells will also kill normal, healthy cells at a given dose, and while many studies focus only on the ability of a metabolite (e.g., phenolic compounds) to reduce cancer cell growth, they often fail to consider their effects on control, healthy cells. One reason this is quite common relates to the fact that, unlike normal, healthy cells, it is relatively easy to grow cancer cells in laboratory conditions. Consequently, downstream, at the level of preclinical or even clinical trials, the use of these compounds is often hampered by dose-limiting toxicity, insufficient clinical benefits, and extremely adverse side effects. Therefore, a bioactive agent that reduces cell invasion but does not affect normal cell metabolism (as is the case with deflamin) will produce fewer (or even negligible) side effects, and will be safer to use in long-term preventive administrations, because it will not exert cytotoxicity towards regular cells.

Ciertas formas de realización de la invención contemplan procedimientos y/o enfoques curativos y/o preventivos. Por ejemplo, la deflamina puede administrarse a individuos sanos para prevenir enfermedades. Ciertas formas de realización de la invención contemplan rutas específicas de administración que incluyen una o más de las siguientes: oral, anal, inyectada y tópica. Certain embodiments of the invention contemplate curative and/or preventative methods and/or approaches. For example, deflamin may be administered to healthy individuals to prevent disease. Certain embodiments of the invention contemplate specific routes of administration including one or more of the following: oral, anal, injected, and topical.

Propiedades de otros inhibidores de MMP Properties of other MMP inhibitors

Otros inhibidores de MMP derivados de plantas presentan una o más de las siguientes desventajas: a) toxicidad; b) inactivación química (por ejemplo, desnaturalización) o degradación/destrucción (por ejemplo, proteólisis) durante el proceso digestivo; c) absorción en el torrente sanguíneo, con o sin desencadenar respuestas inmunógenas (es decir, IgG) o alergénicas (es decir, IgE); d) destrucción durante la ebullición (por ejemplo, durante la cocción); e) no poseen especificidad hacia las gelatinasas; f) requieren el uso de dosis altas; g) no cuentan con un procedimiento de aislamiento adecuado, efectivo y de bajo coste. Other plant-derived MMP inhibitors present one or more of the following disadvantages: a) toxicity; b) chemical inactivation (e.g. denaturation) or degradation/destruction (e.g. proteolysis) during the digestive process; c) absorption into the bloodstream, with or without triggering immunogenic (i.e. IgG) or allergenic (i.e. IgE) responses; d) destruction during boiling (e.g. during cooking); e) they do not possess specificity towards gelatinases; f) they require the use of high doses; g) they do not have a suitable, effective and low-cost isolation procedure.

Esto explica, en su mayor parte, por qué aún no existe un solo compuesto biológico derivado de plantas que haya encontrado una aplicación exitosa en los ámbitos de la salud humana y la nutrición a nivel de inhibición de MMP. This largely explains why there is not yet a single plant-derived biological compound that has found successful application in the fields of human health and nutrition at the level of MMP inhibition.

Conglutinas Conglutins

Típicamente, los polipéptidos de la deflamina presentan secuencias que son idénticas a fragmentos de conglutina, o presentan homologías sólidas con fragmentos de conglutina. En una forma de realización tales secuencias de conglutina son de conglutinas específicas mencionadas en la presente memoria o de homólogos naturalmente presentes de esas conglutinas específicas. Typically, deflamin polypeptides have sequences that are identical to conglutin fragments, or have strong homologies to conglutin fragments. In one embodiment such conglutin sequences are from specific conglutins mentioned herein or from naturally occurring homologs of those specific conglutins.

En los lupinos, las conglutinas se han clasificado en cuatro familias: a, p,<y>y 6. La p-conglutina, principal globulina de la semilla en lupinos, es la vicilina o miembro 7S de las proteínas de almacenamiento de semillas, mientras que la a-conglutina es la legumina o miembro 11S de las proteínas de almacenamiento de semillas. En lupinos de hoja estrecha(Lupinus angustifolius),se identificaron previamente un total de tres genes codificadores de a-conglutina, siete genes codificadores de p-conglutina, dos genes codificadores de Y-conglutina y cuatro genes codificadores de 6-conglutina. Estos genes se han denominado conglutina alfa 1, 2 y 3, conglutina beta 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, conglutina gamma 1 y 2, y conglutina delta 1, 2, 3 y 4, respectivamente. In lupins, conglutins have been classified into four families: a-, p-, y-, and 6-conglutin. P-conglutin, the major seed globulin in lupins, is vicilin or the 7S member of the seed storage proteins, whereas a-conglutin is legumin or the 11S member of the seed storage proteins. In narrow-leaf lupins (Lupinus angustifolius), a total of three a-conglutin-encoding genes, seven p-conglutin-encoding genes, two Y-conglutin-encoding genes, and four 6-conglutin-encoding genes have been previously identified. These genes have been named alpha-conglutin 1, 2, and 3, beta-conglutin 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7, gamma-conglutin 1 and 2, and delta-conglutin 1, 2, 3, and 4, respectively.

La 5-conglutina pertenece a la familia de albúminas ricas en azufre 2S. La albúmina de las semillas deLupinus2S, asimismo denominada 5-conglutina, es una proteína monomérica que comprende dos cadenas de polipéptidos pequeñas unidas por dos puentes de disulfuro intercadena: una cadena de polipéptido más pequeña, que consta de 37 residuos de aminoácidos resultando en una masa molecular de 4.4 kDa, y una cadena de polipéptidos más grande que contiene 75 residuos de aminoácidos con una masa molecular de 8.0 kDa. La secuencia de aminoácidos única de la 5-conglutina deL. albusse ha inferido a partir de la secuencia génica. La cadena de polipéptidos más grande contiene dos puentes disulfuro intracadena y un grupo sulfhidrilo libre. Esta proteína presenta unas características únicas específicas entre las proteínas deL. albus:además de su alto contenido de cisteína, exhibe una baja absorbancia a 280 nm. 5-Conglutin belongs to the 2S sulfur-rich albumin family. Lupinus 2S seed albumin, also called 5-conglutin, is a monomeric protein comprising two small polypeptide chains linked by two interchain disulfide bridges: a smaller polypeptide chain consisting of 37 amino acid residues resulting in a molecular mass of 4.4 kDa, and a larger polypeptide chain containing 75 amino acid residues with a molecular mass of 8.0 kDa. The unique amino acid sequence of 5-conglutin from L. albus has been inferred from the gene sequence. The larger polypeptide chain contains two intrachain disulfide bridges and one free sulfhydryl group. This protein exhibits some unique features among L. albus proteins: in addition to its high cysteine content, it exhibits a low absorbance at 280 nm.

En cuanto al papel fisiológico de la 5-conglutina, se ha propuesto una función de almacenamiento para esta clase de proteínas. La similitud estructural con la familia de inhibidores de cereales de plantas, que incluye los inhibidores bifuncionales de tripsina/alfa-amilasa, puede sugerir una función defensiva para esta proteína además de su función de almacenamiento. Se evaluó que su presencia en las semillas deL. albusera de aproximadamente 10 a 12 %, pero datos más recientes sugieren un contenido más bajo de aproximadamente 3 a 4 %. La albúmina de las semillas deLupinusestá típicamente presente tanto en la fracción de albúmina como en la fracción de globulina. Concerning the physiological role of 5-conglutin, a storage function has been proposed for this class of proteins. The structural similarity to the family of plant cereal inhibitors, which includes the bifunctional trypsin/alpha-amylase inhibitors, may suggest a defensive function for this protein in addition to its storage function. Its presence in L. albus seeds was evaluated to be approximately 10 to 12%, but more recent data suggest a lower content of approximately 3 to 4%. Albumin from Lupinus seeds is typically present in both the albumin fraction and the globulin fraction.

Inflamación Inflammation

La deflamina se puede utilizar para prevenir o tratar la inflamación. La inflamación es la respuesta inmediata del cuerpo al daño en sus tejidos y células causado por patógenos, estímulos nocivos tales como productos químicos o lesiones físicas. La inflamación aguda es una respuesta a corto plazo que generalmente resulta en curación: los leucocitos infiltran la región dañada, eliminan el estímulo y reparan el tejido. Por el contrario, la inflamación crónica es una respuesta prolongada, desregulada y mal adaptada que implica inflamación activa, destrucción de tejidos e intentos de reparación de tejidos. La deflamina se puede utilizar para prevenir o tratar la inflamación aguda o crónica. Deflamin can be used to prevent or treat inflammation. Inflammation is the body's immediate response to damage to its tissues and cells caused by pathogens, noxious stimuli such as chemicals, or physical injury. Acute inflammation is a short-term response that usually results in healing: leukocytes infiltrate the damaged region, remove the stimulus, and repair the tissue. In contrast, chronic inflammation is a prolonged, dysregulated, maladaptive response involving active inflammation, tissue destruction, and attempts at tissue repair. Deflamin can be used to prevent or treat acute or chronic inflammation.

La deflamina se puede utilizar para prevenir o tratar procesos inflamatorios cutáneos o mucosos, como dermatitis, melanoma, periodontitis e inflamación de las encías. Se puede utilizar para tratar inflamaciones digestivas generalizadas y crónicas. Deflamina can be used to prevent or treat inflammatory processes of the skin or mucosa, such as dermatitis, melanoma, periodontitis and gum inflammation. It can be used to treat generalized and chronic digestive inflammations.

Actualmente se acepta ampliamente que la inflamación crónica presenta un papel en un huésped de enfermedades comunes y a menudo mortales, incluyendo a) enfermedad inflamatoria intestinal (IBD), enfermedad cardíaca, accidente cerebrovascular, cáncer, enfermedades respiratorias crónicas, enfermedades neurológicas, obesidad y diabetes; b) aterosclerosis, artritis, diabetes, síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) mediada por el virus de la inmunodeficiencia humana, asma, neoplasias, enfermedades degenerativas y cardiovasculares; c) alergias y enfermedades autoinmunitarias; d) obesidad y enfermedades metabólicas; e) Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas; f) depresión. It is now widely accepted that chronic inflammation plays a role in a host of common and often fatal diseases, including a) inflammatory bowel disease (IBD), heart disease, stroke, cancer, chronic respiratory diseases, neurological diseases, obesity and diabetes; b) atherosclerosis, arthritis, diabetes, human immunodeficiency virus-mediated acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), asthma, neoplasia, degenerative and cardiovascular diseases; c) allergies and autoimmune diseases; d) obesity and metabolic diseases; e) Alzheimer's and other neurodegenerative diseases; f) depression.

La deflamina se puede utilizar para prevenir o tratar cualquiera de estas afecciones. Deflamin can be used to prevent or treat any of these conditions.

Cáncer Cancer

El cáncer es un término para enfermedades en las cuales las células anormales se dividen sin control y pueden invadir los tejidos cercanos del mismo organismo. Las células cancerosas asimismo pueden propagarse a otras partes del cuerpo a través del sistema sanguíneo y linfático. Hay varios tipos principales de cáncer: a) el carcinoma es un cáncer que comienza en la piel o en los tejidos que recubren o cubren los órganos internos; b) el sarcoma es un cáncer que comienza en el hueso, cartílago, grasa, músculo, vasos sanguíneos u otro tejido conectivo o de soporte; c) la leucemia es un cáncer que comienza en el tejido formador de sangre, como la médula ósea, y provoca que se produzcan grandes cantidades de células sanguíneas anormales y entren en la sangre; d) el linfoma y el mieloma múltiple son cánceres que comienzan en las células del sistema inmunitario; e) los cánceres del sistema nervioso central son cánceres que comienzan en los tejidos del cerebro y la médula espinal; f) el melanoma es una enfermedad en la que las células malignas (cancerosas) se forman en los melanocitos (células que dan color a la piel). Cancer is a term for diseases in which abnormal cells divide without control and can invade nearby tissues in the same body. Cancer cells can also spread to other parts of the body through the blood and lymph systems. There are several main types of cancer: a) carcinoma is a cancer that begins in the skin or in the tissues that line or cover internal organs; b) sarcoma is a cancer that begins in bone, cartilage, fat, muscle, blood vessels, or other connective or supporting tissue; c) leukemia is a cancer that begins in blood-forming tissue, such as bone marrow, and causes large numbers of abnormal blood cells to be made and enter the blood; d) lymphoma and multiple myeloma are cancers that begin in cells of the immune system; e) central nervous system cancers are cancers that begin in tissues of the brain and spinal cord; f) Melanoma is a disease in which malignant (cancer) cells form in melanocytes (cells that give color to the skin).

Afecciones relacionadas con el cáncer: carcinoma ductalin situ,cáncer de mama masculino, cáncer de mama, cáncer de páncreas, cáncer pancreático exocrino, cáncer de próstata, cáncer de colon, cáncer de recto, cáncer colorrectal, cáncer cervical, melanoma de la piel, carcinoma, carcinoma de células basales, cáncer de piel, carcinoma de células escamosas, cáncer testicular, cáncer de tiroides, cáncer de ovario, tumor de células germinales de ovario, cáncer de pulmón, cáncer de vejiga, cáncer de esófago, cáncer de estómago, cáncer uterino, cáncer endometrial, carcinoma hepatocelular, cáncer de hígado, cáncer de orofaringe, cáncer de hipofaringe, cáncer laríngeo, cáncer nasofaríngeo, cáncer faríngeo, cáncer de cavidad oral, tumores cerebrales, linfoma, linfoma de Hodgkin, leucemia mieloide aguda, cáncer de riñón, cáncer de células renales, linfoma no Hodgkin, cáncer de pulmón no microcítico, cáncer uretral, cáncer de pulmón microcítico, osteosarcoma, sarcoma, tumor carcinoide, síndrome carcinoide, leucemia linfocítica crónica, tumor de Wilms, retinoblastoma, tumores hipofisarios, leucemia de células pilosas, cáncer de pene, leucemia, cáncer vaginal, sarcoma de Ewing, sarcoma de Kaposi, histiocitoma fibroso maligno, enfermedad de Paget del pezón, cáncer de vesícula biliar, leucemia linfoblástica aguda, linfoma del ojo, carcinoma adrenocortical, adenocarcinoma, cáncer de paratiroides, tumores neuroendocrinos pancreáticos, gastrinoma, carcinoma de células de Merkel, cáncer de glándulas salivales, cáncer vulvar, tumor estromal gastrointestinal, cáncer anal. Cancer-related conditions: ductal carcinoma in situ, male breast cancer, breast cancer, pancreatic cancer, exocrine pancreatic cancer, prostate cancer, colon cancer, rectal cancer, colorectal cancer, cervical cancer, melanoma of the skin, carcinoma, basal cell carcinoma, skin cancer, squamous cell carcinoma, testicular cancer, thyroid cancer, ovarian cancer, ovarian germ cell tumor, lung cancer, bladder cancer, esophageal cancer, stomach cancer, uterine cancer, endometrial cancer, hepatocellular carcinoma, liver cancer, oropharyngeal cancer, hypopharyngeal cancer, laryngeal cancer, nasopharyngeal cancer, pharyngeal cancer, oral cavity cancer, brain tumors, lymphoma, Hodgkin's lymphoma, acute myeloid leukemia, kidney cancer, renal cell cancer, non-Hodgkin's lymphoma, non-small cell lung cancer, urethral cancer, lung cancer small cell, osteosarcoma, sarcoma, carcinoid tumor, carcinoid syndrome, chronic lymphocytic leukemia, Wilms tumor, retinoblastoma, pituitary tumors, hairy cell leukemia, penile cancer, leukemia, vaginal cancer, Ewing sarcoma, Kaposi sarcoma, malignant fibrous histiocytoma, Paget's disease of the nipple, gallbladder cancer, acute lymphoblastic leukemia, lymphoma of the eye, adrenocortical carcinoma, adenocarcinoma, parathyroid cancer, pancreatic neuroendocrine tumors, gastrinoma, Merkel cell carcinoma, salivary gland cancer, vulvar cancer, gastrointestinal stromal tumor, anal cancer.

La invención proporciona la deflamina para prevenir o tratar cualquiera de los tipos de cáncer o cánceres específicos mencionados anteriormente. La deflamina es efectiva durante las etapas iniciales de la génesis del tumor, inhibiendo la formación de metástasis, como parte de la terapia en la quimioterapia y evitando la recurrencia del cáncer después de la cirugía. The invention provides deflamin for preventing or treating any of the above-mentioned types of cancer or specific cancers. Deflamin is effective during the early stages of tumor genesis, inhibiting the formation of metastases, as part of chemotherapy therapy and preventing cancer recurrence after surgery.

Métodos de producción de la deflamina Deflamina production methods

La deflamina para su uso, en los aspectos terapéuticos de la invención, se puede obtener por cualquier método adecuado, tal como cualquier método descrito en la presente memoria. Es producido preferentemente por expresión recombinante o por extracción de material vegetal. La deflamina se puede obtener a partir de cualquier material vegetal que exprese deflamina o precursores de deflamina, típicamente semillas, como semillas maduras, por ejemplo, de cualquier género o especie de planta mencionados en la presente memoria. Deflamin for use in the therapeutic aspects of the invention may be obtained by any suitable method, such as any method described herein. It is preferably produced by recombinant expression or by extraction from plant material. Deflamin may be obtained from any plant material expressing deflamin or deflamin precursors, typically seeds, such as mature seeds, for example, of any plant genus or species mentioned herein.

A partir de material vegetal tal como semillas From plant material such as seeds

Típicamente, la deflamina se obtiene por un método que sigue un esquema de precipitación secuencial. El método puede basarse en la resistencia de la deflamina a altas temperaturas, bajo pH y altas concentraciones de etanol. Si se utiliza harina como punto de partida para el método, se puede obtener moliendo una semilla adecuada.Método 1Typically, deflamin is obtained by a method that follows a sequential precipitation scheme. The method can be based on the resistance of deflamin to high temperatures, low pH and high ethanol concentrations. If flour is used as a starting point for the method, it can be obtained by grinding a suitable seed.Method 1

En una forma de realización el método comprende la extracción de la deflamina a partir de semillas adecuadas, que comprende: In one embodiment the method comprises extracting deflamine from suitable seeds, comprising:

- por lo menos una etapa a alta temperatura, preferentemente por lo menos 80 ° C o hirviendo; y - at least one high temperature stage, preferably at least 80 °C or boiling; and

- por lo menos una etapa a bajo pH, preferentemente pH 4 o inferior; - at least one low pH stage, preferably pH 4 or lower;

- por lo menos una etapa de contacto del extracto con altas concentraciones de etanol, preferentemente por lo menos 70 % (v/v) o por lo menos 90 % (v/v) de etanol. - at least one stage of contacting the extract with high concentrations of ethanol, preferably at least 70% (v/v) or at least 90% (v/v) ethanol.

Método 2Method 2

En otra forma de realización el método comprende las etapas siguientes: In another embodiment the method comprises the following steps:

(a) hervir las semillas intactas en agua, seguido de extracción en agua o tampón, y eliminación de grasa, o reducir las semillas intactas a harina, extracción en agua o tampón seguido de eliminación de grasa y hervir, o eliminación de grasa de la harina seguida de extracción en agua o tampón y hervir; (a) boiling the intact seeds in water, followed by extraction in water or buffer, and removal of fat, or reducing the intact seeds to flour, extraction in water or buffer followed by removal of fat and boiling, or removal of fat from flour followed by extraction in water or buffer and boiling;

(b) la fracción soluble se expone a un valor de pH lo suficientemente bajo (por ejemplo, pH 4.0 o inferior) para permitir la precipitación de la mayoría de las proteínas/polipéptidos restantes; (b) the soluble fraction is exposed to a pH value low enough (e.g., pH 4.0 or lower) to allow precipitation of most of the remaining proteins/polypeptides;

(c) la fracción precipitada se resuspende en aproximadamente 40 % (v/v) de etanol, con la solución asimismo opcionalmente que contiene 0.4 M de NaCl. El sobrenadante contiene deflamina; (c) The precipitated fraction is resuspended in approximately 40% (v/v) ethanol, with the solution also optionally containing 0.4 M NaCl. The supernatant contains deflamin;

Opcionalmente asimismo se pueden realizar las etapas siguientes: Optionally, the following steps can also be performed:

(d) la fracción soluble se lleva a 90 % (v/v) de etanol para precipitar la deflamina y se almacena a 20 °C, o la precipitación de la deflamina puede lograrse por otros medios, como, por ejemplo, la liofilización; (d) the soluble fraction is brought to 90% (v/v) ethanol to precipitate deflamin and stored at 20 °C, or the precipitation of deflamin can be achieved by other means, such as lyophilization;

(e) la deflamina precipitada puede limpiarse de contaminantes eventuales repitiendo las etapas (c) y (d); (f) la deflamina precipitada puede A continuación disolverse, por ejemplo, en agua, y desalarse por cualquier técnica adecuada para eliminar contaminantes de masa molecular baja y/o almacenarse congelada (líquida o seca) hasta que sea necesario. (e) the precipitated deflamine may be cleaned of any contaminants by repeating steps (c) and (d); (f) the precipitated deflamine may then be dissolved, for example, in water, and desalted by any suitable technique to remove low molecular weight contaminants and/or stored frozen (liquid or dry) until required.

Método 3Method 3

En una forma de realización el método comprende las etapas siguientes: In one embodiment the method comprises the following steps:

(a) proporcionar una harina de semilla adecuada; (b) desengrasar dicha harina; (c) hervir durante un período la muestra restante de dicha etapa de desengrasado; (d) centrifugar dicha muestra durante un período determinado; (e) después de eso, desechar el sedimento resultante y procesar adicionalmente el sobrenadante resultante para precipitar polipéptidos mientras se reduce su pH; (f) centrifugar adicionalmente para obtener un sedimento adicional; y desechar dicho sobrenadante; y (g) procesar adicionalmente dicho sedimento adicional con etanol y centrifugar para obtener un sedimento que A continuación se descarta; comprendiendo el sobrenadante restante deflamina. (a) providing a suitable seed meal; (b) defatting said meal; (c) boiling for a period the remaining sample from said defatting step; (d) centrifuging said sample for a given period; (e) thereafter discarding the resulting pellet and further processing the resulting supernatant to precipitate polypeptides while lowering its pH; (f) centrifuging further to obtain an additional pellet; and discarding said supernatant; and (g) further processing said additional pellet with ethanol and centrifuging to obtain a pellet which is then discarded; the remaining supernatant comprising deflavin.

Cualquiera de las etapas (a) a (g) se puede reemplazar con las etapas equivalentes más específicas enumeradas para los métodos 4 y 5. Any of steps (a) through (g) may be replaced with the more specific equivalent steps listed for Methods 4 and 5.

Método 4Method 4

En una forma de realización el método comprende las etapas siguientes: In one embodiment the method comprises the following steps:

(a) se desengrasa la harina. Puede desengrasarse con un solvente orgánico y A continuación suspenderse en agua (típicamente 1:10 a 1:50 p/v; pH típicamente ajustado a pH 8.0-8.5), bajo agitación, típicamente de 1 a 6 horas, por ejemplo, a temperatura ambiente, o la grasa simplemente se elimina de la parte superior de la suspensión después de suspender la harina en agua (típicamente 1:10 a 1:50 p/v; pH típicamente ajustado a pH 8.0-8.5), bajo agitación típicamente durante 1 a 6 horas a temperatura ambiente. Como alternativa al agua, típicamente a escala de laboratorio, la harina puede suspenderse en tampón Tris-HCl típicamente de 30 a 70 mM, a pH 7.5. (a) The flour is defatted. It may be defatted with an organic solvent and then suspended in water (typically 1:10 to 1:50 w/v; pH typically adjusted to pH 8.0-8.5), under agitation, typically for 1 to 6 hours, e.g. at room temperature, or the fat is simply skimmed off the top of the suspension after suspending the flour in water (typically 1:10 to 1:50 w/v; pH typically adjusted to pH 8.0-8.5), under agitation typically for 1 to 6 hours at room temperature. As an alternative to water, typically on a laboratory scale, the flour may be suspended in Tris-HCl buffer typically 30 to 70 mM, at pH 7.5.

(b) después de agitar durante por lo menos 2 a 6 horas, por ejemplo, aproximadamente 4 horas o durante toda la noche, típicamente a 4 °C, las proteínas solubles se obtienen por centrifugación, a 10,000 a 20,000g,como 13,500gdurante 10 a 90 min, por ejemplo, durante 30 min, a 4 grados Celsius. El sedimento se descarta. (b) After shaking for at least 2 to 6 hours, for example about 4 hours or overnight, typically at 4 °C, the soluble proteins are obtained by centrifugation, at 10,000 to 20,000 g, such as 13,500 g for 10 to 90 min, for example for 30 min, at 4 degrees Celsius. The pellet is discarded.

(c) la solución de proteínas se hierve, típicamente a 100 ° C durante 5 a 20 min, como 10 min, y se centrifuga a 10,0000 o a 20,000 g, por ejemplo, a 13,500g,típicamente durante 20 min a 4 grados Celsius. El sedimento se descarta. El sobrenadante se recoge y proporciona el extracto tratado térmicamente (HT). (d) los polipéptidos/proteínas en el sobrenadante se precipitan por adición de HCl diluido hasta aproximadamente pH 4.0. Tras la centrifugación a 10,000 a 20,000 g, por ejemplo, a 13,500 g, típicamente durante 20 min a 4 grados Celsius, se descarta el sobrenadante. (c) The protein solution is boiled, typically at 100 °C for 5 to 20 min, such as 10 min, and centrifuged at 10,0000 or 20,000 g, e.g. at 13,500 g, typically for 20 min at 4 degrees Celsius. The pellet is discarded. The supernatant is collected and provides the heat-treated (HT) extract. (d) Polypeptides/proteins in the supernatant are precipitated by addition of dilute HCl to approximately pH 4.0. Following centrifugation at 10,000 to 20,000 g, e.g. at 13,500 g, typically for 20 min at 4 degrees Celsius, the supernatant is discarded.

(e) el sedimento se resuspende en 30 a 50%, por ejemplo, 40 % (v/v) de etanol conteniendo 0.2 a 0.6 M de NaCl, por ejemplo, 0.4 M de NaCl, se agita, típicamente durante 1 h a temperatura ambiente y se centrifuga a 10,000 o a 20,000 g, por ejemplo, 13,500gdurante 30 min a 4 grados Celsius. Este tratamiento lleva la deflamina a solución, a diferencia de la gran mayoría de las proteínas de almacenamiento de semillas. El sedimento se descarta. (e) The pellet is resuspended in 30 to 50%, e.g. 40% (v/v) ethanol containing 0.2 to 0.6 M NaCl, e.g. 0.4 M NaCl, shaken, typically for 1 h at room temperature, and centrifuged at 10,000 or 20,000 g, e.g. 13,500 g, for 30 min at 4 degrees Celsius. This treatment brings the deflamin into solution, unlike the vast majority of seed storage proteins. The pellet is discarded.

(f) el sobrenadante se lleva a 80 o a 95 %, por ejemplo, 90 % (v/v) de etanol y se almacena a menos de -10 grados Celsius, por ejemplo, -20 grados Celsius, durante por lo menos 4 horas, por ejemplo, durante la noche, precipitando así la deflamina, seguido de centrifugación a 10,000 o a 20,000 g, por ejemplo, 13,500 g, típicamente durante 30 min a 4 grados Celsius. Se descarta el sobrenadante. (f) the supernatant is made up to 80 or 95%, e.g. 90% (v/v) ethanol and stored at less than -10 degrees Celsius, e.g. -20 degrees Celsius, for at least 4 hours, e.g. overnight, thus precipitating the deflamin, followed by centrifugation at 10,000 or 20,000 g, e.g. 13,500 g, typically for 30 min at 4 degrees Celsius. The supernatant is discarded.

Opcionalmente, la precipitación diferencial de etanol de 40 a 90 % (v/v) debe repetirse. Así, se pueden realizar las etapas siguientes adicionales: Optionally, the differential ethanol precipitation from 40 to 90% (v/v) should be repeated. Thus, the following additional steps can be performed:

(g) la deflamina presente en el sedimento se disuelve nuevamente en 40 % (v/v) de etanol que contiene 0.4 M de NaCl, se agita durante 1 h a temperatura ambiente y se centrifuga a 13,500gdurante 30 min a 4 °C. Este segundo lavado limpia la deflamina de contaminantes finales. El sedimento se descarta nuevamente. (h) el sobrenadante se lleva nuevamente a 90 % (v/v) de etanol y se almacena a -20 grados Celsius durante la noche, precipita la deflamina, seguido por centrifugación a 13,500 g, durante 30 min a 4 grados Celsius. Se descarta el sobrenadante. (g) The deflamine present in the pellet is redissolved in 40% (v/v) ethanol containing 0.4 M NaCl, shaken for 1 h at room temperature and centrifuged at 13,500 g for 30 min at 4 °C. This second wash cleans the deflamine of any final contaminants. The pellet is again discarded. (h) The supernatant is again brought to 90% (v/v) ethanol and stored at -20 degrees Celsius overnight, to precipitate the deflamine, followed by centrifugation at 13,500 g, for 30 min at 4 degrees Celsius. The supernatant is discarded.

(i) el sedimento final contiene deflamina pura, que se disuelve posteriormente en el volumen más pequeño posible de agua Milli-Q. La solución de deflamina se desala finalmente en agua en columnas Sephadex G-25 (por ejemplo, columnas NAP-10, GE Healthcare Life Sciences) para eliminar los contaminantes de baja masa molecular. (i) The final pellet contains pure deflamin, which is subsequently dissolved in the smallest possible volume of Milli-Q water. The deflamin solution is finally desalted in water on Sephadex G-25 columns (e.g. NAP-10 columns, GE Healthcare Life Sciences) to remove low molecular mass contaminants.

(j) el extracto obtenido puede ser almacenado opcionalmente a -20 grados Celsius. (j) The obtained extract can optionally be stored at -20 degrees Celsius.

Método 5Method 5

En una forma de realización se obtiene la deflamina utilizando el método siguiente: In one embodiment, deflamine is obtained using the following method:

(a) la harina a partir de una semilla es (a) flour from a seed is

- desengrasada con n-hexano y a continuación resuspendida en agua (1:20 p/v; pH ajustado a pH 8.0 8.5), bajo agitación durante 2 a 3 h a temperatura ambiente, o - degreased with n-hexane and then resuspended in water (1:20 w/v; pH adjusted to pH 8.0-8.5), with stirring for 2 to 3 h at room temperature, or

- se retira simplemente la grasa de una parte superior de la suspensión tras la suspensión de la harina en agua (1:20 p/v; pH ajustado a pH 8.0-8.5), bajo agitación durante 2 a 3 h a temperatura ambiente - como una alternativa al agua, típicamente a escala de laboratorio, puede suspenderse la harina en tampón Tris-HCl 50 mM, pH 7.5. La agitación es durante 4 h (o durante la noche) a 4 grados Celsius - the fat is simply skimmed off from the top of the suspension after the flour has been suspended in water (1:20 w/v; pH adjusted to pH 8.0-8.5), under stirring for 2 to 3 h at room temperature - as an alternative to water, typically on a laboratory scale, the flour can be suspended in 50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.5. Stirring is for 4 h (or overnight) at 4 degrees Celsius

(b) las proteínas solubles se obtienen por centrifugación, a 13,500gdurante 30 min, a 4 grados Celsius. El sedimento se descarta. (b) Soluble proteins are obtained by centrifugation, at 13,500 g for 30 min, at 4 degrees Celsius. The sediment is discarded.

(c) la solución de proteínas se hierve a 100 grados Celsius durante 10 min, y se centrifuga a 13,500 g, durante 20 min a 4 grados Celsius. El sedimento se descarta. El sobrenadante se recoge y proporciona el extracto tratado térmicamente (HT). (c) The protein solution is boiled at 100 degrees Celsius for 10 min, and centrifuged at 13,500 g, for 20 min at 4 degrees Celsius. The pellet is discarded. The supernatant is collected and provides the heat-treated (HT) extract.

(d) los polipéptidos/proteínas en el sobrenadante se precipitan por adición de HCl diluido hasta aproximadamente pH 4.0. Tras la centrifugación a 13,500 g, durante 20 min a 4 grados Celsius, se descarta el sobrenadante. (d) Polypeptides/proteins in the supernatant are precipitated by addition of dilute HCl to approximately pH 4.0. After centrifugation at 13,500 g, for 20 min at 4 degrees Celsius, the supernatant is discarded.

(e) el sedimento se resuspende en 40 % (v/v) de etanol conteniendo 0.4 M de NaCl, se agita durante 1 h a temperatura ambiente y se centrifuga a 13,500gdurante 30 min a 4 grados Celsius. Este tratamiento lleva la deflamina a solución, a diferencia de la gran mayoría de las proteínas de almacenamiento de semillas. El sedimento se descarta. (e) The pellet is resuspended in 40% (v/v) ethanol containing 0.4 M NaCl, shaken for 1 h at room temperature, and centrifuged at 13,500 g for 30 min at 4 degrees Celsius. This treatment brings deflamin into solution, unlike the vast majority of seed storage proteins. The pellet is discarded.

(f) el sobrenadante se lleva al 90% (v/v) de etanol y se almacena a -20 ° C, durante por lo menos 4 horas, por ejemplo, durante la noche, precipitando la deflamina, seguido de centrifugación a 10,000 a 20,000 g, por ejemplo, 13,500 g, típicamente durante 30 min a grados Celsius. Se descarta el sobrenadante. (f) The supernatant is made up to 90% (v/v) ethanol and stored at -20°C, for at least 4 hours, e.g. overnight, to precipitate the deflamine, followed by centrifugation at 10,000 to 20,000 g, e.g. 13,500 g, typically for 30 min at 10°C. The supernatant is discarded.

Opcionalmente, la precipitación diferencial de 40 a 90% (v/v) de etanol debería repetirse. Por lo tanto, pueden llevarse a cabo las etapas adicionales siguientes: Optionally, the differential precipitation from 40 to 90% (v/v) ethanol should be repeated. Therefore, the following additional steps can be carried out:

(g) la deflamina presente en el sedimento se disuelve nuevamente en 40 % (v/v) de etanol conteniendo 0.4 M de NaCl, se agita durante 1 h a temperatura ambiente y se centrifuga a 13,500gdurante 30 min a 4 grados Celsius. Este segundo lavado limpia la deflamina de contaminantes finales. El sedimento se descarta nuevamente. (g) The deflamin present in the pellet is dissolved again in 40% (v/v) ethanol containing 0.4 M NaCl, shaken for 1 h at room temperature and centrifuged at 13,500 g for 30 min at 4 degrees Celsius. This second wash cleans the deflamin of final contaminants. The pellet is discarded again.

(h) el sobrenadante se lleva una vez más al 90 % (v/v) de etanol y se almacena a -20 grados Celsius durante la noche, precipitando la deflamina, seguido de centrifugación a 13,500gdurante 30 min a 4 grados Celsius. Se descarta el sobrenadante. (h) The supernatant is once again made up to 90% (v/v) ethanol and stored at -20 degrees Celsius overnight, precipitating deflamine, followed by centrifugation at 13,500g for 30 min at 4 degrees Celsius. The supernatant is discarded.

(i) el sedimento final contiene deflamina pura, que se disuelve posteriormente en menor volumen posible de agua Milli-Q. A escala de laboratorio, la solución de deflamina finalmente se desaliniza en agua en columnas Sephadex G-25 (por ejemplo, columnas NAP-10, GE Healthcare Life Sciences) para eliminar contaminantes de baja masa molecular. (i) The final pellet contains pure deflamin, which is subsequently dissolved in as small a volume of Milli-Q water as possible. On a laboratory scale, the deflamin solution is finally desalted in water on Sephadex G-25 columns (e.g. NAP-10 columns, GE Healthcare Life Sciences) to remove low molecular mass contaminants.

(j) el extracto obtenido se almacena opcionalmente a -20 grados Celsius. (j) The obtained extract is optionally stored at -20 degrees Celsius.

La harina usada en cualquiera de los métodos anteriores se obtiene opcionalmente moliendo una semilla,tal como moler aproximadamente 100 g ± 0.1 g de semilla seca (típicamente sin embrión y tegumento) para obtener harina.Método 6The flour used in any of the above methods is optionally obtained by grinding a seed, such as grinding approximately 100 g ± 0.1 g of dry seed (typically without embryo and tegument) to obtain flour.Method 6

Los métodos para producir proteínas recombinantes son bien conocidos en la materia. Tales métodos como se aplican en el presente contexto involucran la inserción del polinucleótido que codifica un polipéptido de la deflamina en un vector de expresión adecuado - permitiendo la yuxtaposición de dicho polinucleótido con uno o más promotores (por ejemplo, un promotor inducible, como T7lac) y con otros polinucleótidos o genes de interés -introduciendo el vector de expresión en una célula u organismo adecuados (por ejemplo,Escherichia coli),expresando el polipéptido en la célula u organismo transformados y eliminando el polipéptido recombinante expresado de esa célula u organismo. Para ayudar a dicha purificación, el vector de expresión puede construirse de tal manera que el polinucleótido codifique adicionalmente, por ejemplo, una etiqueta terminal que pueda ayudar en la purificación: por ejemplo, una etiqueta de residuos de histidina para la purificación por afinidad. Una vez que se purifique el polipéptido recombinante, la etiqueta de purificación se puede eliminar del polipéptido, por ejemplo, mediante escisión proteolítica limitada. Methods for producing recombinant proteins are well known in the art. Such methods as applied in the present context involve inserting the polynucleotide encoding a deflamin polypeptide into a suitable expression vector - allowing juxtaposition of said polynucleotide with one or more promoters (e.g., an inducible promoter, such as T7lac) and with other polynucleotides or genes of interest - introducing the expression vector into a suitable cell or organism (e.g., Escherichia coli), expressing the polypeptide in the transformed cell or organism, and removing the expressed recombinant polypeptide from that cell or organism. To aid in such purification, the expression vector may be constructed such that the polynucleotide additionally encodes, for example, a terminal tag that may aid in purification: for example, a histidine residue tag for affinity purification. Once the recombinant polypeptide is purified, the purification tag may be removed from the polypeptide, for example, by limited proteolytic cleavage.

Método 7Method 7

Son posibles metodologías más simples, económicas y rápidas, que conduzcan a una deflamina bastante pura, pero no tanto como la que se logra con los procedimientos descritos anteriormente. Estas metodologías implicarán necesariamente la extracción, la ebullición, la exposición a valores de pH bajos y el tratamiento con etanol. Simpler, cheaper and faster methodologies are possible, leading to a fairly pure deflamin, but not as pure as that achieved with the procedures described above. These methodologies will necessarily involve extraction, boiling, exposure to low pH values and treatment with ethanol.

Estructura física de la deflamina Physical structure of deflamin

La deflamina es una composición que comprende una mezcla de polipéptidos que se pueden obtener a partir de proteínas de almacenamiento de semillas mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3. Típicamente comprende una mezcla de por lo menos de 2 a 200 polipéptidos diferentes, tales como de 20 a 150, de 30 a 100 o de 50 a 80 polipéptidos diferentes que presentan una o más de las siguientes características: Deflamin is a composition comprising a mixture of polypeptides obtainable from seed storage proteins by the method according to any one of claims 1 to 3. It typically comprises a mixture of at least 2 to 200 different polypeptides, such as 20 to 150, 30 to 100 or 50 to 80 different polypeptides having one or more of the following characteristics:

(a) presentan una longitud de 5 a 250 residuos de aminoácidos, tales como de 5 a 200, 50 a 200, 75 a 150, o de 100 a 180 o de 120 a 170 residuos de aminoácidos, y/o; (a) have a length of 5 to 250 amino acid residues, such as 5 to 200, 50 to 200, 75 to 150, or 100 to 180 or 120 to 170 amino acid residues, and/or;

(b) comprenden o consisten en una secuencia que es una porción y/u homóloga de secuencia de una conglutina, tal como cualquier conglutina mencionada en la presente memoria o una porción representada por cualquiera de las SEC ID n° 8 a 190, y/o; (b) comprise or consist of a sequence that is a portion and/or sequence homolog of a conglutin, such as any conglutin mentioned herein or a portion represented by any of SEQ ID NOs: 8 to 190, and/or;

(c) cada uno de ellos comprende una secuencia que es: (c) each of them comprises a sequence that is:

(i) una porción de una proteína conglutina, en la que dicha porción es de por lo menos 5, 10, 20, 30 o 50 residuos de aminoácidos de longitud, y/o; (i) a portion of a conglutin protein, wherein said portion is at least 5, 10, 20, 30 or 50 amino acid residues in length, and/or;

(ii) un homólogo de la porción definida en (i), que preferentemente presenta por lo menos un 70 % de identidad con dicha porción, en el que dicha proteína conglutina es opcionalmente una proteína conglutina beta 1, 2, 3, 4, 5, 6 o 7 o una proteína conglutina delta 2; y/o; (ii) a homologue of the portion defined in (i), preferably having at least 70% identity with said portion, wherein said conglutin protein is optionally a beta 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 conglutin protein or a delta 2 conglutin protein; and/or;

(d) por lo menos 20, 30 o 50 de los polipéptidos comprenden una secuencia que es una reordenación derivada de una conglutina. (d) at least 20, 30 or 50 of the polypeptides comprise a sequence that is a rearrangement derived from a conglutin.

Los polipéptidos de la deflamina, pueden exhibir microheterogeneidad. Así, en el caso de los lupinos, los polipéptidos de deflamina corresponden a secuencias de conglutinas que se superponen en su mayor parte, pero que presentan longitudes variables. Deflamin polypeptides may exhibit microheterogeneity. Thus, in the case of lupins, deflamin polypeptides correspond to conglutin sequences that are mostly overlapping, but which have variable lengths.

Los polipéptidos de la deflamina con una secuencia reordenada, típicamente comprenden porciones de secuencia de diferentes conglutinas o de diferentes partes de la misma molécula de conglutina; u homólogos de tales porciones. Tales porciones (incluidos homólogos de porciones) pueden ser de por lo menos 5, 10, 20, 30 o 50 residuos de aminoácidos de longitud. Las porciones que provienen de diferentes partes de la misma conglutina pueden estar separadas mediante por lo menos 10, 20, 50 o 200 aminoácidos de la conglutina original en la que se encuentran. Un polipéptido de deflamina con una secuencia reordenada puede comprender por lo menos 2, 3, 4, 5 o 6 porciones diferentes de la secuencia de conglutina, que son de diferentes moléculas de conglutina y/o de diferentes partes de la misma molécula de conglutina. Dichas porciones pueden ser las mismas que, ser porciones de y/o ser homólogas de cualquier secuencia específica mencionada en la presente memoria, incluyendo cualquiera de las SEC ID n° 8 a 190. Deflamin polypeptides with a rearranged sequence typically comprise sequence portions from different conglutins or from different parts of the same conglutin molecule; or homologs of such portions. Such portions (including homologs of portions) may be at least 5, 10, 20, 30 or 50 amino acid residues in length. Portions that are derived from different parts of the same conglutin may be separated by at least 10, 20, 50 or 200 amino acids from the original conglutin in which they are found. A deflamin polypeptide with a rearranged sequence may comprise at least 2, 3, 4, 5 or 6 different portions of the conglutin sequence, which are from different conglutin molecules and/or from different parts of the same conglutin molecule. Such portions may be the same as, be portions of, and/or be homologous to any specific sequence mentioned herein, including any of SEQ ID NOs: 8 to 190.

En una forma de realización la composición de deflamina comprende por lo menos 10 %, 20 %, 30 %, 50 % y/o 80 %, o toda la secuencia de SEC ID N° 8 a 55 y/o 56 a 75 y/o 76 a 190, como parte de todos los polipéptidos que están presentes; u homólogos de cualquiera de estas secuencias específicas, o cualquier otra secuencia especificada en la presente memoria. In one embodiment the deflamin composition comprises at least 10%, 20%, 30%, 50% and/or 80%, or all of the sequence of SEQ ID NO: 8 to 55 and/or 56 to 75 and/or 76 to 190, as a part of all polypeptides that are present; or homologs of any of these specific sequences, or any other sequence specified herein.

La deflamina típicamente comprende una mezcla de por lo menos 2 a 200 polipéptidos diferentes, tales como de 20 a 150, 30 a 100 o 50 a 80 polipéptidos diferentes, cada uno de los cuales comprende una secuencia que es: Deflamin typically comprises a mixture of at least 2 to 200 different polypeptides, such as 20 to 150, 30 to 100, or 50 to 80 different polypeptides, each of which comprises a sequence that is:

(a) igual que cualquiera de las SEC ID N° 8 a 190, o es una porción de cualquiera de las SEC ID N° 8 a 190 que es de por lo menos 5, 10, 20, 30 o 50 residuos de aminoácidos de longitud, y/o (a) the same as any of SEQ ID NOs: 8 to 190, or is a portion of any of SEQ ID NOs: 8 to 190 that is at least 5, 10, 20, 30, or 50 amino acid residues in length, and/or

(b) un homólogo de la secuencia definida en (a), que preferentemente presenta por lo menos un 70%de homología con (a). (b) a homologue of the sequence defined in (a), which preferably has at least 70% homology with (a).

En una forma de realización la composición de deflamina no comprende ningún polipéptido distinto de los definidos en esta sección, o dichos otros polipéptidos representan menos del 30 %, tal como menos del 10 % de la masa total de los polipéptidos en la composición. In one embodiment the deflamin composition does not comprise any polypeptides other than those defined in this section, or said other polypeptides represent less than 30%, such as less than 10% of the total mass of the polypeptides in the composition.

Cuando en la presente memoria se mencionan grupos de polipéptidos definidos como SEC ID N°, los polipéptidos de categoría I (SEC ID N° 8 a 55) son los más preferidos, seguidos de la categoría II (SEC ID N° 56 a 75), seguidos de la categoría III (SEC ID N° 76 a 190). When groups of polypeptides defined as SEQ ID NOs are referred to herein, Category I polypeptides (SEQ ID NOs: 8 to 55) are most preferred, followed by Category II (SEQ ID NOs: 56 to 75), followed by Category III (SEQ ID NOs: 76 to 190).

En una forma de realización la composición de deflamina comprende en la forma de secuencias dentro de todos sus polipéptidos, porciones de secuencias de una conglutina (tal como cualquier conglutina mencionada en la presente memoria) “abarcan” la conglutina . Típicamente, existen por lo menos 3, 4, 5 o 6 porciones donde por lo menos 1, 2 o 3 de las porciones ocurren en la primera mitad y la segunda mitad del polipéptido de conglutina (donde el extremo N terminal de la conglutina representa el inicio de la molécula). Preferentemente en esta situación por lo menos una porción es de cada una de las primera, segunda y tercera partes del polipéptido de conglutina si se supone que el polipéptido está dividido en secciones de tres longitudes iguales. In one embodiment the deflamin composition comprises in the form of sequences within all of its polypeptides, sequence portions of a conglutin (such as any conglutin mentioned herein) "span" the conglutin. Typically, there are at least 3, 4, 5 or 6 portions where at least 1, 2 or 3 of the portions occur in the first half and the second half of the conglutin polypeptide (where the N-terminus of the conglutin represents the start of the molecule). Preferably in this situation at least one portion is from each of the first, second and third parts of the conglutin polypeptide if the polypeptide is assumed to be divided into sections of three equal lengths.

En ciertas formas de realización la deflamina comprende polipéptidos derivados de conglutinas 6- y 6-, por ejemplo, por lo menos 1, 2, 3, 5 o 10 péptidos de conglutinas p y 8 (preferentementeL. albus13- y 8- conglutinas). La deflamina puede comprender 2 grupos de tales péptidos correspondientes a masas moleculares de 13 kDa y 17 kDa. Sus longitudes pueden ser de por lo menos, o de un intervalo definido, por cualesquier dos o más de los siguientes: 100, 110, 120, 130, 140, 150 o 160 residuos de aminoácidos. En determinadas formas de realización, la deflamina está compuesta por una mezcla de polipéptidos que se originan a partir de dos picos de polipéptidos (13 y 17 kDa). In certain embodiments the deflamin comprises polypeptides derived from 6- and 6- conglutins, for example, at least 1, 2, 3, 5 or 10 peptides from β- and 8- conglutins (preferably L. albus 13- and 8- conglutins). The deflamin may comprise 2 groups of such peptides corresponding to molecular masses of 13 kDa and 17 kDa. Their lengths may be at least, or in a range defined by any two or more of the following: 100, 110, 120, 130, 140, 150 or 160 amino acid residues. In certain embodiments, the deflamin is composed of a mixture of polypeptides originating from two polypeptide peaks (13 and 17 kDa).

Deflamina: variantes, homólogos y porciones Deflamin: variants, homologs and portions

En cualquier forma de realización de deflamina descrita en la presente memoria, uno o más de los polipéptidos de deflamina pueden reemplazarse por "variantes" y, por lo tanto, las secuencias que ocurren típicamente de forma natural pueden reemplazarse con secuencias homólogas o una o más porciones de la secuencia natural. Preferentemente, dichas variantes son homólogos y/o porciones de la secuencia mostrada por las SEC ID N° 8 a 190. Los niveles de porcentaje de identidad para dichos homólogos se describen a continuación. Las porciones de la secuencia consistirán en por lo menos 50, 80, o 90 % de la secuencia original, y pueden presentar por lo menos 5, 10, 20 o 30 residuos de aminoácidos de longitud. La variante preferentemente conservará la actividad del polipéptido/secuencia original, por ejemplo, medida usando cualquier ensayo o prueba descritos en la presente memoria. In any embodiment of deflamin described herein, one or more of the deflamin polypeptides may be replaced by "variants" and thus typically naturally occurring sequences may be replaced with homologous sequences or one or more portions of the naturally occurring sequence. Preferably, such variants are homologs and/or portions of the sequence shown by SEQ ID NOs: 8 to 190. Percent identity levels for such homologs are described below. Portions of the sequence will consist of at least 50, 80, or 90% of the original sequence, and may be at least 5, 10, 20, or 30 amino acid residues in length. The variant will preferably retain the activity of the original polypeptide/sequence, e.g., as measured using any assay or test described herein.

Las secuencias homólogas típicamente presentan por lo menos un 40 % de identidad, preferentemente por lo menos 60 %, preferentemente por lo menos 70 %, preferentemente por lo menos 80 %, preferentemente por lo menos 85 %, preferentemente por lo menos 90 %, preferentemente por lo menos 95 %, preferentemente por lo menos un 97 % y aún más preferentemente 99 % de identidad, por ejemplo, en la secuencia completa o en una región de por lo menos 20, preferentemente por lo menos 30, preferentemente por lo menos 40, preferentemente por lo menos 50, preferentemente por lo menos 60, preferentemente por lo menos 80, preferentemente por lo menos 100, preferentemente por lo menos 120, preferentemente por lo menos 140 y todavía más preferentemente 160 o más residuos de aminoácidos contiguos. Los métodos para medir la homología de proteínas son bien conocidos en la materia y los expertos en la materia apreciarán que, en el presente contexto, la homología se calcula sobre la base de la identidad de aminoácidos (a veces denominada "homología estricta"). Homologous sequences typically exhibit at least 40% identity, preferably at least 60%, preferably at least 70%, preferably at least 80%, preferably at least 85%, preferably at least 90%, preferably at least 95%, preferably at least 97%, and most preferably 99% identity, for example, over the entire sequence or over a region of at least 20, preferably at least 30, preferably at least 40, preferably at least 50, preferably at least 60, preferably at least 80, preferably at least 100, preferably at least 120, preferably at least 140, and most preferably 160 or more contiguous amino acid residues. Methods for measuring protein homology are well known in the art, and those skilled in the art will appreciate that, in the present context, homology is calculated on the basis of amino acid identity (sometimes referred to as "strict homology").

La secuencia homóloga típicamente difiere de la secuencia original por sustitución, inserción o eliminación, por ejemplo, por 1, 2, 3, 4, 5 a 8, 9, 15 o más sustituciones, eliminaciones o inserciones. Las sustituciones son preferentemente "conservadoras", es decir, un aminoácido puede sustituirse por un aminoácido similar, por lo que aminoácidos similares comparten uno de los siguientes grupos (en lo que respecta a su cadena lateral R): residuos aromáticos (F/H/W/Y), residuos alifáticos no polares (G/A/P/I/L/V), residuos alifáticos polares sin carga (C/S/T/M/N/Q) y residuos alifáticos con carga polar (D/E/K/R). Los subgrupos preferidos comprenden: G/A/P; I/LN; C/S/T/M; N/Q; DELAWARE; y K/R. The homologous sequence typically differs from the parent sequence by substitution, insertion or deletion, for example by 1, 2, 3, 4, 5 to 8, 9, 15 or more substitutions, deletions or insertions. The substitutions are preferably "conservative", i.e. one amino acid can be substituted by a similar amino acid, whereby similar amino acids share one of the following groups (with respect to their side chain R): aromatic residues (F/H/W/Y), non-polar aliphatic residues (G/A/P/I/L/V), uncharged polar aliphatic residues (C/S/T/M/N/Q) and polar charged aliphatic residues (D/E/K/R). Preferred subgroups comprise: G/A/P; I/LN; C/S/T/M; N/Q; DEL; and K/R.

La homología (identidad) se puede medir utilizando métodos conocidos y disponibles. Por ejemplo, el paquete UWGCG proporciona el programa BESTFIT que puede usarse para calcular la homología (por ejemplo, usado en sus configuraciones predeterminadas) (Devereux et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12, 387-395). Los algoritmos PILEUP y BLAST se pueden usar para calcular la homología o alinear secuencias (típicamente en sus configuraciones predeterminadas), por ejemplo, como se describe en Altschul (1993) J. Mol. Evolución. 36, 290 300, y Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215, 403-410. Homology (identity) can be measured using known and available methods. For example, the UWGCG package provides the BESTFIT program which can be used to calculate homology (e.g. used in its default settings) (Devereux et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12, 387–395). The PILEUP and BLAST algorithms can be used to calculate homology or align sequences (typically in their default settings), for example as described in Altschul (1993) J. Mol. Evolution. 36, 290–300, and Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215, 403–410.

El software para realizar análisis BLAST está disponible públicamente a través del National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Este algoritmo implica primero identificar pares de secuencias de puntuación alta (HSP) mediante la identificación de palabras cortas de longitud W en la secuencia de consulta que coinciden o satisfacen alguna puntuación umbral de valor positivo T cuando se alinean con una palabra de la misma longitud en una secuencia de base de datos. T se denomina umbral de puntuación de palabras vecinas (Altschul et al., supra). Estas coincidencias iniciales de palabras vecinas actúan como semillas para iniciar búsquedas para encontrar HSP que las contengan. Las coincidencias de palabras se extienden en ambas direcciones a lo largo de cada secuencia hasta donde se pueda aumentar la puntuación de alineación acumulativa. Las extensiones para las coincidencias de palabras en cada dirección se detienen cuando: la puntuación de alineación acumulada cae en una cantidad X desde su valor máximo alcanzado; la puntuación acumulativa llega a cero o menos, debido a la acumulación de uno o más alineamientos de residuos con puntuación negativa; o cuando se alcanza el final de cualquiera de las secuencias. Los parámetros W, T y X del algoritmo BLAST determinan la sensibilidad y la velocidad de la alineación. El programa BLAST utiliza por defecto una longitud de palabra (W) de 11, la matriz de puntuación BLOSU M62 (ver Henikoff y Henikoff (1992)Proc. Natl. Acad. Sci.USA 89: 10915 10919) alineaciones (B) de 50, expectativa (E) de 10, M5, N-4 y una comparación de ambas hebras. El algoritmo BLAST realiza un análisis estadístico de la similitud entre dos secuencias; ver, por ejemplo, Karlin y Altschul (1993)Proc. Natl. Acad. Sci.USA 90, 5873-5787. Una medida de similitud proporcionada por el algoritmo BLAST es la probabilidad de suma más pequeña (P(N)), que proporciona una indicación de la probabilidad por la cual se produciría por casualidad una coincidencia entre dos secuencias de nucleótidos o aminoácidos. Por ejemplo, una secuencia se considera similar a otra secuencia si la probabilidad suma más pequeña en comparación de la primera secuencia con la segunda secuencia es menor que aproximadamente 1, preferentemente menor que aproximadamente 0,1, más preferentemente menor que aproximadamente 0,01 y todavía más preferentemente menor que aproximadamente 0,001. Software to perform BLAST analysis is publicly available through the National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). This algorithm involves first identifying high-scoring sequence pairs (HSPs) by identifying short words of length W in the query sequence that match or satisfy some positive-valued threshold score T when aligned to a word of the same length in a database sequence. T is called the neighbor word score threshold (Altschul et al., supra). These initial neighbor word matches act as seeds to initiate searches to find HSPs containing them. Word matches are extended in both directions along each sequence as far as the cumulative alignment score can be increased. Extensions for word matches in each direction are stopped when: the cumulative alignment score drops by an amount X from its maximum attained value; the cumulative score reaches zero or less, due to the accumulation of one or more negative-scoring residue alignments; or when the end of either sequence is reached. The parameters W, T, and X of the BLAST algorithm determine the sensitivity and speed of the alignment. The BLAST program uses by default a wordlength (W) of 11, the BLOSU M62 scoring matrix (see Henikoff and Henikoff (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915–10919) alignments (B) of 50, expectation (E) of 10, M5, N-4, and a comparison of both strands. The BLAST algorithm performs a statistical analysis of the similarity between two sequences; see, for example, Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 5873–5787. One measure of similarity provided by the BLAST algorithm is the smallest sum probability (P(N)), which provides an indication of the probability by which a match between two nucleotide or amino acid sequences would occur by chance. For example, a sequence is considered similar to another sequence if the smallest sum probability comparing the first sequence to the second sequence is less than about 1, preferably less than about 0.1, more preferably less than about 0.01, and most preferably less than about 0.001.

Formas de deflamina Deflamina forms

Una composición que comprende, consiste o esencialmente consiste en deflamina se encuentra típicamente en una forma aislada o purificada (por ejemplo, extraída de una fuente vegetal o celular). Esto típicamente comprende menos del 50 % o menos del 20 %, o 10 %, o 5 % de masa seca de no deflamina. A composition comprising, consisting of, or essentially consisting of deflamin is typically in an isolated or purified form (e.g., extracted from a plant or cellular source). This typically comprises less than 50% or less than 20%, or 10%, or 5% dry mass of non-deflamin.

Una composición de deflamina asimismo puede ser una formulación que comprende otro(s) compuesto(s) añadido(s) a la composición por el experto en la materia. En las formas de realización preferidas, dicha formulación es una formulación farmacéutica que comprende deflamina y un vehículo o diluyente farmacéuticamentes aceptables. El experto podrá identificar, mediante métodos rutinarios, una concentración adecuada con la que utilizar deflamina en cualquier entorno particular, por ejemplo, cuando se administra en terapia. Preferentemente, por ejemplo, se utiliza en una concentración de por lo menos 1 pg/mL, por lo menos 5 pg/mL, por lo menos 10 |jg/mL, por lo menos 20 pg/mL, por lo menos 50 pg/mL o por lo menos 100 pg/mL, y hasta 500 pg/mL, hasta 600 pg/mL, hasta 1 mg/mL, hasta 2,5 mg/mL, hasta 5 mg/mL o hasta 10 mg/mL. Preferentemente la concentración está entre 10 pg/mL y 5 mg/mL, más preferentemente entre 50 pg/mL y 2,5 mg/mL, más preferentemente 100 pg/mL y 1 mg/mL, y todavía más preferentemente entre 100 pg/mL. y 600 pg/ml (tal como aproximadamente 250 pg/ml). A deflamin composition may also be a formulation comprising other compound(s) added to the composition by the person skilled in the art. In preferred embodiments, such a formulation is a pharmaceutical formulation comprising deflamin and a pharmaceutically acceptable carrier or diluent. The person skilled in the art will be able to identify, by routine methods, a suitable concentration at which to use deflamin in any particular setting, for example, when administered in therapy. Preferably, for example, it is used in a concentration of at least 1 pg/mL, at least 5 pg/mL, at least 10 |jg/mL, at least 20 pg/mL, at least 50 pg/mL or at least 100 pg/mL, and up to 500 pg/mL, up to 600 pg/mL, up to 1 mg/mL, up to 2.5 mg/mL, up to 5 mg/mL or up to 10 mg/mL. Preferably the concentration is between 10 pg/mL and 5 mg/mL, more preferably between 50 pg/mL and 2.5 mg/mL, more preferably 100 pg/mL and 1 mg/mL, and still more preferably between 100 pg/mL and 600 pg/ml (such as about 250 pg/ml).

En una forma de realización, la composición de deflamina comprende menos del 20 %, menos del 10 % o menos del 1 % en peso o está completamente libre de lunasina o proteína Blad, por ejemplo, como se define mediante las secuencias específicas proporcionadas en la presente memoria. En otra forma de realización, ninguno de los polipéptidos de deflamina comprende ninguna secuencia de lunasina o Blad, es decir, no comprenden ninguna porción de secuencia de lunasina y/o Blad. In one embodiment, the deflamin composition comprises less than 20%, less than 10%, or less than 1% by weight or is completely free of lunasin or Blad protein, for example, as defined by the specific sequences provided herein. In another embodiment, none of the deflamin polypeptides comprise any lunasin or Blad sequence, i.e., they do not comprise any portion of lunasin and/or Blad sequence.

Usos terapéuticos Therapeutic uses

Cuando se usa en terapia para prevenir o tratar una afección, la deflamina se usa preferentemente en una cantidad terapéuticamente eficaz. Preferentemente, la cantidad terapéuticamente eficaz no es tóxica para el sujeto humano o animal. When used in therapy to prevent or treat a condition, deflamin is preferably used in a therapeutically effective amount. Preferably, the therapeutically effective amount is nontoxic to the human or animal subject.

La invención proporciona una composición de polipéptidos de deflamina para la utilización en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, en donde dicha terapia preferentemente previene o trata la inflamación o el cáncer. Con este fin, la invención asimismo proporciona un método para tratar a un ser humano o animal que comprende administrar a un sujeto que lo necesita una composición que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de un polipéptido antimicrobiano que comprende deflamina o que contiene deflamina además de polipéptido(s) antimicrobiano(s). La invención asimismo proporciona el uso de deflamina en la fabricación de un medicamento para tratar o prevenir la inflamación o el cáncer. The invention provides a deflamin polypeptide composition for use in a method of treating the human or animal body by therapy, wherein said therapy preferably prevents or treats inflammation or cancer. To this end, the invention also provides a method of treating a human or animal comprising administering to a subject in need thereof a composition comprising a therapeutically effective amount of an antimicrobial polypeptide comprising deflamin or containing deflamin in addition to antimicrobial polypeptide(s). The invention also provides the use of deflamin in the manufacture of a medicament for treating or preventing inflammation or cancer.

Los polipéptidos individuales que componen la deflamina se pueden administrar por separado y, en consecuencia, la invención proporciona un producto que comprende una multiplicidad de polipéptidos diferentes que juntos forman una composición de deflamina para uso simultáneo, separado o secuencial en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, en el que dicha terapia preferentemente previene o trata la inflamación o el cáncer. The individual polypeptides that make up deflamin can be administered separately and, accordingly, the invention provides a product comprising a multiplicity of different polypeptides that together form a deflamin composition for simultaneous, separate or sequential use in a method of treating the human or animal body by therapy, wherein said therapy preferably prevents or treats inflammation or cancer.

La deflamina se puede administrar por cualquier vía adecuada, por ejemplo, por vía intradérmica, subcutánea, intramuscular, intravenosa, intraósea e intraperitoneal, tópica, oral o transmucosa (tal como nasal, sublingual, vaginal o rectal). Deflamin may be administered by any suitable route, for example, intradermally, subcutaneously, intramuscularly, intravenously, intraosseously, intraperitoneally, topically, orally, or transmucosally (such as nasally, sublingually, vaginally, or rectally).

La deflamina se administra preferentemente junto con vehículos, diluyentes y sustancias auxiliares. Los vehículos farmacéuticamente aceptables incluyen, pero no se limitan a, líquidos tales como agua, solución salina, polietilenglicol, ácido hialurónico, glicerol y etanol. Asimismo se pueden incluir en ellos sales farmacéuticamente aceptables, por ejemplo, sales de ácidos minerales tales como hidrocloruros, hidrobromuros, fosfatos, sulfatos y similares; y las sales de ácidos orgánicos tales como acetatos, propionatos, malonatos, benzoatos y similares. Asimismo se prefiere, aunque no es necesario, que la preparación contenga un vehículo farmacéuticamente aceptable que sirva como estabilizador. Los ejemplos de vehículos adecuados que asimismo actúan como estabilizadores para polipéptidos incluyen, sin limitación, grados farmacéuticos de dextrosa, sacarosa, lactosa, trehalosa, manitol, sorbitol, inositol, dextrano y similares. Otros vehículos adecuados incluyen, de nuevo sin limitación, almidón, celulosa, fosfatos de sodio o calcio, ácido cítrico, ácido tartárico, glicina, polietilenglicoles (PEG) de alto peso molecular y combinaciones de los mismos. Deflamin is preferably administered together with carriers, diluents and auxiliary substances. Pharmaceutically acceptable carriers include, but are not limited to, liquids such as water, saline, polyethylene glycol, hyaluronic acid, glycerol and ethanol. Pharmaceutically acceptable salts may also be included therein, for example, salts of mineral acids such as hydrochlorides, hydrobromides, phosphates, sulfates and the like; and the salts of organic acids such as acetates, propionates, malonates, benzoates and the like. It is also preferred, although not necessary, that the preparation contain a pharmaceutically acceptable carrier which serves as a stabilizer. Examples of suitable carriers which also act as stabilizers for polypeptides include, but are not limited to, pharmaceutical grades of dextrose, sucrose, lactose, trehalose, mannitol, sorbitol, inositol, dextran and the like. Other suitable carriers include, again without limitation, starch, cellulose, sodium or calcium phosphates, citric acid, tartaric acid, glycine, high molecular weight polyethylene glycols (PEGs), and combinations thereof.

Una vez formulada, la composición se puede administrar a un sujetoin vivousando una variedad de rutas y técnicas conocidas. Por ejemplo, las preparaciones líquidas pueden proporcionarse como una solución, suspensión o emulsión inyectable y administrarse mediante inyección parenteral, subcutánea, intradérmica, intramuscular, intravenosa, intraósea o intraperitoneal usando una aguja y jeringa convencionales, o usando un sistema de inyección de chorro de líquido. Las preparaciones líquidas asimismo pueden administrarse tópicamente en los ojos, la piel, el cabello o el tejido mucoso (por ejemplo, nasal, sublingual, vaginal o rectal), o proporcionarse como un aerosol finamente dividido adecuado para administración respiratoria o pulmonar. Otros modos de administración incluyen administración oral, supositorios y técnicas de administración transdérmica activa o pasiva. Once formulated, the composition can be administered to a subject in vivo using a variety of known routes and techniques. For example, liquid preparations can be provided as an injectable solution, suspension, or emulsion and administered by parenteral, subcutaneous, intradermal, intramuscular, intravenous, intraosseous, or intraperitoneal injection using a conventional needle and syringe, or using a liquid jet injection system. Liquid preparations can also be administered topically to the eyes, skin, hair, or mucosal tissue (e.g., nasal, sublingual, vaginal, or rectal), or provided as a finely divided aerosol suitable for respiratory or pulmonary administration. Other modes of administration include oral administration, suppositories, and active or passive transdermal delivery techniques.

El sujeto que necesita terapia puede ser cualquier individuo humano o animal. El sujeto es típicamente un cordado, un mamífero, un animal agrícola o un roedor. En las formas de realización preferidas la deflamina se puede usar en la terapia de sujetos con riesgo particular de inflamación o cáncer. The subject in need of therapy may be any human or animal individual. The subject is typically a chordate, a mammal, an agricultural animal, or a rodent. In preferred embodiments, deflamin may be used in the therapy of subjects at particular risk for inflammation or cancer.

La deflamina se puede administrar mediante el uso de vectores de expresión de ácidos nucleicos que expresan deflaminain vivo.La invención proporciona uno o más vectores de ácidos nucleicos que juntos o individualmente expresan una composición de deflamina para uso en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, en el que dicha terapia preferentemente previene o trata la inflamación o el cáncer. El vector de ácido nucleico puede ser un vector vírico o cualquier otro tipo de vector que permita la administración del ácido nucleico. Deflamin may be administered by the use of nucleic acid expression vectors that express deflamin in vivo. The invention provides one or more nucleic acid vectors that together or individually express a deflamin composition for use in a method of treating the human or animal body by therapy, wherein said therapy preferably prevents or treats inflammation or cancer. The nucleic acid vector may be a viral vector or any other type of vector that allows for the administration of the nucleic acid.

La invención proporciona asimismo un producto que comprende una multiplicidad de vectores de ácido nucleico que expresan conjuntamente una composición de deflamina para la utilización simultánea, separada o secuencial en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, en el que dicha terapia es preferentemente prevenir o tratar la inflamación o el cáncer. The invention also provides a product comprising a multiplicity of nucleic acid vectors co-expressing a deflamin composition for simultaneous, separate or sequential use in a method of treating the human or animal body by therapy, wherein said therapy is preferably to prevent or treat inflammation or cancer.

Anticuerpos Antibodies

La invención proporciona uno o más anticuerpos o sus fragmentos que se unen a cualquiera de los polipéptidos correspondientes a las secuencias SEC ID N° 8 a 190 de una manera específica. The invention provides one or more antibodies or fragments thereof that bind to any of the polypeptides corresponding to the sequences SEQ ID NO: 8 to 190 in a specific manner.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La invención se describe a continuación haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: The invention is described below with reference to the accompanying drawings, in which:

La figura 1 muestra el fragmento interno de la secuencia codificante del precursor de B-conglutina que corresponde a Blad; Figure 1 shows the internal fragment of the coding sequence of the B-conglutin precursor that corresponds to Blad;

La figura 2 muestra la estructura polipeptídica secundaria de Blad; Figure 2 shows the secondary polypeptide structure of Blad;

La figura 3 muestra la estructura del polipéptido terciario de Blad; Figure 3 shows the structure of the Blad tertiary polypeptide;

La figura 4 muestra una representación esquemática de la metodología utilizada para extraer y purificar la deflamina de semillas deLupinus albus;Figure 4 shows a schematic representation of the methodology used to extract and purify deflamin from Lupinus albus seeds;

La figura 5 muestra una comparación entre los perfiles de polipéptidos de albúmina y globulina para cada una de las ocho semillas de leguminosas inicialmente analizadas; Figure 5 shows a comparison between the albumin and globulin polypeptide profiles for each of the eight legume seeds initially analyzed;

La figura 6 es un gráfico que muestra la actividad inhibidora de MMP-9 de las ocho semillas de leguminosas analizadas inicialmente; Figure 6 is a graph showing the MMP-9 inhibitory activity of the eight legume seeds initially analyzed;

La figura 7 es un gráfico que compara un ensayo de proliferación celular entre las fracciones de albúmina y globulina de cada una de las ocho semillas de leguminosas inicialmente analizadas; Figure 7 is a graph comparing a cell proliferation assay between the albumin and globulin fractions of each of the eight legume seeds initially analyzed;

La figura 8 muestra las imágenes de un ensayo de herida de migración celular para tres semillas de leguminosas:Lupinus albus, Cicer arietinumyGlycine max;Figure 8 shows images of a cell migration wound assay for three legume seeds: Lupinus albus, Cicer arietinum and Glycine max;

La figura 9 es un gráfico que muestra los resultados del ensayo de herida de migración celular comparando las fracciones de albúmina y globulina de cada una de las ocho semillas de leguminosas analizadas inicialmente (realizado como se muestra en la figura 8); Figure 9 is a graph showing the results of the cell migration wound assay comparing the albumin and globulin fractions of each of the eight legume seeds initially analyzed (performed as shown in Figure 8);

La figura 10 es un gráfico que muestra la actividad gelatinolítica comparando las fracciones de albúmina y globulina de cada una de las ocho semillas de leguminosas inicialmente analizadas; Figure 10 is a graph showing gelatinolytic activity by comparing the albumin and globulin fractions of each of the eight legume seeds initially analyzed;

La figura 11 muestra perfiles zimográficos de las actividades de MMP-9 y MMP-2 comparando las fracciones de albúmina y globulina de tres semillas de leguminosas:Lupinus albus, Cicer arietinum y Glycine max;La figura 12 es un gráfico que muestra la concentración de fitina comparando las fracciones cocidas y crudas de seis semillas de leguminosas analizadas; Figure 11 shows zymographic profiles of MMP-9 and MMP-2 activities comparing the albumin and globulin fractions of three legume seeds: Lupinus albus, Cicer arietinum and Glycine max; Figure 12 is a graph showing phytin concentration comparing cooked and raw fractions of six legume seeds analyzed;

La figura 13 es un gráfico que muestra la concentración de saponina comparando las fracciones cocidas y crudas de seis semillas de leguminosas analizadas; Figure 13 is a graph showing saponin concentration comparing cooked and raw fractions of six legume seeds analyzed;

La figura 14 es un gráfico que muestra la concentración de compuestos fenólicos comparando las fracciones crudas y cocidas de seis semillas de leguminosas analizadas; Figure 14 is a graph showing the concentration of phenolic compounds comparing the raw and cooked fractions of six legume seeds analyzed;

La figura 15 es un gráfico que muestra la concentración de proteína soluble comparando las fracciones crudas y cocidas de seis semillas de leguminosas analizadas; Figure 15 is a graph showing soluble protein concentration comparing raw and cooked fractions of six legume seeds analyzed;

La figura 16 muestra perfiles de polipéptidos obtenidos mediante R-SDS-PAGE comparando las fracciones cocidas y crudas de seis semillas de leguminosas analizadas; Figure 16 shows polypeptide profiles obtained by R-SDS-PAGE comparing the cooked and raw fractions of six legume seeds analyzed;

La figura 17 muestra las imágenes de la migración celular evaluada mediante un ensayo de cicatrización de heridas que compara varias fracciones cocidas y crudas de tres semillas de leguminosas:Lupinus albus, Cicer. arietino y Glycine max;Figure 17 shows images of cell migration assessed by a wound healing assay comparing various cooked and raw fractions of three legume seeds: Lupinus albus, Cicer. arietino and Glycine max;

La figura 18 es un gráfico que muestra las tasas de migración relativas del ensayo de cicatrización de heridas comparando varias fracciones cocidas y crudas de tres semillas de leguminosas:Lupinus albus, Cicer arietinum y Glycine max(figura 17); Figure 18 is a graph showing the relative migration rates of the wound healing assay comparing various cooked and raw fractions of three legume seeds: Lupinus albus, Cicer arietinum and Glycine max (Figure 17);

La figura 19 es un gráfico que muestra la proliferación celular comparando varias fracciones cocidas y crudas de tres semillas de leguminosas:Lupinus albus, Cicer arietinum y Glycine max;Figure 19 is a graph showing cell proliferation comparing various cooked and raw fractions of three legume seeds: Lupinus albus, Cicer arietinum and Glycine max;

La figura 20 es un gráfico que muestra la actividad gelatinolítica comparando varias fracciones cocidas y crudas de tres semillas de leguminosas:Lupinus albus, Cicer arietinum y Glycine max;Figure 20 is a graph showing gelatinolytic activity comparing various cooked and raw fractions of three legume seeds: Lupinus albus, Cicer arietinum and Glycine max;

La figura 21 es un gráfico que muestra el efecto inhibidor sobre la actividad proteolítica de MMP comparando varias fracciones cocidas y crudas de tres semillas de leguminosas:Lupinus albus, Cicer arietinum y Glycine max;Figure 21 is a graph showing the inhibitory effect on MMP proteolytic activity by comparing various cooked and raw fractions of three legume seeds: Lupinus albus, Cicer arietinum and Glycine max;

La figura 22 es un gráfico que muestra picos de proteína de un extracto de deflamina parcialmente purificado de semillas deL. albusfraccionado mediante filtración en gel FPLC; Figure 22 is a graph showing protein peaks from a partially purified deflamin extract from L. albus seeds fractionated by FPLC gel filtration;

La figura 23 muestra la separación de los picos polipeptídicos de la figura 22, separados por tricina SDS-PAGE; La figura 24 es un gráfico que muestra la actividad inhibidora de MMP-9 de cada una de las fracciones proteicas de la figura 22; Figure 23 shows the separation of the polypeptide peaks of Figure 22, separated by Tricine SDS-PAGE; Figure 24 is a graph showing the MMP-9 inhibitory activity of each of the protein fractions of Figure 22;

La figura 25 es un gráfico que muestra perfiles de cromatografía de fase inversa HPLC de la fracción inhibidora de MMP aislada deL. albus;Figure 25 is a graph showing HPLC reverse phase chromatography profiles of the MMP inhibitory fraction isolated from L. albus;

La figura 26 muestra perfiles electroforéticos en condiciones reductoras de las fracciones inhibidoras de MMP aisladas deL. albus(figura 25); Figure 26 shows electrophoretic profiles under reducing conditions of the MMP inhibitory fractions isolated from L. albus (Figure 25);

La figura 27 es un gráfico que muestra los efectos de las diferentes fracciones de pico, mostradas en la figura 25, sobre la actividad de MMP-9. Figure 27 is a graph showing the effects of different peak fractions, shown in Figure 25, on MMP-9 activity.

La figura 28 muestra la composición polipeptídica deL. albusdel pico 2 recogida del análisis de HPLC representado en la figura 25. Figure 28 shows the polypeptide composition of L. albus peak 2 collected from the HPLC analysis depicted in Figure 25.

La figura 29 compara el porcentaje de cierre de heridas para la muestra deL. albusde la figura 28 con varias fracciones de proteína deL. albus;Figure 29 compares the percentage of wound closure for the L. albus sample from Figure 28 with various L. albus protein fractions;

La figura 30 muestra imágenes de los ensayos de cierre de heridas correspondientes a la figura 29; Figure 30 shows images of the wound closure tests corresponding to Figure 29;

La figura 31 es un gráfico que muestra el perfil de actividad gelatinolítica correspondiente a la figura 29; La figura 32 es un gráfico que muestra las actividades cuantificadas de MMP-9 y MMP-2 correspondientes a la figura 29; Figure 31 is a graph showing the gelatinolytic activity profile corresponding to Figure 29; Figure 32 is a graph showing the quantified activities of MMP-9 and MMP-2 corresponding to Figure 29;

La figura 33 muestra los perfiles zimográficos de MMP-9, de MMP-2 y de sus actividades enzimáticas de zimógenos en medios extracelulares HT29 después de una exposición de las células a la deflamina durante 48 h; Figure 33 shows the zymographic profiles of MMP-9, MMP-2 and their zymogen enzymatic activities in HT29 extracellular media after exposure of cells to deflamin for 48 h;

La figura 34 muestra una imagen representativa de la distribución de polipéptidos entre semillas deLupinus albussimplemente extraídas con tampón (tampón de extracción; BE) o después de tratamiento térmico (Ht ), y visualizadas mediante SDS-PAGE (izquierda) o zimografía de gelatina inversa (derecha); Figure 34 shows a representative image of the polypeptide distribution between Lupinus albus seeds simply extracted with buffer (extraction buffer; BE) or after heat treatment (Ht ), and visualized by SDS-PAGE (left) or reverse gelatin zymography (right);

La figura 35 muestra imágenes representativas de los perfiles de polipéptidos obtenidos después de cada etapa del protocolo de purificación de deflamina como se especifica en la parte superior de los geles; Figure 35 shows representative images of the polypeptide profiles obtained after each step of the deflamin purification protocol as specified at the top of the gels;

La figura 36 es un gráfico que muestra la actividad gelatinolítica total de la actividad proteolítica de MMP-9 en presencia de extractos recogidos en diversas etapas a lo largo del protocolo de purificación de deflamina; La figura 37 es un gráfico que muestra la migración de células HT29 en presencia de extractos recogidos en diversas etapas a lo largo del protocolo de purificación de deflamina; Figure 36 is a graph showing the total gelatinolytic activity versus MMP-9 proteolytic activity in the presence of extracts collected at various stages throughout the deflamin purification protocol; Figure 37 is a graph showing the migration of HT29 cells in the presence of extracts collected at various stages throughout the deflamin purification protocol;

La figura 38 muestra ejemplos de la migración celular obtenida ahora de extractos recogidos en varias etapas a lo largo del protocolo de purificación de deflamina (figura 37); Figure 38 shows examples of cell migration now obtained from extracts collected at various stages throughout the deflamin purification protocol (Figure 37);

La figura 39 es un gráfico que muestra el efecto de diferentes concentraciones de deflamina sobre la actividad gelatinolítica; Figure 39 is a graph showing the effect of different concentrations of deflamin on gelatinolytic activity;

La figura 40 es un gráfico que muestra el efecto de diferentes concentraciones de deflamina sobre la migración celular (figura 41); Figure 40 is a graph showing the effect of different concentrations of deflamin on cell migration (Figure 41);

La figura 41 muestra ejemplos de migración celular obtenidos para diferentes concentraciones de deflamina; La figura 42 muestra los efectos de diferentes concentraciones de deflamina sobre la proliferación celular; La figura 43 muestra un perfil polipeptídico de deflamina en condiciones reductoras y no reductoras. Las masas moleculares de los estándares se indican en kDa; Figure 41 shows examples of cell migration obtained for different concentrations of deflamin; Figure 42 shows the effects of different concentrations of deflamin on cell proliferation; Figure 43 shows a polypeptide profile of deflamin under reducing and non-reducing conditions. The molecular masses of the standards are indicated in kDa;

La figura 44 muestra una imagen representativa del fraccionamiento de deflamina en sus polipéptidos constituyentes monitorizados a 214 nm (cromatografía de fase inversa HPLC); Figure 44 shows a representative image of the fractionation of deflamin into its constituent polypeptides monitored at 214 nm (reverse phase HPLC chromatography);

La figura 45 muestra una imagen representativa del fraccionamiento de deflamina en sus polipéptidos constituyentes monitorizados a 280 nm (cromatografía de fase inversa HPLC); Figure 45 shows a representative image of the fractionation of deflamin into its constituent polypeptides monitored at 280 nm (reverse phase HPLC chromatography);

La figura 46 muestra perfiles polipeptídicos de cada pico recogidos del fraccionamiento en las figuras 44 y 45, tal como se visualiza mediante SDS-PAGE; Figure 46 shows polypeptide profiles of each peak collected from the fractionation in Figures 44 and 45, as visualized by SDS-PAGE;

La figura 47 es un gráfico que muestra la actividad proteolítica de MMP-9 en presencia de las fracciones 1 a 4 obtenidas mediante el fraccionamiento de deflamina en las figuras 44 y 45; Figure 47 is a graph showing the proteolytic activity of MMP-9 in the presence of fractions 1 to 4 obtained by deflamin fractionation in Figures 44 and 45;

La figura 48 es un gráfico que muestra el efecto de picos de deflamina seleccionados (fracciones 1 a 4 obtenidas mediante el fraccionamiento de deflamina en las figuras 44 y 45) sobre la migración celular; Figure 48 is a graph showing the effect of selected deflamin peaks (fractions 1 to 4 obtained by deflamin fractionation in Figures 44 and 45) on cell migration;

La figura 49 muestra el perfil electroforético de las fracciones de deflamina que son solubles y de aquellas que se precipitan con Ca y Mg después del fraccionamiento de deflamina deL. albusen dos fracciones por Ca2+ y Mg2+; Figure 49 shows the electrophoretic profile of the deflamin fractions that are soluble and those that are precipitated with Ca and Mg after fractionation of deflamin from L. albus into two fractions by Ca2+ and Mg2+;

La figura 50 muestra la inhibición de la invasión celular en células HT29 por la deflamina y sus dos subfracciones, precipitadas o no con Ca y Mg, es decir, muestra que la separación de la deflamina en dos fracciones con Ca2+ y Mg2+ influye en su actividad antitumoral; Figure 50 shows the inhibition of cell invasion in HT29 cells by deflamin and its two subfractions, precipitated or not with Ca and Mg, that is, it shows that the separation of deflamin into two fractions with Ca2+ and Mg2+ influences its antitumor activity;

La figura 51 muestra la influencia de la deflamina proveniente deL. albusen la transcripción de genes específicos en células HT29 relacionados con la inflamación y la invasión tumoral; Figure 51 shows the influence of deflamin from L. albus on the transcription of specific genes in HT29 cells related to inflammation and tumor invasion;

La figura 52 muestra la bioactividad (al nivel de inhibición de la invasión de células HT29) de la deflamina deL. albusen productos alimenticios, es decir, cuando se utiliza en la fabricación de galletas saladas cocinadas; La figura 53 muestra el análisis de la deflamina deL. albusmediante HPLC y electroforesis; Figure 52 shows the bioactivity (at the level of inhibition of HT29 cell invasion) of deflamin from L. albus in food products, i.e. when used in the manufacture of cooked crackers; Figure 53 shows the analysis of deflamin from L. albus by HPLC and electrophoresis;

La figura 54 muestra el análisis espectrométrico de masas de los dos fragmentos de deflamina deL. albusmediante MALDI-TOF; Figure 54 shows the mass spectrometric analysis of the two deflamin fragments from L. albus using MALDI-TOF;

La figura 55 muestra resultados preliminares sobre los efectos anticolitis de la deflamina en ratones con colitis inducida; Figure 55 shows preliminary results on the anticolitis effects of deflamin in mice with induced colitis;

La figura 56 es un gráfico que muestra el efecto de varias vías de administración de la deflamina (y los controles correspondientes) sobre la longitud del colon de ratones con colitis inducida; Figure 56 is a graph showing the effect of various routes of administration of deflamin (and corresponding controls) on colon length of mice with induced colitis;

La figura 57 es un gráfico que muestra el efecto de varias vías de administración de deflamina (y los controles correspondientes) sobre el grado de lesión intestinal en ratones con colitis inducida; Figure 57 is a graph showing the effect of various routes of deflamin administration (and corresponding controls) on the degree of intestinal injury in mice with induced colitis;

La figura 58 muestra observaciones macroscópicas de los cólones aislados de los diferentes grupos de tratamientos (deflamina y controles) de ratones con colitis inducida; Figure 58 shows macroscopic observations of colons isolated from the different treatment groups (deflamin and controls) of mice with induced colitis;

La figura 59 muestra observaciones macroscópicas de los cólones aislados de los diferentes grupos de tratamientos (deflamina y controles) de ratones con colitis inducida; Figure 59 shows macroscopic observations of colons isolated from the different treatment groups (deflamin and controls) of mice with induced colitis;

La figura 60 muestra el efecto de la administración de la deflamina sobre las características histológicas de la inflamación del colon en ratones con colitis inducida; Figure 60 shows the effect of deflamin administration on the histological features of colon inflammation in mice with induced colitis;

La figura 61 muestra el efecto de la administración de la deflamina sobre la expresión de COX-2 e iNOS en el tejido del colon en ratones con colitis inducida; Figure 61 shows the effect of deflamin administration on the expression of COX-2 and iNOS in colon tissue in mice with induced colitis;

La figura 62 es un gráfico que muestra el efecto de la administración de la deflamina sobre las actividades de gelatinasa del tejido del colon de MMP-2 y MMP-9 de ratones con colitis inducida; Figure 62 is a graph showing the effect of deflamin administration on the gelatinase activities of MMP-2 and MMP-9 colon tissue from mice with induced colitis;

La figura 63 muestra perfiles zimográficos que muestran el efecto de la administración de la deflamina sobre las actividades de gelatinasa del tejido del colon de MMP-2 y MMP-9 de ratones con colitis inducida. Figure 63 shows zymographic profiles showing the effect of deflamin administration on the gelatinase activities of MMP-2 and MMP-9 colon tissue from mice with induced colitis.

La figura 64 es un gráfico que muestra el efecto de la administración de la deflamina sobre el desarrollo del edema en la pata de rata; Figure 64 is a graph showing the effect of deflamin administration on the development of edema in the rat paw;

La figura 65 es un gráfico que muestra el efecto de la administración tópica de la deflamina sobre el edema de la pata en ratas; Figure 65 is a graph showing the effect of topical administration of deflamin on paw edema in rats;

La figura 66 muestra una zimografía inversa de sangre y heces de ratones con colitis inducida y tratados con deflamina; Figure 66 shows a reverse zymography of blood and feces from mice with induced colitis and treated with deflamin;

La figura 67 muestra imágenes representativas de ensayos de cierre de heridas que muestran el efecto antimigratorio celular de la deflamina (semillas purificadas, cocidas y semillas sin cocer); Figure 67 shows representative images of wound closure assays showing the cell antimigratory effect of deflamin (purified, cooked and uncooked seeds);

La figura 68 muestra imágenes representativas de ensayos de cicatrización de heridas que evalúan la migración celular en presencia de diferentes concentraciones de extracto de semillas deLupinus albus, Cicer arietinum y Glycine max;Figure 68 shows representative images of wound healing assays assessing cell migration in the presence of different concentrations of seed extract from Lupinus albus, Cicer arietinum and Glycine max;

La figura 69 muestra una SDS-PAGE de deflamina aislada mediante el diagrama representado en la figura 4 de semillas deLupinus albus, Glycine max y Cicer arietinum;Figure 69 shows an SDS-PAGE of deflamin isolated using the diagram depicted in Figure 4 from seeds of Lupinus albus, Glycine max and Cicer arietinum;

La figura 70 es un gráfico que muestra una comparación de la actividad antigelatinasa (MMP-9 y MMP-2) de la deflamina de semillas deLupinus albus, Glycine max y Cicer arietinum;Figure 70 is a graph showing a comparison of the anti-gelatinase activity (MMP-9 and MMP-2) of deflamin from seeds of Lupinus albus, Glycine max and Cicer arietinum;

La figura 71 es un gráfico que muestra una comparación de la actividad antiinvasión de diferentes concentraciones de deflamina de semillas deLupinus albus, Glycine max y Cicer arietinum;Figure 71 is a graph showing a comparison of the anti-invasion activity of different concentrations of deflamin from seeds of Lupinus albus, Glycine max and Cicer arietinum;

La figura 72 es un gráfico que muestra una comparación del crecimiento celular en presencia de deflamina de semillas deLupinus albus, Glycine max y Cicer arietinum.Figure 72 is a graph showing a comparison of cell growth in the presence of deflamin from seeds of Lupinus albus, Glycine max and Cicer arietinum.

La figura 73 muestra una zimografía inversa realizada sobre un gel de poliacrilamida que contiene gelatina y medio HT-29 con MMP-9 y MMP-2 para detectar la presencia de deflamina en semillas de otras especies de Lupinus, otros géneros de leguminosas y otras especies no leguminosas, incluyendo cereales y otras; Figure 73 shows a reverse zymography performed on a polyacrylamide gel containing gelatin and HT-29 medium with MMP-9 and MMP-2 to detect the presence of deflamin in seeds of other Lupinus species, other legume genera and other non-legume species, including cereals and others;

La figura 74 muestra una zimografía inversa realizada sobre un gel de poliacrilamida que contiene gelatina y medio HT-29 con MMP-9 y MMP-2 para detectar la presencia de deflamina en semillas de otras especies del géneroLupinus;Figure 74 shows a reverse zymography performed on a polyacrylamide gel containing gelatin and HT-29 medium with MMP-9 and MMP-2 to detect the presence of deflamin in seeds of other species of the Lupinus genus;

La figura 75 muestra un perfil polipeptídico representativo de la deflamina deLupinus mutabilismediante SDS-PAGE realizado en condiciones reductoras y no reductoras; Figure 75 shows a representative polypeptide profile of deflamin from Lupinus mutabilis by SDS-PAGE performed under reducing and non-reducing conditions;

La figura 76 muestra el perfil polipeptídico representativo de la deflamina deVigna mungomediante SDS-PAGE realizado en condiciones reductoras y no reductoras; Figure 76 shows the representative polypeptide profile of Vigna mungo deflamin by SDS-PAGE performed under reducing and non-reducing conditions;

La figura 77 muestra una zimografía inversa realizada sobre un gel de poliacrilamida que contiene gelatina y medio HT-29 con MMP-9 y MMP-2 para detectar la presencia de deflamina en semillas de especies del géneroTriticum;Figure 77 shows a reverse zymography performed on a polyacrylamide gel containing gelatin and HT-29 medium with MMP-9 and MMP-2 to detect the presence of deflamin in seeds of species of the Triticum genus;

La figura 78 muestra el perfil polipeptídico representativo de SDS-PAGE de la deflamina aislada de diversas especies del géneroTriticum.Figure 78 shows the representative SDS-PAGE polypeptide profile of deflamin isolated from various species of the Triticum genus.

La figura 79 muestra una electroforesis en gel 2D IPG pH 3-6, 7 cm y SDS-PAGE 17,5 % (p/v) de acrilamida/bisacrilamida. El IEF se realizó a 4.000 V, límite de corriente de 50 pA/tira, 10.000 V-h. Separación SDS-PAGE 65 min a 200 V. Figure 79 shows a 2D IPG gel electrophoresis pH 3-6, 7 cm and SDS-PAGE 17.5% (w/v) acrylamide/bisacrylamide. IEF was performed at 4,000 V, current limit 50 pA/strip, 10,000 V-h. SDS-PAGE separation 65 min at 200 V.

EjemplosExamples

Información técnica Technical information

Con la creciente incidencia de enfermedades inflamatorias, se está produciendo un aumento inevitable en los costos médicos y farmacéuticos. Parece cada vez más probable que el futuro de la salud humana dependa de dos áreas básicas: terapias clínicas tradicionales para el tratamiento y dietas apropiadas (que incluyan tanto nutracéuticos como alimentos funcionales) tanto para el tratamiento como para la prevención. Se ha predicho que la ingesta continuada de alimentos funcionales y/o nutracéuticos que reduzcan la inflamación constituirá la herramienta humana más eficaz contra la mayoría de las dolencias que afligen a las sociedades modernas actuales. Los inhibidores de MMP (MMPI) se consideran agentes antiangiogénicos para tumores primarios y disuasorios de metástasis, y asimismo se ha demostrado que inhiben eficazmente estados precancerosos como la colitis y otras enfermedades inflamatorias del intestino. Durante la última década, una cantidad sustancial de investigación se ha centrado en el descubrimiento de nuevos alimentos vegetales y compuestos que presentan actividad de MMPI, sin embargo, apuntar a las MMP individuales de una manera específica ha resultado difícil. With the increasing incidence of inflammatory diseases, an inevitable increase in medical and pharmaceutical costs is occurring. It seems increasingly likely that the future of human health will depend on two basic areas: traditional clinical therapies for treatment and appropriate diets (including both nutraceuticals and functional foods) for both treatment and prevention. It has been predicted that the continued intake of functional foods and/or nutraceuticals that reduce inflammation will constitute the most effective human tool against most of the ailments that afflict modern societies today. MMP inhibitors (MMPIs) are considered anti-angiogenic agents for primary tumors and deterrents to metastasis, and have also been shown to effectively inhibit precancerous conditions such as colitis and other inflammatory bowel diseases. Over the past decade, a substantial amount of research has focused on the discovery of novel plant foods and compounds that exhibit MMPI activity, however, targeting individual MMPs in a specific manner has proven difficult.

Las formas de realización de la invención describen un nuevo tipo de MMPI que son de naturaleza proteica, sobreviven al proceso de digestión y pueden administrarse por vía oral, intraperitoneal, intravenosa o aplicarse tópicamente, y que pueden usarse como alimento funcional en la prevención/tratamiento de la inflamación, tumorogénesis y proliferación celular, así como de cualquier enfermedad derivada de las mismas. Se ha demostrado que estos MMPI son potentes inhibidores de las metaloproteinasas de matriz MMP-9 y MMP-2, por lo que exhiben potentes actividades antiinflamatorias, antitumorales y antiproliferativas. Las formas de realización de la invención muestran a la deflamina como un nutracéutico útil o en la composición de alimentos funcionales en la prevención o el tratamiento de una amplia gama de enfermedades. Embodiments of the invention describe a new type of MMPIs that are proteinaceous in nature, survive the digestion process and can be administered orally, intraperitoneally, intravenously or applied topically, and that can be used as a functional food in the prevention/treatment of inflammation, tumorigenesis and cell proliferation, as well as any disease derived therefrom. These MMPIs have been shown to be potent inhibitors of matrix metalloproteinases MMP-9 and MMP-2, thus exhibiting potent anti-inflammatory, anti-tumor and anti-proliferative activities. Embodiments of the invention show deflamin as a useful nutraceutical or in the composition of functional foods in the prevention or treatment of a wide range of diseases.

Breve nota sobre el descubrimiento de la deflamina Brief note on the discovery of deflamina

Las formas de realización de la deflamina comprenden nuevos tipos de inhibidores de MMP-9 y/o MMP-2 extraídos de semillas deLupinus albusy presentes asimismo en otras semillas, tanto leguminosas (comoCicer arietinumyGlycine max)como no leguminosas. Estos hallazgos llevaron al prometedor descubrimiento de la deflamina, un grupo de polipéptidos/pequeñas proteínas solubles en agua aisladas de las semillas comestibles de una especie de leguminosa comúnmente consumida,Lupinus albus,que exhibe una actividad inhibidora muy potente hacia MMP-9 y/o MMP-2, en células cultivadas de cáncer de colon y reduce la colitis en modelos animales cuando se administra por vía oral, intraperitoneal, intravenosa o tópica, sin ejercer ninguna citotoxicidad significativa aparente. Asimismo se descubrió que la deflamina se obtiene de otras semillas, ya sean legumbres (por ejemplo,Cicer arietinum y Glycine max)y no legumbres. En el caso deLupinus albus,la deflamina comprende en determinadas formas de realización fragmentos de polipéptidos tanto de cadena grande de B-conglutina como de 8-conglutina. Además de alta estabilidad a valores extremos de pH y temperatura, la evidencia preliminar indica que asimismo resisten la digestión, lo que hace que estos polipéptidos/pequeñas proteínas sean excelentes candidatos para convertirse en valiosos agentes antiinflamatorios. Estos nuevos polipéptidos/proteínas pequeñas pueden producirse en determinadas formas de realización como fármaco anticanceroso. Las formas de realización de la invención asimismo incluyen métodos eficientes para aislar la deflamina, apropiados para su ampliación a escala industrial. Se emprendió una búsqueda de homólogos en las semillas de otras especies y se continuará en el futuro. Embodiments of deflamin comprise novel types of MMP-9 and/or MMP-2 inhibitors extracted from seeds of Lupinus albus and also present in other seeds, both legumes (such as Cicer arietinum and Glycine max) and non-legumes. These findings led to the promising discovery of deflamin, a group of water-soluble polypeptides/small proteins isolated from the edible seeds of a commonly consumed legume species, Lupinus albus, which exhibits highly potent inhibitory activity toward MMP-9 and/or MMP-2 in cultured colon cancer cells and reduces colitis in animal models when administered orally, intraperitoneally, intravenously or topically, without exerting any apparent significant cytotoxicity. Deflamin was also found to be obtained from other seeds, both legumes (e.g., Cicer arietinum and Glycine max) and non-legumes. In the case of Lupinus albus, deflamin comprises in certain embodiments fragments of both large chain B-conglutin and 8-conglutin polypeptides. In addition to high stability at extremes of pH and temperature, preliminary evidence indicates that they also resist digestion, making these polypeptides/small proteins excellent candidates for development into valuable anti-inflammatory agents. These novel polypeptides/small proteins can be produced in certain embodiments as an anti-cancer drug. Embodiments of the invention also include efficient methods for isolating deflamin, suitable for industrial scale-up. A search for homologs in the seeds of other species was undertaken and will continue in the future.

MMP y cáncer MMP and cancer

Durante las últimas décadas se han realizado intensas investigaciones para desarrollar nuevos fármacos anticancerosos, tanto profilácticos como terapéuticos. Sin embargo, a pesar de los importantes avances en el diagnóstico, la detección y el tratamiento, el resultado general a largo plazo en los pacientes no ha cambiado significativamente en las últimas décadas (Herszényi et al., 2012). En este contexto, se ha producido una intensa búsqueda en diversas fuentes biológicas para desarrollar novedosos fármacos anticancerosos que combatan esta enfermedad, que puedan utilizarse en la prevención, como ayuda a la quimioterapia o para prevenir la reincidencia, especialmente en el caso de las plantas, productos alimenticios o compuestos vegetales bioactivos, que pueden usarse como nutracéuticos para la prevención y como ayuda a la quimioterapia (Su et al., 2006). Las plantas han demostrado desde hace varios años ser una importante fuente natural de compuestos para terapias médicas (incluso contra el cáncer). Se ha estimado que, en los últimos 20 años, entre el 25 y el 30 % de los nuevos medicamentos que ingresaron al mercado estadounidense se descubrieron en plantas. En todo el mundo, el valor de estos medicamentos sin receta se estima en más de 40 mil millones de dólares al año. Por lo tanto, las compañías e instituciones farmacéuticas de todo el mundo están implementando programas de selección de plantas como medio principal para identificar nuevos medicamentos. Intensive research has been conducted over the past decades to develop new anticancer drugs, both prophylactic and therapeutic. However, despite significant advances in diagnosis, detection and treatment, the overall long-term outcome in patients has not changed significantly over the past decades (Herszényi et al., 2012). In this context, there has been an intensive search for various biological sources to develop novel anticancer drugs to combat this disease, which can be used in prevention, as an aid to chemotherapy or to prevent recurrence, especially in the case of plants, food products or bioactive plant compounds, which can be used as nutraceuticals for prevention and as an aid to chemotherapy (Su et al., 2006). Plants have been shown for several years to be an important natural source of compounds for medical therapies (including anticancer). It has been estimated that over the past 20 years, 25-30% of new drugs entering the US market were discovered in plants. Worldwide, the value of these over-the-counter drugs is estimated at over $40 billion per year. Therefore, pharmaceutical companies and institutions around the world are implementing plant screening programs as a primary means of identifying new drugs.

El cáncer colorrectal (CRC) es la segunda causa más común de muerte por cáncer en Europa, con una enorme carga sanitaria y económica. Cada año se producen en Europa aproximadamente 436.000 nuevos casos y 212.000 muertes. La muerte de los pacientes con CRC suele ser causada por una enfermedad metastásica y no por el tumor primario en sí. Colorectal cancer (CRC) is the second most common cause of cancer-related death in Europe, with a huge health and economic burden. Approximately 436,000 new cases and 212,000 deaths occur in Europe each year. Deaths in CRC patients are often caused by metastatic disease rather than the primary tumour itself.

Las metaloproteinasas de matriz (MMP) son una familia de endopeptidasas dependientes de zinc que participan en la remodelación del tejido conectivo (Markle et al., 2010). Un subgrupo de MMP, asimismo denominadas gelatinasas (MMP-2 y MMP-9), se ha demostrado que está implicado en gran medida en CRC en modelos animales y pacientes. Se demostró que sus inhibidores (MMPI) son eficaces para reducir la progresión/metástasis del cáncer en ensayosin vitroy modelos animales y parecen ser más eficaces en las primeras etapas del cáncer o en la prevención del desarrollo de micrometástasis no detectadas después de la cirugía (Coussens et al., 2002; Mook et al., 2004; Zucker y Vacirca, 2004; Sang et al., 2006; Herszényi et al., 2012). En la última década, el desarrollo de MMPI sintéticos se convirtió en una rama importante de la investigación en entornos tanto académicos como industriales, y se han probado numerosos inhibidores de MMP en diferentes ensayos clínicos, especialmente inhibidores de MMP-2 (Hidalgo y Eckhardt, 2001). Debido a esto, y en vista de la participación de MMP-2 y MMP-9 en diversas enfermedades, se cree que la inhibición de la regulación positiva de MMP específicas puede mejorar los síntomas clínicos de los pacientes. Sin embargo, apuntar a las MMP en el tratamiento de enfermedades ha demostrado ser difícil por el hecho de que las MMP son ubicuamente indispensables para el desarrollo y la fisiología normales, y los esfuerzos previos para inhibir la actividad de las MMP en el tratamiento de pacientes con cáncer arrojaron resultados muy insatisfactorios con efectos secundarios adversos graves (Coussens et al., 2002; Ndinguri et al., 2012). Debido a esto, los inhibidores de péptidos sintéticos basados en la estructura de las MMP se convirtieron rápidamente en un punto candente de estudio sobre inhibidores específicos. Matrix metalloproteinases (MMPs) are a family of zinc-dependent endopeptidases involved in connective tissue remodeling (Markle et al., 2010). A subgroup of MMPs, also called gelatinases (MMP-2 and MMP-9), has been shown to be heavily involved in CRC in animal models and patients. Their inhibitors (MMPIs) were shown to be effective in reducing cancer progression/metastasis in in vitro assays and animal models and appear to be most effective in early stages of cancer or in preventing the development of undetected micrometastases after surgery (Coussens et al., 2002; Mook et al., 2004; Zucker and Vacirca, 2004; Sang et al., 2006; Herszényi et al., 2012). In the last decade, the development of synthetic MMPIs became an important branch of research in both academic and industrial settings, and numerous MMP inhibitors have been tested in different clinical trials, especially MMP-2 inhibitors (Hidalgo and Eckhardt, 2001). Because of this, and in view of the involvement of MMP-2 and MMP-9 in various diseases, it is believed that inhibiting the upregulation of specific MMPs may improve the clinical symptoms of patients. However, targeting MMPs in the treatment of diseases has proven to be difficult due to the fact that MMPs are ubiquitously indispensable for normal development and physiology, and previous efforts to inhibit MMP activity in the treatment of cancer patients yielded very unsatisfactory results with severe adverse side effects (Coussens et al., 2002; Ndinguri et al., 2012). Because of this, synthetic peptide inhibitors based on the MMP structure quickly became a hot spot for study of specific inhibitors.

Debido a que las MMP se sintetizan inicialmente como zimógenos (y por lo tanto son inactivas), con propéptidos que deben eliminarse de un dominio propéptido antes de que la enzima se active (Lu et al., 2012; Ndinguri et al., 2012), los fármacos peptídicos pueden inhibir la activación de las MMP extracelulares directamente, sin afectar la expresión de las m Mp intracelulares y, por lo tanto, evitar efectos secundarios nocivos generalizados (Lu et al., 2012). Because MMPs are initially synthesized as zymogens (and are therefore inactive), with propeptides having to be removed from a propeptide domain before the enzyme is activated (Lu et al., 2012; Ndinguri et al., 2012), peptide drugs can inhibit the activation of extracellular MMPs directly, without affecting the expression of intracellular MMPs and thus avoid widespread deleterious side effects (Lu et al., 2012).

Actualmente, la investigación de péptidos en el diseño y descubrimiento de fármacos es uno de los campos más prometedores en el desarrollo de nuevos fármacos. En comparación con los compuestos de moléculas pequeñas, los fármacos peptídicos ofrecen varias ventajas, como una alta especificidad y una baja toxicidad (Lu et al., 2012). En la última década, una cantidad sustancial de investigaciones se ha centrado en nuevos MMPI vegetales que sean clínicamente activos contra varios tipos de células cancerosas. Sin embargo, por razones que no se comprenden, dichos estudios a menudo descuidaron los péptidos y las proteínas pequeñas. Es conocido que varias especies de plantas presentan péptidos bioactivos específicos y pequeñas proteínas, con funciones como la defensa contra el ataque de patógenos o la inhibición proteolítica. Tal es el caso, por ejemplo, de las semillas de leguminosas (Park et al., 2007). El hecho de que muchos de estos inhibidores deriven de alimentos vegetales los convierte en candidatos perfectos para su uso como nutracéuticos y en dietas preventivas del cáncer, especialmente en el caso del cáncer de colon. En comparación con los tratamientos tradicionales contra el cáncer, como la quimioterapia o el tratamiento radioactivo, los péptidos y pequeñas proteínas con alta especificidad contra las células cancerosas o contra los promotores tumorales pueden presentar la forma de matar las células cancerosas mientras protegen las células normales y ayudan a los pacientes a recuperarse rápidamente (Park et al., 2007). Currently, peptide research in drug design and discovery is one of the most promising fields in the development of new drugs. Compared with small molecule compounds, peptide drugs offer several advantages, such as high specificity and low toxicity (Lu et al., 2012). In the last decade, a substantial amount of research has focused on new plant MMPIs that are clinically active against various types of cancer cells. However, for reasons that are not understood, such studies often neglected peptides and small proteins. It is known that several plant species present specific bioactive peptides and small proteins, with functions such as defense against pathogen attack or proteolytic inhibition. This is the case, for example, of legume seeds (Park et al., 2007). The fact that many of these inhibitors are derived from plant foods makes them perfect candidates for use as nutraceuticals and in cancer-preventive diets, especially in the case of colon cancer. Compared with traditional cancer treatments such as chemotherapy or radioactive treatment, peptides and small proteins with high specificity against cancer cells or tumor promoters may present the way to kill cancer cells while protecting normal cells and helping patients recover quickly (Park et al., 2007).

Los hallazgos actuales han llevado al descubrimiento de que los péptidos y pequeñas proteínas de algunas semillas comestibles exhiben una fuerte actividad inhibidora contra las enzimas MMP. Ventajosamente, en determinadas formas de realización, pueden pasar inalterados a través del tracto digestivo humano y, por tanto, pueden usarse para el tratamiento del cáncer de colon. Current findings have led to the discovery that peptides and small proteins from some edible seeds exhibit strong inhibitory activity against MMP enzymes. Advantageously, in certain embodiments, they can pass unchanged through the human digestive tract and can therefore be used for the treatment of colon cancer.

El uso de MMPI de péptidos y proteínas pequeñas resistentes a la digestión en estudios sobre control y tratamiento de CRC parece particularmente adecuado, porque el interior del colon puede realmente considerarse “fuera del cuerpo”, una situación en la que los MMPI no mostrarán efectos secundarios a menos que se absorban en el torrente sanguíneo. The use of digestion-resistant peptide and small protein MMPIs in studies on CRC control and treatment seems particularly suitable, because the inside of the colon can truly be considered “outside the body,” a situation in which MMPIs will not show side effects unless they are absorbed into the bloodstream.

MMP e inflamación MMP and inflammation

Las incidencia y prevalencia mundiales de las enfermedades inflamatorias intestinales (IBD) han aumentado dramáticamente con el tiempo, lo que evidencia su surgimiento como una enfermedad global (Molodecky et al., 2012; Burisch et al., 2014). Debido a que la mortalidad en la IBD es baja (Duricova et al., 2010; Burisch et al., 2014) y la enfermedad se diagnostica con mayor frecuencia en jóvenes (Loftus et al., 2002; Burisch et al., 2014), se predice que la prevalencia global de IBD seguirá aumentando sustancialmente en los próximos años (Abraham & Cho, 2009; Molodecky et al., 2012). Aunque la etiología de la IBD se ha estudiado ampliamente en las últimas décadas (Podolsky, 2002), la patogénesis de la enfermedad aún no se comprende completamente (Jones et al., 2008; Mikhailov & Furner, 2009). The worldwide incidence and prevalence of inflammatory bowel diseases (IBD) have increased dramatically over time, evidencing its emergence as a global disease (Molodecky et al., 2012; Burisch et al., 2014). Because mortality in IBD is low (Duricova et al., 2010; Burisch et al., 2014) and the disease is most frequently diagnosed in young people (Loftus et al., 2002; Burisch et al., 2014), the global prevalence of IBD is predicted to continue to increase substantially in the coming years (Abraham & Cho, 2009; Molodecky et al., 2012). Although the etiology of IBD has been widely studied in recent decades (Podolsky, 2002), the pathogenesis of the disease is still not fully understood (Jones et al., 2008; Mikhailov & Furner, 2009).

La IBD engloba tres tipos de enfermedades: enfermedad de Crohn (CD), colitis ulcerosa (UC) y enfermedades inflamatorias intestinales no definidas (IBDU). Todas ellas se caracterizan principalmente por inflamación crónica de la mucosa en la histología patológica del tracto gastrointestinal en individuos susceptibles (Podolsky, 2002; Danese et al., 2004; Abraham & Cho, 2009; Mikhailov & Furner, 2009). Si bien la IBD reduce significativamente la calidad de vida del paciente y es probable que desarrolle estados precancerosos (Xie & Itzkowitz, 2008; Triantafillidis et al., 2009), los tratamientos clínicos generales para la IBD son propensos a inducir efectos secundarios y presentan objetivos inespecíficos; son extremadamente costosos y sus efectos curativos no son satisfactorios (Dyson et al., 2012). Según Xie e Itzkowitz (2008), los pacientes con IBD de larga duración presentan un mayor riesgo de desarrollar CRC. De hecho, muchas de las alteraciones moleculares responsables del CRC esporádico asimismo desempeñan un papel en la carcinogénesis de colon asociada a colitis (Xie e Itzkowitz, 2008). IBD encompasses three types of diseases: Crohn's disease (CD), ulcerative colitis (UC) and inflammatory bowel diseases not otherwise defined (IBDU). All of them are mainly characterized by chronic mucosal inflammation on pathological histology of the gastrointestinal tract in susceptible individuals (Podolsky, 2002; Danese et al., 2004; Abraham & Cho, 2009; Mikhailov & Furner, 2009). Although IBD significantly reduces the patient's quality of life and is likely to develop precancerous states (Xie & Itzkowitz, 2008; Triantafillidis et al., 2009), general clinical treatments for IBD are prone to induce side effects and present non-specific targets; they are extremely expensive and their curative effects are unsatisfactory (Dyson et al., 2012). According to Xie and Itzkowitz (2008), patients with long-standing IBD are at increased risk of developing CRC. Indeed, many of the molecular alterations responsible for sporadic CRC also play a role in colitis-associated colon carcinogenesis (Xie and Itzkowitz, 2008).

Numerosos estudios han documentado la implicación de las MMP en procesos inflamatorios en modelos animales, líneas celulares, cultivos de tejidos alterados y biopsias de pacientes (Baugh et al., 1999; Parks et al., 2004; Murphy & Nagase, 2008; Lee et al., 2013). Durante mucho tiempo se ha reconocido que las gelatinasas MMP-9 y MMP-2 desempeñan funciones importantes en el recambio y la degradación de las proteínas de la matriz extracelular durante el reclutamiento celular en la inflamación (Malla et al., 2008) y en otros procesos oncológicos asociados patológicos, como como tumorogénesis, adhesión celular y metástasis (Herszényi et al., 2012). Aunque similar en su selectividad de sustrato, MMP-2 se expresa constitutivamente en fibroblastos, células endoteliales y células epiteliales y sólo está moderadamente implicada en enfermedades inflamatorias (Huhtala et al., 1991), mientras que la expresión de MMP-9 se observa principalmente en leucocitos (Van den Steen et al., 2002), siendo altamente inducida en respuesta a una variedad de patologías inflamatorias (Van den Steen et al., 2002) y es la principal gelatinasa inducida durante la colitis ulcerosa y otras DII (Garg et al., 2009; Moore et al., 2011). Numerous studies have documented the involvement of MMPs in inflammatory processes in animal models, cell lines, altered tissue cultures and patient biopsies (Baugh et al., 1999; Parks et al., 2004; Murphy & Nagase, 2008; Lee et al., 2013). It has long been recognized that the gelatinases MMP-9 and MMP-2 play important roles in the turnover and degradation of extracellular matrix proteins during cell recruitment in inflammation (Malla et al., 2008) and in other oncologically associated pathological processes, such as tumorigenesis, cell adhesion and metastasis (Herszényi et al., 2012). Although similar in their substrate selectivity, MMP-2 is constitutively expressed in fibroblasts, endothelial cells and epithelial cells and is only moderately implicated in inflammatory diseases (Huhtala et al., 1991), whereas MMP-9 expression is mainly observed in leukocytes (Van den Steen et al., 2002), being highly induced in response to a variety of inflammatory pathologies (Van den Steen et al., 2002) and is the main gelatinase induced during ulcerative colitis and other DII (Garg et al., 2009; Moore et al., 2011).

Estos descubrimientos han convertido a la MMP-9 en una diana terapéutica deseable en la prevención y el tratamiento de la IBD, así como en la prevención de las primeras etapas del cáncer y la migración metastásica. Sin embargo, los estudios que relacionan la inhibición de Mm P-9 con la reducción preclínica y clínica de la IBD son muy pocos y ha resultado difícil centrarse en las MMP. Esto podría lograrse, por lo menos parcialmente, mediante la ingesta a largo plazo de inhibidores de MMP-9 específicos de origen natural que están disponibles en el colon en lugar de biodisponibles en el suero. En los últimos años se ha destacado que algunos alimentos con función nutricional aportan efectos beneficiosos para la salud en la prevención y tratamiento de determinadas enfermedades (Ortega, 2006; Sirtori et al., 2009) y en la última década se ha centrado una importante cantidad de investigaciones sobre nuevos alimentos vegetales que presenten MMPI. These discoveries have made MMP-9 a desirable therapeutic target in the prevention and treatment of IBD, as well as in the prevention of early stages of cancer and metastatic migration. However, studies linking MMP-9 inhibition to preclinical and clinical reduction of IBD are very few and it has been difficult to focus on MMPs. This could be achieved, at least partially, by long-term intake of specific, naturally occurring MMP-9 inhibitors that are available in the colon rather than bioavailable in serum. In recent years, it has been highlighted that some foods with nutritional function provide beneficial health effects in the prevention and treatment of certain diseases (Ortega, 2006; Sirtori et al., 2009) and in the last decade a significant amount of research has focused on new plant foods that present MMPIs.

MMPI de semillas de plantas MMPI of plant seeds

Durante más de 30 años, investigadores de todo el mundo han considerado las MMP como objetivos atractivos para el cáncer. Como resultado, se han desarrollado muchas MMPI químicas como posibles fármacos anticancerosos. Ejemplos bien conocidos son las tetraciclinas, el zoledronato, el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), la 1,10-fenantrolina, la 25,3R-3-amino-2-hidroxi-4-(4-nitrofenil) butanol-L-leucina y el Neovastat (marca registrada) (aislado de cartílago de tiburón). Hasta la fecha, se han sintetizado innumerables MMPI, algunos de los cuales se han utilizado como posibles agentes terapéuticos para limitar la progresión tumoral (Bourguet et al., 2012). Sin embargo, sólo unos pocos MMPI pequeños han entrado en la fase de ensayos clínicos, la mayoría de los cuales (por ejemplo, batimastat®, marimastat®, solimastat®, galardin®, trocade®, prinomastat®, tanomastat®, rebimastat®) terminaron prematuramente debido a la falta de beneficios o a fuertes efectos adversos (Wang et al., 2012). Hasta ahora, la mayoría de los ensayos clínicos sobre el cáncer han sido bastante decepcionantes. Asimismo se han sintetizado pequeños péptidos no naturales en un intento de encontrar nuevos MMPI. Así, por ejemplo, Lu et al. identificaron dos dodecapéptidos no naturales como inhibidores de MMP-2. (2012), mientras que se descubrió que un octadecapéptido era un inhibidor de MMP-9 (Qiu et al., 2013). For more than 30 years, researchers around the world have considered MMPs as attractive targets for cancer. As a result, many chemical MMPIs have been developed as potential anticancer drugs. Well-known examples are tetracyclines, zoledronate, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 1,10-phenanthroline, 25,3R-3-amino-2-hydroxy-4-(4-nitrophenyl)butanol-L-leucine, and Neovastat (trademark) (isolated from shark cartilage). To date, countless MMPIs have been synthesized, some of which have been used as potential therapeutic agents to limit tumor progression (Bourguet et al., 2012). However, only a few small MMPIs have entered the clinical trial phase, most of which (e.g. batimastat®, marimastat®, solimastat®, galardin®, trocade®, prinomastat®, tanomastat®, rebimastat®) were terminated prematurely due to lack of benefit or strong adverse effects (Wang et al., 2012). So far, most cancer clinical trials have been rather disappointing. Furthermore, small non-natural peptides have been synthesized in an attempt to find new MMPIs. Thus, for example, two non-natural dodecapeptides were identified as MMP-2 inhibitors by Lu et al. (2012), while an octadecapeptide was found to be an MMP-9 inhibitor (Qiu et al., 2013).

Una estrategia distinta y más reciente es la búsqueda de MMPI entre la multitud de productos naturales que la naturaleza ha puesto a nuestra disposición. A different and more recent strategy is the search for MMPI among the multitude of natural products that nature has made available to us.

Se sabe desde hace mucho tiempo que los órganos y tejidos de las plantas, incluidas las semillas, contienen metabolitos, péptidos y proteínas con una variedad de bioactividades potencialmente útiles, muchas de las cuales esperan ser descubiertas. Una de estas bioactividades está relacionada con su capacidad para inhibir las MMP. En este sentido, las tablas 2 y 4 del trabajo reportado por Cyr (2001) proporcionan una enorme lista de plantas (estresadas o no) cuyos extractos acuosos, etanólicos y orgánicos exhiben actividad inhibidora sobre las enzimas humanas MMP-2 y M<m>P-2. 9, respectivamente. Estos extractos seguramente abarcan metabolitos secundarios, como se ilustra en los siguientes ejemplos adicionales. Withaferin A es una lactona esteroide, derivada deAcnistus arborescens, Withania somniferay otros miembros de la familia Solanaceae, así como algunos de sus derivados estables (por ejemplo, 3-azido withaferina A; Rah et al., 2012), abolió la MMP-2 secretora. Asimismo se ha informado de que los flavonoides crisina, apigenina, genisteína y sus complejos homolépticos de cobre (II) atenúan la expresión y secreción de las metaloproteinasas de matriz MMP-2 y Mm P-9 relevantes para la metástasis (Spoerlein et al., 2013). It has long been known that plant organs and tissues, including seeds, contain metabolites, peptides and proteins with a variety of potentially useful bioactivities, many of which await discovery. One of these bioactivities is related to their ability to inhibit MMPs. In this regard, Tables 2 and 4 of the work reported by Cyr (2001) provide a huge list of plants (stressed or not) whose aqueous, ethanolic and organic extracts exhibit inhibitory activity on human enzymes MMP-2 and M<m>P-2.9, respectively. These extracts surely encompass secondary metabolites, as illustrated by the following additional examples. Withaferin A is a steroidal lactone, derived from Acnistus arborescens, Withania somnifera, and other members of the Solanaceae family, as well as some of its stable derivatives (e.g., 3-azido withaferin A; Rah et al., 2012), abolished secretory MMP-2. The flavonoids chrysin, apigenin, genistein, and their homoleptic copper(II) complexes have also been reported to attenuate the expression and secretion of the metastasis-relevant matrix metalloproteinases MMP-2 and Mm P-9 (Spoerlein et al., 2013).

Se ha informado de que muchas semillas contienen MMPI, como las de uva (La et al., 2009), soja, girasol (Ceccoli et al., 2010) y longan seco(Euphoria longanaLam.) (Panyathep et al., 2013). En el caso de la vid, las proantocianidinas son los inhibidores de las MMP (Vayalil y Mittal, 2004), mientras que, en el caso de la soja, el flavonoide genisteína y el péptido lunasina (ver a continuación) parecen ser los ingredientes activos. Many seeds have been reported to contain MMPIs, such as grape (La et al., 2009), soybean, sunflower (Ceccoli et al., 2010) and dried longan (Euphoria longana Lam.) (Panyathep et al., 2013). In grapevine, proanthocyanidins are the MMP inhibitors (Vayalil and Mittal, 2004), while in soybean, the flavonoid genistein and the peptide lunasin (see below) seem to be the active ingredients.

Además, se sabe desde hace tiempo que las semillas en general, y las semillas de leguminosas en particular, contienen una variedad de inhibidores de enzimas proteicos, como los inhibidores de tripsina y los inhibidores de Bowman-Birk. Los de soja y garbanzo presentan actividad contra insectos. Por otro lado, se ha informado de que los inhibidores de Bowman-Birk previenen la génesis del tumor y poseen actividad antimicrobiana. Como resultado, Birk (1996) concluyó que los efectosin vitrode los inhibidores de proteinasa en animales deben interpretarse con precaución cuando se relacionan con humanos. Sin embargo, cabe señalar que todos estos inhibidores de enzimas proteicos se inactivan mediante un tratamiento térmico (incluida la cocción). Respecto a esto se encuentran las proteínas o glicoproteínas de la soja, el arroz, los guisantes o el lupino, y otros extractos de plantas, que se sabe que inhiben las M<m>P (Stuhlmann & Joppe, 2013). Furthermore, it has long been known that seeds in general, and legume seeds in particular, contain a variety of protein enzyme inhibitors, such as trypsin inhibitors and Bowman-Birk inhibitors. Those from soybean and chickpea show activity against insects. On the other hand, Bowman-Birk inhibitors have been reported to prevent tumor genesis and possess antimicrobial activity. As a result, Birk (1996) concluded that the in vitro effects of proteinase inhibitors in animals should be interpreted with caution when related to humans. However, it should be noted that all of these protein enzyme inhibitors are inactivated by heat treatment (including cooking). In this regard, proteins or glycoproteins from soybean, rice, pea or lupin, and other plant extracts, are known to inhibit M<m>P (Stuhlmann & Joppe, 2013).

Una mención específica a la lunasina A specific mention of lunasin

Mención aparte merece la lunasina procedente de la soja. La lunasina es un péptido quimiopreventivo de 43 residuos de aminoácidos identificado inicialmente en la soja y A continuación confirmado que asimismo está presente en cebada, trigo, centeno, semillas deSolanum nigrumyAmaranthus(Jeong et al., 2007). Utilizando anticuerpos monoclonales preparados contra el residuo de 43 aminoácidos de la lunasina de soja, Herrera (2009) realizó un estudio detallado para detectar este péptido en extractos de proteínas totales, así como en fracciones solubles de semillas de especies cultivadas y silvestres deLupinus.No logró detectar lunasina en las fracciones de albúmina o globulina deL. albus.En las especies analizadas del géneroLupinusse obtuvo señal inmunológica positiva para lunasina en la fracción prolamínica de semillas deL. albuscon testa y en albúmina y glutelina. En fracciones procedentes de semillas sin testa deL. montanusyL. estipula,respectivamente, no se detectó lunasina en extractos proteicos de semillas sin testa deL. albusy de semillas con y sin testa deL. mutabilis.Se obtuvo una reacción inmunológica para bandas polipeptídicas superiores a 25 kDa, resultado probablemente derivado de la presencia de lectinas o proteínas de almacenamiento que exhiben actividad de lectinas en los cotiledones de lupino, que se sabe que reconocen y se unen a IgG glicosiladas después de someterse a fraccionamiento mediante SDS-PAGE y transferencia en una membrana. Mitchell y cols. (2013) no pudieron encontrar un gen (o un fragmento de gen) que codificara la lunasina en los cereales y confirmaron su presencia en la soja y el cacahuete. Lunasin from soybean deserves special mention. Lunasin is a 43-amino acid residue chemopreventive peptide initially identified in soybean and subsequently confirmed to also be present in barley, wheat, rye, Solanum nigrum seeds and Amaranthus (Jeong et al., 2007). Using monoclonal antibodies prepared against the 43-amino acid residue of soybean lunasin, Herrera (2009) conducted a detailed study to detect this peptide in total protein extracts as well as in soluble fractions of seeds from cultivated and wild species of Lupinus. Lunasin was not detected in the albumin or globulin fractions of L. albus. In the analyzed species of the Lupinus genus, a positive immunological signal for lunasin was obtained in the prolamin fraction of seeds of L. albus with testa and in albumin and glutelin. In fractions from seeds without testa of L. montanus and L. stipula, respectively, no lunasin was detected in protein extracts from testa-less seeds of L. albus and from testa-bearing and testa-less seeds of L. mutabilis. An immunological reaction was obtained for polypeptide bands larger than 25 kDa, a result probably derived from the presence of lectins or storage proteins exhibiting lectin activity in lupin cotyledons, which are known to recognize and bind glycosylated IgG after SDS-PAGE fractionation and membrane blotting. Mitchell et al. (2013) could not find a gene (or gene fragment) encoding lunasin in cereals and confirmed its presence in soybean and peanut.

La lunasina es un péptido de subunidad pequeña (SEC ID N°: 191) derivado del complejo de albúmina de semilla 2S específico de cotiledón más grande (Gm2S-1) que presenta actividades anticancerosas y antiinflamatorias. Los estudios en animales a gran escala y los ensayos clínicos en humanos para determinar la eficacia de la lunasinain vivose han visto obstaculizados por el coste de la lunasina sintética y la falta de un método para obtener cantidades en gramos de lunasina altamente purificada a partir de fuentes vegetales (Seber et al., 2012). Se desarrolló un método escalable que utiliza la aplicación secuencial de cromatografía de intercambio aniónico, ultrafiltración y cromatografía de fase inversa. Este método genera preparaciones de lunasina con una pureza del 0,99 % con un rendimiento de 442 mg/kg de harina de soja desgrasada. El modo de acción propuesto de la lunasina, presentado por los autores en la figura 4 de Kyle et al. (2012), no incluye el papel de la inhibición de las MMP, es decir, la lunasina no parece interactuar físicamente con las MMP. Más bien, parecen tener lugar interacciones físicas entre la lunasina, la cromatina y las histonas (Jiang et al., 2016). Lunasin is a small subunit peptide (SEQ ID NO: 191) derived from the larger cotyledon-specific 2S seed albumin complex (Gm2S-1) that exhibits anticancer and anti-inflammatory activities. Large-scale animal studies and human clinical trials to determine the efficacy of lunasin in vivo have been hampered by the expense of synthetic lunasin and the lack of a method to obtain gram quantities of highly purified lunasin from plant sources (Seber et al., 2012). A scalable method was developed utilizing the sequential application of anion exchange chromatography, ultrafiltration, and reversed-phase chromatography. This method generates lunasin preparations with a purity of 0.99% with a yield of 442 mg/kg defatted soybean meal. The proposed mode of action of lunasin, presented by the authors in Figure 4 of Kyle et al. (2012), does not include the role of MMP inhibition, i.e. lunasin does not appear to physically interact with MMPs. Rather, physical interactions appear to take place between lunasin, chromatin and histones (Jiang et al., 2016).

Una breve referencia a las proteínas de almacenamiento de semillas deLupinusA brief reference to Lupinus seed storage proteins

Las principales proteínas de almacenamiento de semillas de lupinos, denominadas conglutinas, se han clasificado en cuatro familias: conglutinas a, p, y, y 5-conglutina. 5-conglutina, la principal globulina de la semilla de los lupinos, es la vicilina o el miembro 7S de las proteínas de almacenamiento de las semillas, mientras que la a-conglutina es la legumina o el miembro 11S de las proteínas de almacenamiento de las semillas. En el lupino de hoja estrecha(Lupinus angustifolius),se identificaron previamente un total de tres genes codificantes de a-conglutina, siete de p-conglutina, dos de Y-conglutina y cuatro de 5-conglutina (Foley et al., 2011, 2015). Estos genes han sido denominados conglutina alfa 1, 2 y 3, conglutina beta 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, conglutina gamma 1 y 2, y conglutina delta 1, 2, 3 y 4, respectivamente. Además, los polipéptidos resultantes se someten a extensos y complejos procesos de procesamiento y ensamblaje, lo que da como resultado el alto grado de microheterogeneidad que caracteriza a estas proteínas. The major seed storage proteins of lupins, termed conglutins, have been classified into four families: a-, p-, y-, and 5-conglutin conglutins. 5-conglutin, the major seed globulin of lupins, is vicilin or the 7S member of the seed storage proteins, whereas a-conglutin is legumin or the 11S member of the seed storage proteins. A total of three a-conglutin, seven p-conglutin, two Y-conglutin, and four 5-conglutin encoding genes were previously identified in narrow-leaf lupin (Lupinus angustifolius) (Foley et al., 2011, 2015). These genes have been named conglutin alpha 1, 2, and 3, conglutin beta 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7, conglutin gamma 1 and 2, and conglutin delta 1, 2, 3, and 4, respectively. Furthermore, the resulting polypeptides undergo extensive and complex processing and assembly processes, resulting in the high degree of microheterogeneity that characterizes these proteins.

Una referencia especial a la proteínaLupinus2S, en este género denominada específicamente 5-conglutina. La 5-conglutina pertenece a la familia de las albúminas 2S ricas en azufre. La albúmina de las semillas deLupinus2S, asimismo denominada 5-conglutina (Sironi et al., 2005), es una proteína monomérica que comprende dos pequeñas cadenas polipeptídicas unidas por dos enlaces disulfuro entre cadenas: una cadena polipeptídica más pequeña, que consta de 37 residuos de aminoácidos que dan como resultado una masa molecular de 4,4 kDa y una cadena polipeptídica más grande que contiene 75 residuos de aminoácidos con una masa molecular de 8,8 kDa (Salmanowich & Weder, 1997). La única secuencia de aminoácidos deL. albus5-conglutina se ha inferido de la secuencia del gen. La cadena polipeptídica más grande contiene dos puentes disulfuro intracadena y un grupo sulfhidrilo libre (Salmanowich & Weder, 1997). Esta proteína presenta características específicas únicas entre las proteínas deL. albus:además de su alto contenido de cisteína, presenta una baja absorbancia a 280 nm. A special reference to the protein Lupinus2S, in this genus specifically called 5-conglutin. 5-conglutin belongs to the family of sulfur-rich 2S albumins. The albumin from Lupinus2S seeds, also called 5-conglutin (Sironi et al., 2005), is a monomeric protein comprising two small polypeptide chains linked by two interchain disulfide bonds: a smaller polypeptide chain, consisting of 37 amino acid residues resulting in a molecular mass of 4.4 kDa and a larger polypeptide chain containing 75 amino acid residues with a molecular mass of 8.8 kDa (Salmanowich & Weder, 1997). The unique amino acid sequence of L. albus 5-conglutin has been inferred from the gene sequence. The largest polypeptide chain contains two intrachain disulfide bridges and a free sulfhydryl group (Salmanowich & Weder, 1997). This protein presents specific characteristics unique among L. albus proteins: in addition to its high cysteine content, it presents a low absorbance at 280 nm.

En cuanto al papel fisiológico de la 5-conglutina, se ha propuesto una función de almacenamiento para esta clase de proteínas. La similitud estructural con la familia de inhibidores de cereales vegetales, que incluye inhibidores bifuncionales de tripsina/alfa-amilasa, puede sugerir una función de defensa para esta proteína además de su función de almacenamiento. Se evaluó que su presencia en las semillas deL. albusoscilaba entre 10 y 12 %, pero datos más recientes sugieren un contenido menor, de aproximadamente 3 a 4 %. La albúmina de la semilla deLupinus2S suele estar presente tanto en la fracción de albúmina como en la de globulina (Salmanowich & Przybylska, 1994), lo que explica los resultados de los autores obtenidos anteriormente para la actividad inhibidora de<m>M<p>en las dos fracciones proteicas (Lima et al., 2016). Regarding the physiological role of 5-conglutin, a storage function has been proposed for this class of proteins. The structural similarity to the family of plant cereal inhibitors, which includes bifunctional trypsin/alpha-amylase inhibitors, may suggest a defence function for this protein in addition to its storage function. Its presence in L. albus seeds was assessed to range between 10 and 12%, but more recent data suggest a lower content of approximately 3 to 4%. Lupinus 2S seed albumin is usually present in both the albumin and globulin fractions (Salmanowich & Przybylska, 1994), which explains the authors’ results obtained previously for M<p>inhibitory activity in both protein fractions (Lima et al., 2016).

Una definición concisa de Blad A concise definition of Blad

Blad es un polipéptido de 20.408,95 Da y 173 residuos de aminoácidos que comprende los residuos 109 a 281 del precursor de p-conglutina (es decir, pro-G-conglutina). La p-conglutina es una globulina y la principal proteína de almacenamiento de las semillas deLupinus(figuras 1,2 y 3; Monteiro et al., 2003, 2006). En condiciones naturales, Blad se acumula en los cotiledones de las plántulas deLupinusentre el día 4 y 14 después del inicio de la germinación. Blad is a 20,408.95 Da polypeptide of 173 amino acid residues comprising residues 109 to 281 of the p-conglutin precursor (i.e. pro-G-conglutin). P-conglutin is a globulin and the major storage protein of Lupinus seeds (Figures 1, 2 and 3; Monteiro et al., 2003, 2006). Under natural conditions, Blad accumulates in the cotyledons of Lupinus seedlings between day 4 and 14 after the onset of germination.

Actividades anticancerosas presentes en los productos alimenticios, con especial referencia a la soja Anticancer activities present in food products, with special reference to soybeans

Existe abundante evidencia en la literatura publicada sobre las actividades anticancerosas de la mayoría de los alimentos comestibles. Las semillas de leguminosas no son una excepción y estos estudios se han centrado principalmente en la soja. Por tanto, existe mucha evidencia que sugiere que los compuestos presentes en la soja pueden prevenir el cáncer en muchos sistemas de órganos diferentes. Estos incluyen el inhibidor de Bowman-Birk, el inhibidor de la tripsina, el ácido fítico, el p-sitosterol, las isoflavonas (p. ejemplo, genisteína y daidzeína) y las saponinas (Kennedy, 1995). Se ha informado de que las proteínas de las semillas de leguminosas y las proteínas de la soja en particular (incluido el BBIS) desempeñan un papel en los niveles de propiedades anticancerosas y antimetástasis en varios modelos animales (Roy et al., 2010). Champ (2002) informó de que el BBI derivado de la soja inhibía o prevenía el desarrollo de cánceres de hígado, pulmón, colon, boca y esófago inducidos químicamente en ratones, ratas y hámsteres. Kennedy y Wan (2002) observaronin vitroque de 50 a 100 |jg de b B i de soja/mL disminuyeron la migración de células de cáncer de próstata. BBI inhibe las MMP y demuestra eficacia contra células tumoralesin vitro,modelos animales y ensayos clínicos en humanos (Losso, 2008). There is abundant evidence in the published literature on the anticancer activities of most edible foods. Legume seeds are no exception and these studies have focused mainly on soybean. Thus, there is much evidence to suggest that compounds present in soybean can prevent cancer in many different organ systems. These include Bowman-Birk inhibitor, trypsin inhibitor, phytic acid, p-sitosterol, isoflavones (e.g. genistein and daidzein) and saponins (Kennedy, 1995). Legume seed proteins and soybean proteins in particular (including BBIS) have been reported to play a role in the levels of anticancer and antimetastasis properties in various animal models (Roy et al., 2010). Champ (2002) reported that soy-derived BBI inhibited or prevented the development of chemically induced liver, lung, colon, mouth, and esophageal cancers in mice, rats, and hamsters. Kennedy and Wan (2002) observed in vitro that 50 to 100 µg soy beta-glucans/mL decreased prostate cancer cell migration. BBI inhibits MMPs and demonstrates efficacy against tumor cells in vitro, animal models, and human clinical trials (Losso, 2008).

Actualmente, no existen medicamentos recetados que se dirijan específicamente a la inflamación crónica, (por supuesto, existen medicamentos de venta libre que tratan la inflamación menor y temporal y el dolor que la acompaña causado por lesiones o procedimientos, como la cirugía. Sin embargo, estos no están destinados a tratar la inflamación crónica). Algunos medicamentos, como la hidroxicloroquina, que alguna vez se usó para combatir la malaria, son útiles en el tratamiento de algunos pacientes con lupus, pero no cura la enfermedad. La aspirina y las estatinas se han mostrado prometedoras para reducir la inflamación en algunas personas, pero los investigadores no están seguros de cuán útiles son esos medicamentos en esa función. Con la excepción de los medicamentos antiinflamatorios que están lejos de ser perfectos, como la prednisona, un corticosteroide que lleva consigo una serie de efectos secundarios, los científicos todavía están investigando la mejor manera de contener la inflamación. Currently, there are no prescription medications that specifically target chronic inflammation. (Of course, there are over-the-counter medications that treat minor, temporary inflammation and the accompanying pain caused by injuries or procedures, such as surgery. However, these are not intended to treat chronic inflammation.) Some medications, such as hydroxychloroquine, which was once used to fight malaria, are helpful in treating some lupus patients, but they do not cure the disease. Aspirin and statins have shown promise in reducing inflammation in some people, but researchers are not sure how helpful those drugs are in that role. With the exception of anti-inflammatory drugs that are far from perfect, such as prednisone, a corticosteroid that carries with it a host of side effects, scientists are still researching how best to contain inflammation.

Invasión celular e integrinas Cell invasion and integrins

Generalmente se establece que la muerte de pacientes con cáncer colorrectal es causada principalmente por la enfermedad metastásica en lugar del tumor primario en sí. La metástasis implica la liberación de las células cancerosas del tumor primario y su adhesión a otro tejido u órgano. Por lo tanto, la invasión celular del cáncer es un elemento clave en la metástasis y requiere a) integrinas para la adhesión/des adhesión y b) metaloproteinasas de matriz (MMP) para la proteólisis focalizada. It is generally established that death in patients with colorectal cancer is mainly caused by the metastatic disease rather than the primary tumor itself. Metastasis involves the release of cancer cells from the primary tumor and their adhesion to another tissue or organ. Therefore, cancer cell invasion is a key element in metastasis and requires a) integrins for adhesion/de-adhesion and b) matrix metalloproteinases (MMPs) for targeted proteolysis.

La proteólisis focalizada es necesaria para abrir el camino en la matriz extracelular para que las células cancerosas viajen a través de ella. Los ensayos de cicatrización de heridas proporcionan una estimación de la capacidad que presentan las células para la invasión celular. Usualmente, las actividades de la MMP-9 están altamente relacionadas con la invasión celular del cáncer, de ahí que la reducción en la actividad de la MMP-9 inhiba la invasión celular y las dos actividades estén usualmente emparejadas. Es por eso que la inhibición de la MMP-9 es tan deseada, porque inhibe directamente la invasión celular, por lo tanto, inhibe la muerte por metástasis. Targeted proteolysis is necessary to open the way in the extracellular matrix for cancer cells to travel through. Wound healing assays provide an estimate of the capacity of cells for cell invasion. Usually, MMP-9 activities are highly correlated with cancer cell invasion, hence reduction in MMP-9 activity inhibits cell invasion and the two activities are usually paired. This is why MMP-9 inhibition is so desired, because it directly inhibits cell invasion, thus inhibiting metastatic death.

Por otro lado, las células se adhieren a un sustrato a través de proteínas específicas llamadas integrinas, receptores transmembranarios que son los puentes para las interacciones célula-célula y célula-matriz extracelular (ECM). Una función importante de las integrinas en las células en cultivo de tejidos es su papel en la migración celular. Estudios recientes demuestran que las integrinas son moduladas por la progresión y metástasis del tumor y están estrechamente relacionadas tanto con las actividades de la MMP-9 como de la MMP-2 (Hood & Cheresh, 2002). La dianización e inhabilitación de las integrinas en las membranas de las células cancerosas asimismo puede ser deseable porque cuando las células son liberadas del tumor, carecen de la capacidad de adherirse a otro tejido. Esto asimismo inhibirá la metástasis e incluso puede ayudar a desagregar el tumor primario. On the other hand, cells adhere to a substrate through specific proteins called integrins, transmembrane receptors that bridge cell-cell and cell-extracellular matrix (ECM) interactions. An important function of integrins in cells in tissue culture is their role in cell migration. Recent studies demonstrate that integrins are modulated by tumor progression and metastasis and are closely related to both MMP-9 and MMP-2 activities (Hood & Cheresh, 2002). Targeting and disabling integrins on cancer cell membranes may also be desirable because when cells are released from the tumor, they lack the ability to adhere to other tissue. This will also inhibit metastasis and may even help disaggregate the primary tumor.

Proliferación celular y metabolismo Cell proliferation and metabolism

Otro objetivo para muchos estudios es la citotoxicidad específica contra las células cancerosas. Muchos compuestos bioactivos, como los compuestos fenólicos, reducen fuertemente el crecimiento celular y afectan el metabolismo, alcanzando niveles tóxicos a dosis altas. La medición del crecimiento celular y el metabolismo celular en presencia de un compuesto bioactivo es una medida directa de su toxicidad para la célula. El ensayo MTT utiliza un agente colorante específico que necesita ser absorbido por las células vivas, y A continuación metabolizado por ellas para producir un color morado, que A continuación se cuantifica por espectrofotometría. Si la célula está muerta o presenta un metabolismo alterado, no producirá el agente colorante. Por lo tanto, niveles más altos de color son indicativos de un mayor número de células vivas y metabólicamente activas. Si un compuesto reduce el crecimiento celular o mata a las células, habrá un nivel más bajo de color. Another target for many studies is specific cytotoxicity against cancer cells. Many bioactive compounds, such as phenolic compounds, strongly reduce cell growth and affect metabolism, reaching toxic levels at high doses. Measuring cell growth and cell metabolism in the presence of a bioactive compound is a direct measure of its toxicity to the cell. The MTT assay uses a specific staining agent that needs to be taken up by living cells, and then metabolized by them to produce a purple color, which is then quantified by spectrophotometry. If the cell is dead or has an altered metabolism, it will not produce the staining agent. Therefore, higher levels of color are indicative of a greater number of living and metabolically active cells. If a compound reduces cell growth or kills cells, there will be a lower level of color.

Dianizary matar las células cancerosas es, en teoría, un buen enfoque. Sin embargo, únicamente puede funcionar si existe una alta especificidad hacia las células cancerosas y no hacia las células normales (es decir, no cancerosas) saludables. La mayoría de los compuestos que destruyen las células cancerosas asimismo destruirán las células normales saludables a una dosis determinada, y aunque muchos estudios se centran sólo en la capacidad de un metabolito (por ejemplo, compuestos fenólicos) para reducir el crecimiento celular canceroso, a menudo no tienen en cuenta sus efectos sobre el control de las células saludables. Una de las razones por las que esto es bastante común se relaciona con el hecho de que, a diferencia de las células normales y saludables, es relativamente sencillo cultivar células cancerosas en condiciones de laboratorio. En consecuencia, más adelante, a nivel de ensayos preclínicos o incluso clínicos, el uso de estos compuestos se ve obstaculizado por la toxicidad limitante de la dosis, los beneficios clínicos insuficientes y los efectos secundarios extremadamente adversos. Dianizing cancer cells to kill them is, in theory, a good approach. However, it can only work if there is a high specificity towards cancer cells and not towards normal (i.e., non-cancerous) healthy cells. Most compounds that kill cancer cells will also kill normal healthy cells at a given dose, and while many studies focus only on the ability of a metabolite (e.g., phenolic compounds) to reduce cancer cell growth, they often do not take into account their effects on controlling healthy cells. One reason this is quite common relates to the fact that, unlike normal, healthy cells, it is relatively easy to grow cancer cells in laboratory conditions. Consequently, later on, at the level of preclinical or even clinical trials, the use of these compounds is hampered by dose-limiting toxicity, insufficient clinical benefits, and extremely adverse side effects.

Por lo tanto, un agente bioactivo que reduce la invasión celular pero no afecta el metabolismo normal de las células (como parece ser el caso de la deflamina) probablemente producirá menos efectos secundarios y será más seguro de usar en administraciones preventivas a largo plazo, porque no ejercerá citotoxicidad hacia las células normales del colon. Therefore, a bioactive agent that reduces cell invasion but does not affect normal cell metabolism (as appears to be the case with deflamin) will likely produce fewer side effects and be safer to use in long-term preventive administrations, because it will not exert cytotoxicity toward normal colon cells.

No fue hasta hace unos veinte años que las ciencias biológicas "despertaron" al metabolismo secundario. Esto abarca la bioquímica y biología molecular más básica, así como aquellas áreas más cercanas a la aplicación, como la agricultura y la salud, y la nutrición humana. En los últimos 20 años, entre el 25 y el 30 % de los nuevos medicamentos que ingresaron en el mercado estadounidense fueron descubiertos en plantas. A nivel mundial, el valor sin receta de estos medicamentos se estima en más de $40 mil millones anuales. Sin embargo, hay una diferencia importante en la bioactividad dependiente de la dosis entre los metabolitos secundarios bioactivos y las proteínas/polipéptidos pequeños como los abordados en la presente memoria. It was not until about twenty years ago that the biological sciences "woke up" to secondary metabolism. This encompasses the most basic biochemistry and molecular biology, as well as those areas closer to application, such as agriculture and health, and human nutrition. In the past 20 years, 25-30% of new drugs entering the US market were discovered in plants. Globally, the over-the-counter value of these drugs is estimated at over $40 billion annually. However, there is a major difference in dose-dependent bioactivity between bioactive secondary metabolites and small proteins/polypeptides such as those discussed herein.

Los metabolitos secundarios bioactivos beneficiosos (por ejemplo, polifenoles antioxidantes) son eficaces típicamente en concentraciones bajas. Sin embargo, por encima de un umbral específico resultan altamente tóxicos. Por el contrario, las proteínas/polipéptidos pequeños son naturalmente beneficiosos (por ejemplo, la deflamina) o tóxicos (por ejemplo, la ricina y las proteínas presentes en los venenos de serpientes y escorpiones). Beneficial bioactive secondary metabolites (e.g., antioxidant polyphenols) are typically effective at low concentrations. However, above a specific threshold they become highly toxic. In contrast, small proteins/polypeptides are either naturally beneficial (e.g., deflamin) or toxic (e.g., ricin and proteins present in snake and scorpion venoms).

Materiales y métodosMaterials and methods

Materiales, solventes y reactivos Materials, solvents and reagents

La solución acuosa al 5 % (p/v) de ácido 2,4,6-trinitrobenzenosulfónico (TNBS) fue adquirida a Sigma Chemical Co. La ketamina (Imalgene® 1000) y la xilazina (Rompun® 2%) fueron compradas a Bio2 productos veterinarios (Lisboa, Portugal). Todos los demás reactivos fueron adquiridos a Sigma-Aldrich (St. Louis, EE. UU.). La gelatina con tinte (DQ) fue comprada a Invitrogen (Carlsbad, CA, EE. UU.). The 5% (w/v) aqueous solution of 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid (TNBS) was purchased from Sigma Chemical Co. Ketamine (Imalgene® 1000) and xylazine (Rompun® 2%) were purchased from Bio2 Veterinary Products (Lisbon, Portugal). All other reagents were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, USA). Dye-labeled gelatin (DQ) was purchased from Invitrogen (Carlsbad, CA, USA).

Medición de la actividad antibacteriana Measurement of antibacterial activity

Las actividades antibacterianas de deflamina fueron evaluadas en placas estériles de 96 pocillos (Greiner Bio-one, Alemania), utilizando el método de microdilución como se describe por Bouhdid et al. (2010). En resumen, se agregaron 50 pL de medio de Müller-Hinton (Biokar, Francia) y 50 pL de solución de deflamina (para obtener una concentración de deflamina de 100 pg/mL) al primer pocillo, y se diluyó en serie 1:2 a cada pocillo adyacente, hasta 10 diluciones. Posteriormente se agregaron 50 pL de la suspensión bacteriana con una concentración de 2 x 105 UFC/mL a los pocillos. Se realizaron un control positivo (50 pL de medio de Müller-Hinton 50 pL de suspensión bacteriana) y un control negativo (100 pL de medio de Müller-Hinton). Las placas se incubaron durante 24 h a 37 °C, y la absorbancia se leyó a 546 nm (Synergy HT, Biotek, EE. UU.) al principio de la inoculación y al final del ensayo. The antibacterial activities of deflamin were evaluated in sterile 96-well plates (Greiner Bio-one, Germany), using the microdilution method as described by Bouhdid et al. (2010). Briefly, 50 pL of Müller-Hinton medium (Biokar, France) and 50 pL of deflamin solution (to obtain a deflamin concentration of 100 pg/mL) were added to the first well, and serially diluted 1:2 to each adjacent well, up to 10-fold dilutions. Subsequently, 50 pL of the bacterial suspension with a concentration of 2 x 105 CFU/mL was added to the wells. A positive control (50 pL of Müller-Hinton medium + 50 pL of bacterial suspension) and a negative control (100 pL of Müller-Hinton medium) were performed. The plates were incubated for 24 h at 37 °C, and the absorbance was read at 546 nm (Synergy HT, Biotek, USA) at the beginning of inoculation and at the end of the assay.

Medición de la actividad antifúngica Measurement of antifungal activity

Se preparó una suspensión de esporas agregando 20 mL de agua estéril a cultivos fúngicos de 1 semana de edad cultivados en placas de Petri que contenían agar de patata y dextrosa (PDA) como medio de cultivo. Las condiciones de crecimiento fueron de 25 °C ± 1 °C, en oscuridad. La suspensión de esporas fue filtrada y ajustada a una concentración de 105 esporas/mL usando un hemocitómetro. Se agregaron 100 pL de suspensión de esporas a placas de Petri que contenían medio PDA y se distribuyeron uniformemente sobre la superficie de la placa con un rastrillo estéril. Unos discos realizados en papel de filtro estéril (diámetro: 6 mm) fueron empapados en 6 pL de una solución de deflamina (100 pg/mL) y depositados en la superficie del medio. Se realizaron controles empapando discos de papel de filtro estériles con 6 pL de agua estéril. Las placas de Petri se almacenaron en un incubador (25 °C, en oscuridad) y el crecimiento fúngico se monitorizó durante un período de 2 semanas. Spore suspension was prepared by adding 20 mL of sterile water to 1-week-old fungal cultures grown on Petri dishes containing potato dextrose agar (PDA) as the growth medium. Growth conditions were 25 °C ± 1 °C, in the dark. The spore suspension was filtered and adjusted to a concentration of 105 spores/mL using a hemocytometer. 100 pL of spore suspension was added to Petri dishes containing PDA medium and evenly distributed over the surface of the plate with a sterile rake. Sterile filter paper discs (diameter: 6 mm) were soaked in 6 pL of a deflamin solution (100 pg/mL) and placed on the surface of the medium. Controls were performed by soaking sterile filter paper discs with 6 pL of sterile water. Petri dishes were stored in an incubator (25 °C, dark) and fungal growth was monitored over a period of 2 weeks.

Concentraciones inhibidoras mínimas (MIC) Minimum inhibitory concentrations (MIC)

Las concentraciones inhibidoras mínimas (MIC) fueron evaluadas en placas estériles de 96 pocillos (Greiner Bioone, Alemania), utilizando el método de microdilución como se describe anteriormente (Bouhdid et al., 2010). En resumen, se agregaron 50 pL de medio RPMI a cada pocillo. A continuación, se agregaron 50 pL de cada muestra al primer pocillo y se diluyó en serie 1:2 a cada pocillo adyacente, hasta 10 diluciones. Posteriormente, se agregaron 50 pL de la suspensión celular HT29 con una concentración de 2 x 105 células/mL a los pocillos. Se realizaron, un control positivo (50 pL de medio RPMI 50 pL de suspensión celular), y un control negativo (100 pL de medio RPMI). Las placas se incubaron durante 24 h a 37 °C, y el crecimiento celular se midió mediante el ensayo de bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio (MTT) (Carmichael et al., 1987). Para la determinación de la MIC de la MMP-9, se recogió el medio de cada pocillo y se determinaron las actividades gelatinolíticas con gelatina DQ, como se describe a continuación. Minimum inhibitory concentrations (MICs) were assessed in sterile 96-well plates (Greiner Bioone, Germany) using the microdilution method as described previously (Bouhdid et al., 2010). Briefly, 50 pL of RPMI medium was added to each well. Then, 50 pL of each sample was added to the first well and serially diluted 1:2 to each adjacent well, up to 10-fold dilutions. Subsequently, 50 pL of HT29 cell suspension at a concentration of 2 x 105 cells/mL was added to the wells. A positive control (50 pL RPMI medium + 50 pL cell suspension) and a negative control (100 pL RPMI medium) were performed. Plates were incubated for 24 h at 37 °C, and cell growth was measured by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay (Carmichael et al., 1987). For determination of MMP-9 MIC, medium was collected from each well and gelatinolytic activities were determined with DQ gelatin as described below.

Semillas Seeds

En ciertas formas de realización, se utilizaron semillas secas de las siguientes especies de leguminosas: lupino blanco(Lupinus albusL.), garbanzo(Cicer arietinumL.) y soja(Glycine maxL.). Cuando se requirió, asimismo se utilizaron otras semillas de leguminosas: lenteja(Lens culinarisM.), alubia común(Phaseolus vulgarisL.), guisante(Pisum sativumL.), haba(Vicia fabaL.) y alubia carilla(Vigna unguiculataL.). In certain embodiments, dried seeds of the following legume species were used: white lupin (Lupinus albus L.), chickpea (Cicer arietinum L.) and soybean (Glycine max L.). Where required, other legume seeds were also used: lentil (Lens culinaris M.), common bean (Phaseolus vulgaris L.), pea (Pisum sativum L.), broad bean (Vicia faba L.) and black-eyed bean (Vigna unguiculata L.).

Semillas cocidas Cooked seeds

Las semillas de leguminosas, al igual que muchas otras semillas, son conocidas por contener factores antinutricionales, como inhibidores de enzimas digestivas, lectinas, altas concentraciones de fitato, aminoácidos no proteicos, etc. Por lo tanto, deben ser ingeridas después de cocinarlas para asegurar la desnaturalización de los factores antinutricionales proteicos. Por estas razones, y porque se encontró que la deflamina resiste la ebullición, se realizaron una serie de experimentos iniciales utilizando semillas cocidas. Para simular las condiciones de cocción, las semillas secas se hirvieron en agua destilada (p/v) hasta adquirir una textura suave y adecuada para comer (Xu & Chang, 2008). Legume seeds, like many other seeds, are known to contain antinutritional factors, such as digestive enzyme inhibitors, lectins, high concentrations of phytate, non-protein amino acids, etc. Therefore, they should be ingested after cooking to ensure denaturation of protein antinutritional factors. For these reasons, and because deflamin was found to resist boiling, a series of initial experiments were conducted using cooked seeds. To simulate cooking conditions, dried seeds were boiled in distilled water (w/v) until they acquired a soft texture suitable for eating (Xu & Chang, 2008).

Extracción de proteínas y de compuestos no proteicos Extraction of proteins and non-protein compounds

Extracción de proteínas solubles totales Extraction of total soluble proteins

En ciertas formas de realización, las proteínas solubles totales de las semillas se extrajeron agitando durante 2 a 3 h a temperatura ambiente, en un tampón Tris-HCl 100 mM, pH 7.5, en una proporción de 1:5 (p/v), que contenía polivinilpolipirrolidona (0.5 g PVPP por 0.5 g de peso fresco) y agitando durante 4 h a 4 grados Celsius. La suspensión se centrifugó A continuación a 12,000gdurante 60 min a 4 grados Celsius (Beckman J2 - 21M/E, rotor JA 20.000). El sobrenadante se mantuvo y se almacenó en un congelador a -20 °C. In certain embodiments, total soluble proteins from seeds were extracted by shaking for 2 to 3 h at room temperature in 100 mM Tris-HCl buffer, pH 7.5, in a ratio of 1:5 (w/v), containing polyvinylpolypyrrolidone (0.5 g PVPP per 0.5 g fresh weight) and shaking for 4 h at 4 degrees Celsius. The suspension was then centrifuged at 12,000 g for 60 min at 4 degrees Celsius (Beckman J2-21M/E, JA 20,000 rotor). The supernatant was kept and stored in a -20 °C freezer.

Extracción de compuestos no proteicos Extraction of non-protein compounds

Para extracciones fenólicas totales, las semillas se molieron hasta obtener harina, se desengrasaron con n-hexano, y se agregaron 10 mL de acetona en agua (50 %, v/v) por cada 1 g de peso fresco. Las muestras se agitaron durante 4 h a temperatura ambiente y se centrifugaron a 12,000gdurante 10 min a 4 grados Celsius (Beckman J2 - 21M/E, rotor JA 20.000). El procedimiento se repitió dos veces y se recogieron, agruparon y almacenaron los sobrenadantes congelados para su análisis posterior. Los sobrenadantes se evaporaron a 60 °C hasta la sequedad y el extracto resultante se resuspendió en tampón de reacción (50 mM de tampón Tris-HCl, pH 7.6, conteniendo 150 mM de NaCl, 5 mM de CaCh y 0.01 % v/v de Tween 20 con 12 % v/v de etanol). For total phenolic extractions, seeds were ground to flour, defatted with n-hexane, and 10 mL of acetone in water (50%, v/v) was added per 1 g of fresh weight. Samples were shaken for 4 h at room temperature and centrifuged at 12,000 g for 10 min at 4 degrees Celsius (Beckman J2 - 21M/E, rotor JA 20,000). The procedure was repeated twice, and frozen supernatants were collected, pooled, and stored for later analysis. The supernatants were evaporated at 60 °C to dryness and the resulting extract was resuspended in reaction buffer (50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.6, containing 150 mM NaCl, 5 mM CaCh and 0.01% v/v Tween 20 with 12% v/v ethanol).

Extracción y aislamiento de deflamina de las semillas Extraction and isolation of deflamin from seeds

Se utilizaron semillas secas y maduras deLupinus albusL. (lupino) en esta parte del trabajo. En ciertas formas de realización, se siguieron procedimientos idénticos para la semilla de otras especies. El extracto proteico MMPI se aisló utilizando su capacidad para resistir la ebullición y la desnaturalización ácida. Se desarrolló un método para aislar la deflamina de las semillas que es adecuado para experimentar una ampliación a escala industrial (figura 4). Dried and mature seeds of Lupinus albus L. (lupin) were used in this part of the work. In certain embodiments, identical procedures were followed for the seed of other species. The protein extract MMPI was isolated using its ability to resist boiling and acid denaturation. A method for isolating deflamin from the seeds was developed which is suitable for scale-up to industrial scale (Figure 4).

En una forma de realización, el método para purificar la deflamina es un procedimiento limpio que sigue un esquema de precipitación secuencial. Se basa en la resistencia de la deflamina a altas temperaturas, bajo pH y altas concentraciones de etanol, e implica las etapas siguientes: In one embodiment, the method for purifying deflamine is a clean procedure that follows a sequential precipitation scheme. It is based on the resistance of deflamine to high temperatures, low pH and high ethanol concentrations, and involves the following steps:

- Aproximadamente 100 g ± 0.1 g de semilla seca de lupino (sin embrión y tegumento) se molieron hasta obtener harina. - Approximately 100 g ± 0.1 g of dried lupin seed (without embryo and tegument) were ground into flour.

- La harina se desengrasa con n-hexano y a continuación se suspende en agua (1:20 p/v; pH ajustado a pH 8.0-8.5), bajo agitación durante 2-3 h a temperatura ambiente o - The flour is degreased with n-hexane and then suspended in water (1:20 w/v; pH adjusted to pH 8.0-8.5), under stirring for 2-3 h at room temperature or

- la grasa se retira simplemente de la parte superior de la suspensión tras la suspensión de la harina en agua (1:20 p/v; pH ajustado a pH 8.0-8.5), bajo agitación durante 2-3 h a temperatura ambiente. Como alternativa al agua, a escala de laboratorio, la harina puede suspenderse en tampón Tris-HCl 50 mM, pH 7,5. Tras agitar durante 4 h (o durante la noche) a 4 grados C, las proteínas solubles se obtienen por centrifugación a 13,500 g durante 30 min a 4 grados C. El sedimento se desecha. - the fat is simply skimmed off the top of the suspension after suspending the flour in water (1:20 w/v; pH adjusted to pH 8.0-8.5), under stirring for 2-3 h at room temperature. As an alternative to water, on a laboratory scale, the flour can be suspended in 50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.5. After stirring for 4 h (or overnight) at 4 degrees C, soluble proteins are obtained by centrifugation at 13,500 g for 30 min at 4 degrees C. The pellet is discarded.

- La solución proteica se hierve a 100 grados C durante 10 min y se centrifuga a 13,500 g durante 20 min a 4 grados C. El sedimento se desecha. Se recoge el sobrenadante y se proporciona el extracto tratado térmicamente (HT). - The protein solution is boiled at 100 degrees C for 10 min and centrifuged at 13,500 g for 20 min at 4 degrees C. The pellet is discarded. The supernatant is collected and the heat-treated (HT) extract is provided.

- Los polipéptidos/proteínas presentes en el sobrenadante se precipitan mediante la adición de HCl diluido hasta pH 4.0. Tras centrifugar a 13,500 g durante 20 minutos a 4 grados C, se desecha el sobrenadante. - Polypeptides/proteins present in the supernatant are precipitated by the addition of diluted HCl to pH 4.0. After centrifugation at 13,500 g for 20 minutes at 4 degrees C, the supernatant is discarded.

- El sedimento se resuspende en etanol al 40 % (v/v) que contiene NaCl 0.4 M, se agita durante 1 h a temperatura ambiente y se centrifuga a 13,500 g durante 30 min a 4 grados C. Este tratamiento lleva la deflamina a solución, a diferencia de la gran mayoría de las proteínas de almacenamiento de las semillas. El sedimento se desecha. - The pellet is resuspended in 40% (v/v) ethanol containing 0.4 M NaCl, shaken for 1 h at room temperature, and centrifuged at 13,500 g for 30 min at 4 degrees C. This treatment brings deflamin into solution, unlike the vast majority of seed storage proteins. The pellet is discarded.

- El sobrenadante se lleva a etanol al 90 % (v/v) y se almacena a -20 grados C durante la noche, precipitando la deflamina, seguido de centrifugación a 13,500 g durante 30 min a 4 grados C. El sobrenadante se desecha. - The supernatant is brought to 90% (v/v) ethanol and stored at -20 degrees C overnight, precipitating deflamin, followed by centrifugation at 13,500 g for 30 min at 4 degrees C. The supernatant is discarded.

Para unos mejores resultados y obtener una fracción de deflamina más pura y limpia, debe repetirse la precipitación diferencial con etanol al 40 a 90 % (v/v). Así, For better results and to obtain a purer and cleaner fraction of deflamin, the differential precipitation with 40 to 90% (v/v) ethanol should be repeated. Thus,

- La deflamina presente en el sedimento se disuelve de nuevo en etanol al 40 % (v/v) que contiene NaCl 0.4 M, se agita durante 1 h a temperatura ambiente y se centrifuga a 13,500 g durante 30 min a 4 grados C. - The deflamine present in the sediment is dissolved again in 40% (v/v) ethanol containing 0.4 M NaCl, shaken for 1 h at room temperature and centrifuged at 13,500 g for 30 min at 4 degrees C.

Este segundo lavado limpia la deflamina de contaminantes finales. El sedimento se desecha de nuevo. This second wash cleans the deflamine of final contaminants. The sediment is discarded again.

- El sobrenadante se lleva una vez más a etanol al 90 % (v/v) y se almacena a -20 grados C durante la noche, precipitando la deflamina, seguido de centrifugación a 13,500 g durante 30 min a 4 grados C. El sobrenadante se desecha. - The supernatant is once again taken up in 90% (v/v) ethanol and stored at -20 degrees C overnight, precipitating the deflamin, followed by centrifugation at 13,500 g for 30 min at 4 degrees C. The supernatant is discarded.

- El sedimento final contiene deflamina pura, que posteriormente se disuelve en el menor volumen posible de agua Milli-Q. A escala de laboratorio, la solución de deflamina se desala finalmente en agua en columnas Sephadex G-25 (columnas NAP-10, GE Healthcare Life Sciences) para eliminar los contaminantes de baja masa molecular. - The final sediment contains pure deflamin, which is subsequently dissolved in the smallest possible volume of Milli-Q water. On a laboratory scale, the deflamin solution is finally desalted in water on Sephadex G-25 columns (NAP-10 columns, GE Healthcare Life Sciences) to remove low molecular mass contaminants.

- El extracto obtenido se almacenó en tubos falcon a -20 grados C. - The obtained extract was stored in falcon tubes at -20 degrees C.

Esta metodología tuvo éxito en el aislamiento de deflamina deL. albus, CicerarietinumyGlycine max.This methodology was successful in isolating deflamina from L. albus, Cicerarietinum and Glycine max.

Fraccionamiento de deflamina por cromatografía líquida de alto rendimiento Fractionation of deflamine by high performance liquid chromatography

En ciertas formas de realización, los polipéptidos constituyentes de la deflamina se fraccionaron en un dispositivo de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) (Waters 2695 Separations Module) equipado con un detector de matriz de fotodiodos Waters 2998. Las muestras de proteínas se separaron en una columna de fase inversa C18, Zorbax 300SB 5 mm, 250 mm x 4.6 mm. La elución se realizó con el eluyente A (ácido trifluoroacético al 0,1 % v/v, TFA) y el disolvente B (acetonitrilo en TFA al 0,1 % v/v). La detección de picos se realizó tanto a 214 nm como a 280 nm. In certain embodiments, the constituent polypeptides of deflamin were fractionated on a high performance liquid chromatography (HPLC) device (Waters 2695 Separations Module) equipped with a Waters 2998 photodiode array detector. Protein samples were separated on a Zorbax 300SB 5 mm, 250 mm x 4.6 mm, C18 reversed phase column. Elution was performed with eluent A (0.1% v/v trifluoroacetic acid, TFA) and solvent B (0.1% v/v acetonitrile in TFA). Peak detection was performed at both 214 nm and 280 nm.

Electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecilsulfato sódico (SDS-PAGE) Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)

En ciertas formas de realización, las muestras se trataron con tampón Tris-HCl 100 mM, pH 6.8, que contiene pmercaptoetanol 100 mM, SDS 2 % (p/v), glicerol al 15 % (v/v) y púrpura de m-cresol 0.006 % (p/v), y se calentaron a 100 grados C durante 5 min. Se llevó a cabo una electroforesis unidimensional, siguiendo el método descrito por Laemmli (1970) en un gel de resolución de acrilamida al 12.5 % (p/v) y un gel de apilamiento de acrilamida al 5 % (p/v), y se realizó en una unidad de electroforesis vertical a 100 V y 20 mA por gel. Los geles se fijaron durante 20 min en TCA al 10 % (p/v) y se tiñeron con azul brillante de Coomassie R-250 (CBB R-250) al 0,25 % (p/v), 2-propanol al 25 % (v/v) y ácido acético al 10 % (v/v). La destinción se realizó en una solución de 25 % (v/v) de 2-propanol y 10 % (v/v) de ácido acético. In certain embodiments, samples were treated with 100 mM Tris-HCl buffer, pH 6.8, containing 100 mM mercaptoethanol, 2% (w/v) SDS, 15% (v/v) glycerol, and 0.006% (w/v) m-cresol purple, and heated to 100 degrees C for 5 min. One-dimensional electrophoresis was performed, following the method described by Laemmli (1970) on a 12.5% (w/v) acrylamide resolving gel and a 5% (w/v) acrylamide stacking gel, and was run on a vertical electrophoresis unit at 100 V and 20 mA per gel. Gels were fixed for 20 min in 10% (w/v) TCA and stained with 0.25% (w/v) Coomassie Brilliant Blue R-250 (CBB R-250), 25% (v/v) 2-propanol, and 10% (v/v) acetic acid. Destaining was performed in a solution of 25% (v/v) 2-propanol and 10% (v/v) acetic acid.

Análisis por espectrometría de masas (MS) Mass spectrometry (MS) analysis

En ciertas formas de realización, los picos aislados seleccionados se analizaron por LC/MS en un 5600 TripleTOF (ABSciex®) en modo de adquisición dependiente de la información (IDA). Los péptidos se resolvieron mediante cromatografía líquida (nanoLC Ultra 2D, Eksigent®) en una columna MicroLC ChromXPTM C18CL de fase inversa (300 |jm ID x 15 cm de longitud, partículas de 3 mm, tamaño de poro de 120 A, Eksigent®) a 5 jL/min. Los péptidos se eluyeron en el espectrómetro de masas con un gradiente multietapa: 0-2 min gradiente lineal de 5 a 10 %, 2-45 min gradiente lineal de 10 % a 30 %, y 45-46 min a 35 % de acetonitrilo en 0.1 % FA. Los péptidos se eluyeron en el espectrómetro de masas utilizando una fuente de ionización por electroespray (DuoSpray™ Source, AB Sciex) con un emisor de acero inoxidable de 50 mm de diámetro interno (ID) (New Objective). In certain embodiments, selected isolated peaks were analyzed by LC/MS on a 5600 TripleTOF (ABSciex®) in information dependent acquisition (IDA) mode. Peptides were resolved by liquid chromatography (nanoLC Ultra 2D, Eksigent®) on a reversed phase MicroLC ChromXPTM C18CL column (300 µm ID x 15 cm length, 3 mm particles, 120 A pore size, Eksigent®) at 5 µL/min. Peptides were eluted into the mass spectrometer with a multi-step gradient: 0-2 min linear gradient from 5 to 10%, 2-45 min linear gradient from 10% to 30%, and 45-46 min at 35% acetonitrile in 0.1% FA. Peptides were eluted into the mass spectrometer using an electrospray ionization source (DuoSpray™ Source, AB Sciex) with a 50 mm internal diameter (ID) stainless steel emitter (New Objective).

Para los experimentos de adquisición dependiente de la información (IDA), el espectrómetro de masas se configuró para escanear espectros completos (350-1250 m/z) durante 250 ms, seguido de hasta 100 escaneados MS/MS (100-1500 m/z a partir de un tiempo de acumulación dinámico -mínimo 30 ms para precursor por encima del umbral de intensidad de 1000- con el fin de mantener un tiempo de ciclo de 3.3 s). Los iones candidatos con un estado de carga entre 2 y 5 y recuentos por encima de un umbral mínimo de 10 recuentos por segundo se aislaron para la fragmentación y se recogió un espectro MS/MS antes de añadir esos iones a la lista de exclusión durante 25 s (espectrómetro de masas realizado por Analyst® TF 1.6, ABSciex®). Se utilizó una colisión rodante con una dispersión de energía de colisión de 5. Se realizaron dos experimentos IDA para cada muestra con el segundo análisis llevado a cabo con una lista de exclusión de los péptidos previamente identificados. For information-dependent acquisition (IDA) experiments, the mass spectrometer was set to scan full spectra (350–1250 m/z) for 250 ms followed by up to 100 MS/MS scans (100–1500 m/z starting with a dynamic accumulation time – minimum 30 ms for precursor above intensity threshold of 1000 – in order to maintain a cycle time of 3.3 s). Candidate ions with a charge state between 2 and 5 and counts above a minimum threshold of 10 counts per second were isolated for fragmentation and an MS/MS spectrum was collected before those ions were added to the exclusion list for 25 s (Analyst® TF 1.6 mass spectrometer, ABSciex®). A rolling collision with a collision energy spread of 5 was used. Two IDA experiments were performed for each sample with the second analysis carried out with a holdout list of previously identified peptides.

La identificación de proteínas se obtuvo utilizando el software Protein Pilot™ (v 5.0, ABSciex®) con los siguientes parámetros de búsqueda: identificación a partir de la base de datos uniprot de marzo de 2016, sin alquilación ni digestión para las muestras de péptidos. Como criterio para el filtrado de proteínas se utiliza un valor de puntuación no utilizado de 1.3 y un filtrado de confianza de péptidos de 95% y una contribución >0. Protein identification was obtained using Protein Pilot™ software (v 5.0, ABSciex®) with the following search parameters: identification from the uniprot database March 2016, no alkylation or digestion for peptide samples. An unused score value of 1.3 and a peptide confidence filtering of 95% and >0 contribution are used as criteria for protein filtering.

Cultivos celulares Cell cultures

Material biológico Biological material

A lo largo del presente trabajo se utilizó la línea celular de adenocarcinoma de colon humano, HT29 (ECACC 85061109), obtenida de un adenocarcinoma de una mujer caucásica de 44 años. Las líneas celulares HT29 se mantuvieron en medio RPMI suplementado con 10 % (p/v) de suero fetal bovino inactivado por calor (FBS) y 200 mM de glutamina, 2x104 IU.mL-1 de penicilina y 20 mg.mL-1 de estreptomicina a 37 °C en una atmósfera humidificada de 5 % (v/v) de CO2. La observación rutinaria de la viabilidad celular se realizó mediante microscopía invertida. Throughout this work, the human colon adenocarcinoma cell line, HT29 (ECACC 85061109), obtained from an adenocarcinoma of a 44-year-old Caucasian woman, was used. HT29 cell lines were maintained in RPMI medium supplemented with 10% (w/v) heat-inactivated fetal bovine serum (FBS) and 200 mM glutamine, 2x104 IU.mL-1 penicillin and 20 mg.mL-1 streptomycin at 37 °C in a humidified atmosphere of 5% (v/v) CO2. Routine observation of cell viability was performed by inverted microscopy.

Ensayos de proliferación, adhesión y viabilidad celular Cell proliferation, adhesion and viability assays

Se sembraron células HT29 cultivadas en placas de 96 pocillos (2X104/pocillo), se añadieron muestras a los medios de crecimiento en las concentraciones requeridas (por ejemplo, 100 pg/mL) y se incubaron durante 24 h. Después de cada tratamiento, se recogieron los medios extracelulares y se lavaron las células con solución salina tamponada con fosfato (PBS) para eliminar las células no adheridas. Las células que estaban adheridas al fondo se cosecharon con tripsina al 0,15 % (p/v) en solución tamponadora de fosfato. La proliferación celular y la viabilidad se determinaron mediante el ensayo estándar de bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio (MTT) descrito por Carmichaelet al.(1987). El número de células se determinó utilizando un hemocitómetro, con tinción de azul tripano, lo que permitió cuantificar a) la adhesión celular, b) la citotoxicidad y c) el crecimiento celular. Todos los tratamientos se realizaron por duplicado en por lo menos 3 experimentos independientes. HT29 cells cultured in 96-well plates were seeded (2X10/well), samples were added to the growth media at the required concentrations (e.g. 100 pg/mL) and incubated for 24 h. After each treatment, extracellular media was collected and cells were washed with phosphate buffered saline (PBS) to remove non-adherent cells. Cells that were attached to the bottom were harvested with 0.15% (w/v) trypsin in phosphate buffer. Cell proliferation and viability were determined by the standard 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay described by Carmichael et al. (1987). Cell number was determined using a hemocytometer, with trypan blue staining, which allowed quantification of a) cell adhesion, b) cytotoxicity and c) cell growth. All treatments were performed in duplicate in at least 3 independent experiments.

Ensayos de migración celular: ensayo de heridasin vitroCell migration assays: in vitro wounding assay

En ciertas formas de realización, para el análisis de la migración celular, se llevó a cabo el ensayo de cicatrización de heridas. Se sembraron células HT29 (5x105 células/pocillo) en placas de 6 pocillos y se dejó que alcanzaran 80 % de confluencia. Se realizaron "heridas" realizando un rascado a lo largo de la monocapa celular para crear un espacio abierto, imitando así una herida. A continuación, las células se lavaron dos veces con PBS para eliminar los restos flotantes. Posteriormente, cada pocillo se llenó con medio fresco con o sin la presencia de diferentes concentraciones de inhibidores potenciales, a diferentes concentraciones (por ejemplo, 100 pg/mL), y se dejó crecer hasta 48 h. Al final de los tratamientos, se determinó el área invadida o el número de células en el área del rascado de cada pocillo y se comparó con el área inicial a las 0 h, y se fotografiaron las células con un microscopio de contraste de fase. Se calcula el área cubierta por las células que migraban a la zona pelada al inicio del tratamiento. Esta comparación permitió evaluar el efecto inhibidor (si existe) ejercido por cada fracción proteica sobre la capacidad migratoria de las células HT29. El área de migración celular se contó en tres a cinco campos aleatorios de cada tratamiento por triplicado y se expresó como porcentaje en relación con el tiempo 0 (área cubierta por células migradas hasta la zona pelada al inicio del tratamiento). In certain embodiments, for analysis of cell migration, wound healing assay was performed. HT29 cells (5x105 cells/well) were seeded in 6-well plates and allowed to reach 80% confluency. "Wounds" were made by scratching along the cell monolayer to create an open space, thus mimicking a wound. Cells were then washed twice with PBS to remove floating debris. Each well was then filled with fresh medium with or without the presence of different concentrations of potential inhibitors, at different concentrations (e.g., 100 pg/mL), and allowed to grow for up to 48 h. At the end of the treatments, the invaded area or the number of cells in the scratch area of each well was determined and compared to the initial area at 0 h, and the cells were photographed under a phase contrast microscope. The area covered by cells migrating to the peeled area at the start of treatment was calculated. This comparison allowed the evaluation of the inhibitory effect (if any) exerted by each protein fraction on the migratory capacity of HT29 cells. The area of cell migration was counted in three to five random fields of each treatment in triplicate and was expressed as a percentage relative to time 0 (area covered by cells migrated to the peeled area at the start of treatment).

Ensayos enzimáticos: efecto de la deflamina sobre las actividades catalíticas de MMP-9 y MMP-2 Enzyme assays: effect of deflamin on the catalytic activities of MMP-9 and MMP-2

Cuantificación de la actividad gelatinolítica con MMP-9 Quantification of gelatinolytic activity with MMP-9

Para el ensayo de gelatina fluorógena, la gelatina DQ se adquirió en Invitrogen (Carlsbad, CA, EE.UU.) y se disolvió en agua a 1 mg/mL. Todas las soluciones y diluciones se prepararon en tampón de ensayo (tampón Tris-HCl 50 mM, pH 7.6, con 150 mM de NaCl, 5 mM de CaCl2 y Tween 20 al 0.01 % v/v). En todos los experimentos se utilizó gelatina DQ a una concentración de 2.5 pg/mL. For the fluorogenic gelatin assay, DQ gelatin was purchased from Invitrogen (Carlsbad, CA, USA) and dissolved in water at 1 mg/mL. All solutions and dilutions were prepared in assay buffer (50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.6, containing 150 mM NaCl, 5 mM CaCl2, and 0.01% v/v Tween 20). DQ gelatin was used at a concentration of 2.5 pg/mL in all experiments.

En una placa de macroensayo de 96 pocillos (chimenea, 96 pocillos, negra), se añadió 0,1 nM (para un volumen final de 200 pL) de la enzima (MMP-9, Sigma). Para los ensayos con inhibidores, se añadió la cantidad requerida de inhibidor (por ejemplo, 100 pg/mL) y se incubó la placa durante 1 h a 37 grados C. Posteriormente, se añadió DQ-gelatina a una concentración final de 2.5 pg/mL y se dejó incubar de nuevo durante 1 h. A continuación, se midieron los niveles de fluorescencia (ex. 485 nm/em. 530 nm). En cada experimento se incluyeron controles positivos (sin inhibidor) y negativos (sin enzima) para corregir posibles actividades proteolíticas presentes en las muestras de proteínas. Todos los datos se corrigieron mediante resta de sus respectivos controles negativos. In a 96-well macroassay plate (chimney, 96 wells, black), 0.1 nM (for a final volume of 200 pL) of the enzyme (MMP-9, Sigma) was added. For inhibitor assays, the required amount of inhibitor (e.g. 100 pg/mL) was added and the plate was incubated for 1 h at 37 degrees C. Subsequently, DQ-gelatin was added to a final concentration of 2.5 pg/mL and allowed to incubate again for 1 h. Fluorescence levels were then measured (ex. 485 nm/em. 530 nm). Positive (no inhibitor) and negative (no enzyme) controls were included in each experiment to correct for possible proteolytic activities present in the protein samples. All data were corrected by subtraction of their respective negative controls.

Cuantificación de la actividad gelatinolítica en medios celulares Quantification of gelatinolytic activity in cellular media

Se recogió medio extracelular HT29 para cuantificar las actividades gelatinolíticas presentes tras la exposición a los diferentes inhibidores. La actividad detectada se debe a la presencia de ambas enzimas, MMP-9 y MM-2. El ensayo se llevó a cabo de la misma manera que se describió anteriormente, con la excepción de que se añadió medio HT29 de cada tratamiento a cada pocillo (150 pL). Extracellular HT29 medium was collected to quantify the gelatinolytic activities present after exposure to the different inhibitors. The detected activity is due to the presence of both enzymes, MMP-9 and MM-2. The assay was carried out in the same way as described above, with the exception that HT29 medium from each treatment was added to each well (150 pL).

Actividad gelatinolítica total de tejidos colónicos Total gelatinolytic activity of colonic tissues

Se determinaron las actividades combinadas de MMP-9 y MMP-2 en los cólones de ratones expuestos a tratamientos con extracto de deflamina, como es descrito por Medinaet al.(2006) con pocas alteraciones. Brevemente, el tejido colónico se homogeneizó en una relación 1/100 (p/v) en tampón Tris-HCl 50 mM, pH 7.6, que contiene 150 mM de NaCl. Las muestras se sonicaron tres veces durante 10 s cada una a intervalos de 1 min. Tras 10 min en hielo, los extractos proteicos se centrifugaron durante 10 min a 13,000 g y 4 °C, se conservaron los sobrenadantes y se determinaron las concentraciones proteicas mediante una modificación del método de Lowry (Lowryet al.,1951). Las muestras se almacenaron a-80 °C hasta su análisis. La extracción de proteínas de cada colon, como se describe anteriormente, se utilizó para cuantificar las actividades gelatinolíticas respectivas. Para cuantificar las actividades de MMP-9 y MMP-2 se utilizó la gelatina templada con colorante (DQ) de sustrato fluorógeno adquirida en Invitrogen (Carlsbad, CA, EE.UU.). La gelatina DQ se disolvió en agua a 1 mg/mL según las instrucciones del fabricante. Todas las soluciones y diluciones se prepararon en tampón de ensayo (tampón Tris-HCl 50 mM, pH 7.6, que contiene 150 mM de NaCl, 5 mM de CaCl2 y Tween 20 al 0,01% v/v). Se utilizó una placa de microensayo de 96 pocillos (chimenea, 96 pocillos, negra). Se cargó el sobrenadante de tejido colónico de cada tratamiento (100<j>L) en cada pocillo. Posteriormente, se añadió gelatina DQ (a una concentración final de 2.5 jg/mL) a cada pocillo y se dejó la placa incubar durante 1 h. Se midieron los niveles de fluorescencia (ex. 485 nm/em. 530 nm). Todos los datos se corrigieron restando sus correspondientes controles negativos. Combined MMP-9 and MMP-2 activities were determined in colons of mice exposed to deflamin extract treatments as described by Medina et al. (2006) with few alterations. Briefly, colonic tissue was homogenized at a 1/100 (w/v) ratio in 50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.6, containing 150 mM NaCl. Samples were sonicated three times for 10 s each at 1 min intervals. After 10 min on ice, protein extracts were centrifuged for 10 min at 13,000 g and 4 °C, supernatants were stored, and protein concentrations were determined by a modification of the Lowry method (Lowry et al.,1951). Samples were stored at -80 °C until analysis. Protein extraction from each colon, as described above, was used to quantify the respective gelatinolytic activities. The fluorogenic substrate dye-tempered gelatin (DQ) purchased from Invitrogen (Carlsbad, CA, USA) was used to quantify MMP-9 and MMP-2 activities. DQ gelatin was dissolved in water at 1 mg/mL according to the manufacturer's instructions. All solutions and dilutions were prepared in assay buffer (50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.6, containing 150 mM NaCl, 5 mM CaCl2, and 0.01% v/v Tween 20). A 96-well microassay plate (chimney, 96 wells, black) was used. Colonic tissue supernatant from each treatment (100<j>L) was loaded into each well. Subsequently, DQ gelatin (at a final concentration of 2.5 µg/mL) was added to each well and the plate was allowed to incubate for 1 h. Fluorescence levels (ex. 485 nm/em. 530 nm) were measured. All data were corrected by subtracting their corresponding negative controls.

Zimografía Zymography

En los ensayos zimográficos, se detectaron dos enzimas (MMP-9 y MMP-2, comúnmente conocidas como gelatinasas) así como sus zimógenos o proenzimas (pro-MMP-9 y pro-MMP-2) correspondientes. Por definición, un zimógeno o una proenzima es inactivo/a debido a la presencia de una secuencia corta de aminoácidos (denominada prosecuencia) que típicamente bloquea el acceso al sitio activo. En la situación actual, las enzimas MMP se sintetizan en esta forma para evitar, por ejemplo, que empiecen a degradar el ribosoma mientras aún están unidas al mismo durante la síntesis de proteínas. De este modo, estas proteínas se sintetizan en una forma inactiva y se convierten en su forma madura, natural, en su sitio de acción. En los ensayos de zimografía descritos en la presente memoria, las progelatinasas devienen asimismo activas porque son desnaturalizadas por el SDS, exponiendo así el sitio catalítico - De ahí la masa ligeramente superior de las proenzimas en los geles zimográficos debido a que aún mantienen la secuencia corta de aminoácidos del interruptor de cisteína. In zymographic assays, two enzymes (MMP-9 and MMP-2, commonly known as gelatinases) as well as their corresponding zymogens or proenzymes (pro-MMP-9 and pro-MMP-2) were detected. By definition, a zymogen or proenzyme is inactive due to the presence of a short sequence of amino acids (called a prosequence) that typically blocks access to the active site. In the current situation, MMP enzymes are synthesized in this form to prevent, for example, them from starting to degrade the ribosome while they are still bound to it during protein synthesis. These proteins are thus synthesized in an inactive form and converted to their mature, natural form at their site of action. In the zymographic assays described herein, progelatinases also become active because they are denatured by SDS, thus exposing the catalytic site - Hence the slightly higher mass of the proenzymes in zymographic gels because they still retain the short cysteine switch amino acid sequence.

Zimografía de gelatina Gelatin zymography

La zimografía de gelatina se realizó según los métodos estándares con las modificaciones siguientes: para determinar la actividad de metaloproteinasa en los sobrenadantes de cultivo de las líneas celulares de cáncer HT29, se prepararon geles de SDS-poliacrilamida (12.5 % p/v de acrilamida) copolimerizados con 1 % (p/v) de gelatina. Los sobrenadantes del cultivo celular se trataron con un tampón no reductor que contenía 62.6 mM de Tris-HCl pH 6.8, 2 % (p/v) de SDS, 10 % (v/v) de glicerol y 0.01 % (p/v) de azul de bromofenol, y se cargaron en cada pocillo. La electroforesis se llevó a cabo a 100 V durante 2 h. Tras la electroforesis, los geles se lavaron tres veces en tampón de renaturalización (Triton X-100 al 2.5 % v/v) durante 60 minutos cada uno, para eliminar el SDS. A continuación, los geles se incubaron durante la noche con tampón de revelado (tampón Tris-HCl 50 mM, pH 7.4, que contiene 5 mM de CaCl2, 1 mM de ZnCl2 y 0.01 % p/v de azida sódica). Los geles se tiñeron con Coomassie Brilliant Blue G-250 al 0.5 % (p/v) durante 30 minutos y se destiñeron con una solución de metanol: ácido acético : agua (50 : 10 : 40). Las intensidades de las bandas de proteínas se determinaron por densitometría midiendo las áreas de los picos mediante un programa informático de tratamiento de imágenes. Gelatin zymography was performed according to standard methods with the following modifications: To determine metalloproteinase activity in culture supernatants of HT29 cancer cell lines, SDS-polyacrylamide gels (12.5% w/v acrylamide) copolymerized with 1% (w/v) gelatin were prepared. Cell culture supernatants were treated with non-reducing buffer containing 62.6 mM Tris-HCl pH 6.8, 2% (w/v) SDS, 10% (v/v) glycerol and 0.01% (w/v) bromophenol blue and loaded into each well. Electrophoresis was carried out at 100 V for 2 h. After electrophoresis, the gels were washed three times in renaturation buffer (2.5% v/v Triton X-100) for 60 min each, to remove SDS. The gels were then incubated overnight with developing buffer (50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.4, containing 5 mM CaCl2, 1 mM ZnCl2, and 0.01% w/v sodium azide). The gels were stained with 0.5% (w/v) Coomassie Brilliant Blue G-250 for 30 min and destained with a methanol:acetic acid:water solution (50 : 10 : 40). The intensities of the protein bands were determined by densitometry by measuring the peak areas using image processing software.

Zimografía de gelatina inversa Reverse gelatin zymography

La zimografía de gelatina inversa, utilizada para detectar y cuantificar las proteínas MMPI en diferentes muestras, se realizó como se describe en Hawkeset al.(2001,2010), con algunas modificaciones. Las muestras de proteínas se trataron con tampón zimográfico (tampón Tris-HCl 313 mM, pH 6.8, que contenía 10 % (p/v) de SDS, 50 % (v/v) de glicerol y 0.05 % (p/v) de azul de bromofenol) y se cargaron en geles en bloque de SDS-poliacrilamida (12.5 % p/v de acrilamida) copolimerizados con gelatina (1 % p/v) y medio condicionado (1.0 mL) de una línea celular que expresa MMP-2 y m MP-9 o con diferentes concentraciones de MMP-9 (por ejemplo, 1 jmol/mL). La electroforesis se realizó como se describe anteriormente y los geles se lavaron tres veces (durante 60 min cada una) en Triton X-100 al 2.5 % (v/v), para eliminar el SDS, y se incubaron durante la noche como describe anteriormente para la zimografía de sustrato. Los geles se tiñeron con azul brillante de Coomassie G-250 al 0.5 % (p/v). Las zonas oscuras marcaban la inhibición mediada por MMPI de la degradación de la gelatina. Las bandas oscuras visibles contra un fondo blanco marcaban la inhibición mediada por MMPI de la degradación de la gelatina (Hawkes, 2001). Reverse gelatin zymography, used to detect and quantify MMPI proteins in different samples, was performed as described by Hawkes et al. (2001,2010), with some modifications. Protein samples were treated with zymographic buffer (313 mM Tris-HCl buffer, pH 6.8, containing 10% (w/v) SDS, 50% (v/v) glycerol and 0.05% (w/v) bromophenol blue) and loaded onto SDS-polyacrylamide bulk gels (12.5% w/v acrylamide) copolymerized with gelatin (1% w/v) and conditioned medium (1.0 mL) from a cell line expressing MMP-2 and mMP-9 or with different concentrations of MMP-9 (e.g., 1 jmol/mL). Electrophoresis was performed as described above and gels were washed three times (60 min each) in 2.5% (v/v) Triton X-100 to remove SDS and incubated overnight as described above for substrate zymography. Gels were stained with 0.5% (w/v) Coomassie Brilliant Blue G-250. Dark areas marked MMPI-mediated inhibition of gelatin degradation. Dark bands visible against a white background marked MMPI-mediated inhibition of gelatin degradation (Hawkes, 2001).

Zimografía de gelatina de extractos de colon Gelatin zymography of colon extracts

Para determinar las actividades de metaloproteinasa específicas en sobrenadantes de extracción de colon, se realizó una zimografía de gelatina según los métodos estándares (Tothet al.,2012), con las siguientes modificaciones: se copolimerizaron geles de SDS-poliacrilamida (12.5 % p/v de acrilamida) con gelatina al 1 % (p/v). Los sobrenadantes de extracción de colon, previamente tratados con un tampón no reductor que contenía 62.6 mM de tampón Tris-HCl, pH 6.8, 2 % (p/v) de SDS, 10 % (v/v) de glicerol y 0.01 % (p/v) de azul de bromofenol, se cargaron en cada pocillo de SDS-gel. La electroforesis se llevó a cabo como se describe anteriormente, en un gel de resolución de acrilamida al 12.5 % (p/v) y un gel de apilamiento de acrilamida al 5 % (p/v), realizada en una unidad de electroforesis vertical a 200 V y 20 mA por gel. Tras la electroforesis, los geles se lavaron tres veces en Tritón X-100 al 2.5 % (v/v) durante 60 minutos cada uno, para eliminar el SDS. A continuación, los geles se incubaron durante dos días con tampón de revelado (tampón Tris-HCl 50 mM, pH 7,4, que contiene 5 mM de CaCl2, 1 |jM de ZnCl2 y 0.01 % p/v de azida sódica), se tiñeron durante 30 minutos con Coomassie Brilliant Blue G-250 al 0.5 % (p/v) en metanol al 50 % (v/v) y ácido acético al 10% (v/v), y se destiñeron con una solución de metanol al 50 % (v/v) y ácido acético al 10 % (v/v). Las bandas blancas visibles contra un fondo azul marcaban la actividad gelatinasa de cada una de las proteinasas (Tothet al.,2012). To determine specific metalloproteinase activities in colon extraction supernatants, gelatin zymography was performed according to standard methods (Tothet al., 2012), with the following modifications: SDS-polyacrylamide gels (12.5% w/v acrylamide) were copolymerized with 1% (w/v) gelatin. Colon extraction supernatants, previously treated with a non-reducing buffer containing 62.6 mM Tris-HCl buffer, pH 6.8, 2% (w/v) SDS, 10% (v/v) glycerol and 0.01% (w/v) bromophenol blue, were loaded into each SDS-gel well. Electrophoresis was carried out as described above, on a 12.5% (w/v) acrylamide resolving gel and a 5% (w/v) acrylamide stacking gel, run on a vertical electrophoresis unit at 200 V and 20 mA per gel. After electrophoresis, the gels were washed three times in 2.5% (v/v) Triton X-100 for 60 min each, to remove SDS. The gels were then incubated for two days with developing buffer (50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.4, containing 5 mM CaCl2, 1 µM ZnCl2, and 0.01% w/v sodium azide), stained for 30 min with 0.5% (w/v) Coomassie Brilliant Blue G-250 in 50% (v/v) methanol and 10% (v/v) acetic acid, and destained with a solution of 50% (v/v) methanol and 10% (v/v) acetic acid. The white bands visible against a blue background marked the gelatinase activity of each of the proteinases (Tothet al., 2012).

Modelos animales de enfermedades inflamatorias experimentales Animal models of experimental inflammatory diseases

Modelo de inflamación de la colitis Colitis inflammation model

Animales Animals

Unos ratones macho CD-1, de 25 a 30 g de peso y 5 a 6 semanas de edad (Harlan Iberica, Barcelona, España) fueron alojados en jaulas estándares de polipropileno con accesoad libituma comida y agua, bajo un ambiente controlado en una habitación mantenida a 22 grados C ± 1 grados C con un ciclo de 12 h de luz, 12 h de oscuridad en la Facultad de Farmacia, Animalario Central, Universidad de Lisboa. Male CD-1 mice, weighing 25–30 g and 5–6 weeks old (Harlan Iberica, Barcelona, Spain) were housed in standard polypropylene cages with free access to food and water, under a controlled environment in a room maintained at 22 degrees C ± 1 degrees C with a 12-h light/12-h dark cycle at the Faculty of Pharmacy, Central Animalarium, University of Lisbon.

Cuidado y mantenimiento de los animales para los experimentosin vivoCare and maintenance of animals for in vivo experiments

Los experimentos se llevaron a cabo de acuerdo con la Home Office Guidance in the Operation of Animals (Scientific Procedures) Act 1986, publicada por Her Majesty's Stationary Office, Londres, Reino Unido, y la Institutional Animal Research Committee Guide for the Care and Use of Laboratory Animals publicada por los US National Institutes of Health (NIH Publication no. 85-23, revisada en 1996), así como con la normativa EC actualmente adoptada (Directiva 2010/63/UE). Finalmente, los estudios realizados se ajustan a las ARRIVE Guidelines for Reporting Animal Research' resumidas en http://www.nc3rs.org.uk. Este protocolo experimental fue aprobado asimismo por el Comité de Ética de la Facultad de Farmacia, Universidad de Lisboa. Además, los colegas de la Facultad de Farmacia, Universidad de Lisboa, están autorizados por la Dirección General de Veterinaria de Portugal para coordinar y llevar a cabo una investigación independiente con animales. Todos los estudios se llevaron a cabo con ratas macho Wistar de 5 semanas de edad y un peso de 100 a 150 g (Harlan Iberica, Barcelona, España). Todos los animales recibieron una dieta estándar y aguaad libitum.The experiments were carried out in accordance with the Home Office Guidance in the Operation of Animals (Scientific Procedures) Act 1986, published by Her Majesty's Stationary Office, London, UK, and the Institutional Animal Research Committee Guide for the Care and Use of Laboratory Animals published by the US National Institutes of Health (NIH Publication no. 85-23, revised in 1996), as well as with the currently adopted EC regulations (Directive 2010/63/EU). Finally, the studies performed are in accordance with the ARRIVE Guidelines for Reporting Animal Research' summarized at http://www.nc3rs.org.uk. This experimental protocol was also approved by the Ethics Committee of the Faculty of Pharmacy, University of Lisbon. Furthermore, colleagues from the Faculty of Pharmacy, University of Lisbon, are authorized by the Directorate General of Veterinary Medicine of Portugal to coordinate and carry out independent animal research. All studies were conducted using 5-week-old male Wistar rats weighing 100–150 g (Harlan Iberica, Barcelona, Spain). All animals received a standard diet and water ad libitum.

Modelo de colitis que utiliza administración oral (p.o.) de deflamina Colitis model using oral (p.o.) administration of deflamin

Inducción de colitis experimental Induction of experimental colitis

Se instiló ácido 2,4,6-trinitrobenceno sulfónico (TNBS) como dosis única intracolónica, como se describe anteriormente (Impellizzeriet al.,2015). Brevemente, los ratones se dejaron sin alimentar durante 24 h. El día de inducción (día 0), los ratones fueron anestesiados con 100 mg/kg de ketamina y 10 mg/kg de xilazina. A continuación, se administraron 100<j>L de solución de TNBS a través de un catéter introducido cuidadosamente hasta 4,5 cm en el colon. Se mantuvo a los ratones durante 1 minuto en posición de Tredelenburg para evitar el reflujo. Cuatro días después de la inducción, se anestesió a los ratones y se recogieron muestras de sangre mediante punción cardíaca. Los ratones fueron eutanasiados por dislocación cervical y se les practicó la necropsia. Se abrió el abdomen mediante una incisión en la línea media. Se extirpó el colon, se liberó de los tejidos circundantes y se abrió longitudinalmente para observar y clasificar la gravedad de la diarrea. Después, el colon se lavó con solución salina tamponada con fosfato para la observación macroscópica del tejido y se sometió a análisis bioquímicos o se fijó posteriormente en paraformaldehído para su posterior procesamiento. 2,4,6-Trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS) was instilled as a single intracolonic dose as described previously (Impellizzerie et al., 2015). Briefly, mice were starved for 24 h. On the day of induction (day 0), mice were anesthetized with 100 mg/kg ketamine and 10 mg/kg xylazine. Then, 100<j>L of TNBS solution was administered through a catheter carefully introduced up to 4.5 cm into the colon. Mice were kept for 1 min in the Tredelenburg position to prevent reflux. Four days after induction, mice were anesthetized and blood samples were collected by cardiac puncture. Mice were euthanized by cervical dislocation and necropsied. The abdomen was opened by a midline incision. The colon was removed, freed from surrounding tissues, and opened longitudinally for observation and grading of diarrhea severity. The colon was then lavaged with phosphate-buffered saline for macroscopic tissue observation and subjected to biochemical analysis or postfixed in paraformaldehyde for further processing.

Grupos experimentales Experimental groups

Los animales se distribuyeron aleatoriamente en cuatro grupos experimentales como se ha descrito: The animals were randomly distributed into four experimental groups as described:

1. Grupo de simulación (“Sham”) (n = 6): los animales fueron sometidos a los procedimientos descritos anteriormente con la excepción de que la administración intracolónica fue con 100 j L de solución salina. Durante los 4 días del protocolo se administraron a los animales oralmente 10 mL/kg de agua destilada. 1. Sham group (n = 6): Animals were subjected to the procedures described above with the exception that intracolonic administration was with 100 µL of saline. During the 4 days of the protocol, animals were orally administered 10 mL/kg of distilled water.

2. Grupo etanol (n = 6): los animales fueron sometidos a los procedimientos descritos anteriormente con la excepción de que la administración intracolónica fue con 100 j L de una solución de etanol/agua al 50 % (v/v). Durante los 4 días del protocolo a los animales se les administraron oralmente 10 mL/kg de agua destilada. 2. Ethanol group (n = 6): Animals were subjected to the procedures described above with the exception that intracolonic administration was with 100 µL of a 50% (v/v) ethanol/water solution. During the 4 days of the protocol, animals were orally administered 10 mL/kg of distilled water.

3. Grupo TNBS (n = 10): a los animales se les administraron 100 pL de TNBS al 2.5%(p/v) en etanol al 50%(v/v). Durante los 4 días del protocolo se administraron a los animales por vía oral 10 mL/kg de agua destilada. 3. TNBS group (n = 10): animals were administered 100 pL of 2.5% (w/v) TNBS in 50% (v/v) ethanol. During the 4 days of the protocol, animals were administered 10 mL/kg of distilled water orally.

4. Grupo TNBS extracto (o deflamina) (n =10): se administraron a los animales 100 pL de TNBS al 2.5 % (p/v) en etanol al 50 % (v/v). Durante los 4 días del protocolo se administró a los animales por vía oral (p.o.) extracto (o deflamina; 15 mg/kg). 4. TNBS extract (or deflamin) group (n = 10): animals were administered 100 pL of 2.5% (w/v) TNBS in 50% (v/v) ethanol. During the 4 days of the protocol, the animals were administered orally (p.o.) the extract (or deflamin; 15 mg/kg).

Las administraciones orales se realizaron diariamente, a partir de 3 h después de la administración inicial de TNBS, por sonda gástrica. Oral administrations were performed daily, starting 3 h after the initial administration of TNBS, via gastric tube.

Evaluación macroscópica de la gravedad de la colitis Macroscopic assessment of colitis severity

Tras la extirpación del colon, se realizó una incisión longitudinal para la observación del contenido y la clasificación de la gravedad de la diarrea por un observador ciego con respecto a los grupos experimentales. Después, el colon se enjuagó con solución salina y se observó macroscópicamente a través de un microscopio quirúrgico para una observación más próxima del tejido y la captura de imágenes de la lesión. A continuación, se midió el colon, así como la extensión de la lesión (si estaba presente). Following removal of the colon, a longitudinal incision was made for observation of the contents and grading of diarrhea severity by an observer blinded to the experimental groups. The colon was then rinsed with saline and viewed macroscopically through a surgical microscope for closer observation of the tissue and imaging of the lesion. The colon was then measured, as was the extent of the lesion (if present).

Evaluación de lesión hemorrágica Hemorrhagic injury assessment

La hemoglobina fecal, como un índice de lesión hemorrágica, se midió mediante un método cuantitativo por inmunoturbidimetría (Kroma Systems) Fecal hemoglobin, as an index of hemorrhagic injury, was measured by a quantitative method by immunoturbidimetry (Kroma Systems).

Procedimientos de histología e inmunohistoquímica Histology and immunohistochemistry procedures

Se extrajeron los cólones, se fijaron en paraformaldehído al 4 % (p/v) en PBS durante 72 h a temperatura ambiente, se deshidrataron mediante una serie graduada de etanol y se embebieron en parafina (n = 3 por grupo). La tinción con hematoxilina y eosina (H&E) se realizó como se describe anteriomente (Rochaet al.,2015) y las imágenes se adquirieron utilizando un microscopio Axioscop de campo brillante (Zeiss, Gottingen, Alemania). Colons were removed, fixed in 4% (w/v) paraformaldehyde in PBS for 72 h at room temperature, dehydrated through a graded ethanol series, and embedded in paraffin (n = 3 per group). Hematoxylin and eosin (H&E) staining was performed as described previously (Rocha et al., 2015) and images were acquired using an Axioscop brightfield microscope (Zeiss, Gottingen, Germany).

El grado de inflamación y daño del colon en los cortes transversales microscópicos se clasificó de forma semicuantitativa de 0 a 3: 0, colon normal sin lesiones, mucosa de grosor uniforme, criptas rectas, arquitectura normal de las criptas, sin infiltración celular, edema o exudado que signifique que no hay signos de inflamación; 1, colon con lesiones leves, erosión de la mucosa y pequeñas úlceras superficiales dispersas a lo largo de la longitud del colon, con ligera pérdida de criptas e infiltración de células mononucleares; 2, colon con lesiones moderadas, intestinos con erosión y ulceración extensas, con pérdida moderada de criptas e infiltración de neutrófilos; 3, colon con ulceración muy grave, mucosa fina con pérdida de criptas y marcado aumento de la infiltración de neutrófilos y exudado inflamatorio agudo. The degree of colonic inflammation and damage on microscopic cross sections was semiquantitatively graded from 0 to 3: 0, normal colon without lesions, mucosa of uniform thickness, straight crypts, normal crypt architecture, no cellular infiltration, edema, or exudate meaning no signs of inflammation; 1, colon with mild lesions, mucosal erosion, and small superficial ulcers scattered along the length of the colon, with slight crypt loss and mononuclear cell infiltration; 2, colon with moderate lesions, bowels with extensive erosion and ulceration, with moderate crypt loss and neutrophil infiltration; 3, colon with very severe ulceration, thin mucosa with crypt loss and markedly increased neutrophil infiltration and acute inflammatory exudate.

Para la inmunotinción, se sometieron secciones de 6 pm de grosor a recuperación de antígeno en 20 mM de tampón citrato con 1.5 % (v/v) de H2O2 durante 15 min a temperatura ambiente en la oscuridad, se incubaron durante 10 min en tampón Tris/EDTA a 84 °C y se bloquearon durante 1 h a temperatura ambiente en 1 % (p/v) de albúmina de suero bovino (BSA) en PBS. Se utilizaron anticuerpos primarios [conejo anti-COX2 (Cell Signaling #4842, 1:100) y ratón anti-iNOS (BD Transduction Laboratories #610328, 1:100)] en 0.5% (p/v) de BSA en PBS durante la noche a 4 grados C. Tras un lavado en PBS, las secciones se incubaron durante 1 h a temperatura ambiente con anticuerpos anticonejo acoplados a peroxidasa de rábano picante (Santa Cruz Biotechnology, 1:5000) en 0.5 % (p/v) de BSA en PbS, se incubaron durante 10 min en SIGMAFa St DAB con potenciador de metales (Sigma, e E.UU.) y se montaron con Entellan (Merck, Alemania). Las secciones de tejido se visualizaron con un microscopio de campo brillante AxioScope (Zeiss, Gottingen, Alemania). For immunostaining, 6 pm thick sections were subjected to antigen retrieval in 20 mM citrate buffer with 1.5% (v/v) H2O2 for 15 min at room temperature in the dark, incubated for 10 min in Tris/EDTA buffer at 84 °C, and blocked for 1 h at room temperature in 1% (w/v) bovine serum albumin (BSA) in PBS. Primary antibodies [rabbit anti-COX2 (Cell Signaling #4842, 1:100) and mouse anti-iNOS (BD Transduction Laboratories #610328, 1:100)] in 0.5% (w/v) BSA in PBS were used overnight at 4 degrees C. After washing in PBS, sections were incubated for 1 h at room temperature with horseradish peroxidase-coupled anti-rabbit antibodies (Santa Cruz Biotechnology, 1:5000) in 0.5% (w/v) BSA in PbS, incubated for 10 min in SIGMAFa St DAB with metal enhancer (Sigma, USA), and mounted with Entellan (Merck, Germany). Tissue sections were visualized with an AxioScope brightfield microscope (Zeiss, Gottingen, Germany).

Modelo de colitis que utiliza una administración por inyección intraperitoneal (i.p.) de deflamina Colitis model using intraperitoneal (i.p.) injection administration of deflamin

Se sometió a prueba asimismo el efecto antiinflamatorio de la deflamina contra la colitis administrada por vía intraperitoneal. Los ratones se trataron exactamente como se describe anteriormente, con la excepción de que el extracto de deflamina se administró mediante inyección intraperitoneal. Se sometieron a prueba los grupos experimentales siguientes: The anti-inflammatory effect of deflamin against colitis administered intraperitoneally was also tested. Mice were treated exactly as described above, except that deflamin extract was administered by intraperitoneal injection. The following experimental groups were tested:

1. Grupo de simulación (n = 6): los animales se sometieron a los procedimientos descritos anteriormente con la excepción de que la administración intracolónica fue con 100 pL de solución salina. Durante los 4 días del protocolo a los animales se les administraron oralmente 10 mL/kg de agua destilada o fueron inyectados intraperitonealmente con la misma cantidad de solución salina. 1. Sham group (n = 6): Animals underwent the procedures described above with the exception that intracolonic administration was with 100 pL of saline. During the 4 days of the protocol, animals were orally administered 10 mL/kg of distilled water or were injected intraperitoneally with the same amount of saline.

2. Grupo etanol (n = 6): los animales fueron sometidos a los procedimientos descritos anteriormente con la excepción de que la administración intracolónica fue con 100 pL de una solución etanol/agua al 50 % (v/v). 2. Ethanol group (n = 6): animals were subjected to the procedures described above with the exception that intracolonic administration was with 100 pL of a 50% (v/v) ethanol/water solution.

Durante los 4 días del protocolo se administraron a los animales oralmente 10 mL/kg de agua destilada inyectada intraperitonealmente con la misma cantidad de solución salina. During the 4 days of the protocol, the animals were orally administered 10 mL/kg of distilled water injected intraperitoneally with the same amount of saline solution.

3. Grupo TNBS (n = 10): se administraron a los animales 100 pL de TNBS al 2.5 % (p/v) en etanol al 50 % (v/v). Durante los 4 días del protocolo se administraron a los animales por vía oral 10 mL/kg de agua destilada inyectada por vía intraperitoneal con la misma cantidad de solución salina. 3. TNBS group (n = 10): Animals were administered 100 pL of 2.5% (w/v) TNBS in 50% (v/v) ethanol. During the 4 days of the protocol, animals were administered orally 10 mL/kg of distilled water injected intraperitoneally with the same amount of saline.

4. Grupo TNBS extracto (o deflamina) (n = 10): se administraron a los animales 100 pL de TNBS al 2.5 % (p/v) en etanol al 50 % (v/v). Durante los 4 días del protocolo se inyectó a los animales por vía intraperitoneal (i.p.) extracto (o deflamina; 10 mg/kg). 4. TNBS extract (or deflamin) group (n = 10): animals were administered 100 pL of 2.5% (w/v) TNBS in 50% (v/v) ethanol. During the 4 days of the protocol, animals were injected intraperitoneally (i.p.) with extract (or deflamin; 10 mg/kg).

Se realizaron diariamente administraciones de inyección intraperitoneal, a partir de 3 h después de la administración inicial de TNBS, por sonda gástrica, como se describe anteriormente, y se realizaron las mismas evaluaciones, como se describe para las administraciones orales. Intraperitoneal injection administrations were performed daily, starting 3 h after the initial administration of TNBS, by gastric tube, as described above, and the same assessments were performed, as described for oral administrations.

Efectos preventivos frente a efectos curativos de deflamina Preventive effects versus curative effects of deflamina

Para comparar el efecto preventivo de la deflamina con su efecto curativo, se mantuvieron y trataron ratones como se describe anteriormente y se asignaron aleatoriamente en cuatro grupos experimentales: To compare the preventive effect of deflamin with its curative effect, mice were maintained and treated as described above and randomly assigned into four experimental groups:

1. Grupo de simulación (n = 6): los animales se sometieron a los procedimientos descritos anteriormente con la excepción de que la administración intracolónica fue con 100 pL de solución salina. Durante los 4 días del protocolo se administraron a los animales oralmente 10 mL/kg de agua destilada. 1. Sham group (n = 6): Animals underwent the procedures described above with the exception that intracolonic administration was with 100 pL of saline. During the 4 days of the protocol, animals were orally administered 10 mL/kg of distilled water.

2. Grupo TNBS (n = 10): a los animales se les administraron 100 pL de TNBS al 2.5 % (p/v) en etanol al 50 % (v/v). Durante los 4 días del protocolo se administraron a los animales por vía oral 10 mL/kg de agua destilada. 2. TNBS group (n = 10): Animals were administered 100 pL of 2.5% (w/v) TNBS in 50% (v/v) ethanol. During the 4 days of the protocol, animals were administered 10 mL/kg of distilled water orally.

3. TNBS deflamina p.o. (n = 9): se administraron a los animales 100 pL de TNBS al 2.5 % (p/v) en etanol al 50 % (v/v). Durante los 4 días del protocolo se administró a los animales deflamina por vía oral (15 mg/kg). 3. TNBS deflamin p.o. (n = 9): Animals were administered 100 pL of 2.5% (w/v) TNBS in 50% (v/v) ethanol. Animals were administered deflamin orally (15 mg/kg) during the 4 days of the protocol.

4. Tratamientos preventivos con deflamina TNBS (n = 10): tres días antes de la inducción de TNBS, se administró deflamina (15 mg/kg) por vía oral a los animales. A continuación, se administraron a los animales 100 pL de TNBS al 2.5 % (p/v) en etanol al 50 % (v/v). 4. Preventive treatments with TNBS deflamin (n = 10): Three days before TNBS induction, deflamin (15 mg/kg) was administered orally to the animals. The animals were then given 100 pL of 2.5% (w/v) TNBS in 50% (v/v) ethanol.

Durante los 4 días del protocolo se administró a los animales deflamina por vía oral (15 mg/kg). During the 4 days of the protocol, the animals were administered deflamin orally (15 mg/kg).

Tras el experimento de 4 días, se realizó una evaluación macroscópica de la gravedad de la colitis como se describe anteriormente. Following the 4-day experiment, macroscopic assessment of colitis severity was performed as described above.

Modelo de inflamación de edema de la pata inducida por carragenina Carrageenan-induced paw edema inflammation model

Cuidado y mantenimiento de los animales para los experimentosin vivoCare and maintenance of animals for in vivo experiments

Los experimentos se llevaron a cabo de acuerdo con la Home Office Guidance in the Operation of Animals (Scientific Procedures) Act 1986, publicada por Her Majesty's Stationary Office, Londres, Reino Unido y la Institutional Animal Research Committee Guide for the Care and Use of Laboratory Animals publicada por los US National Institutes of Health (NIH Publication no. 85-23, revisada en 1996), así como con la normativa EC actualmente adoptada. Por último, los estudios se ajustan a las ARRIVE Guidelines for Reporting Animal Research' resumidas en http://www.nc3rs.org.uk. Por lo tanto, el Comité de Ética del Instituto de Investigación respaldó el protocolo del estudio con animales, considerando asimismo que los autores Sepodes y Rocha están autorizados por la Dirección General de Veterinaria de Portugal para coordinar y llevar a cabo investigación independiente con animales. Todos los estudios se llevaron a cabo utilizando ratas Wistar macho de 5 semanas de edad que pesaban 100 a 150 g (Harlan Iberica, Barcelona, España). Todos los animales recibieron una dieta estándar y aguaad libitum.The experiments were carried out in accordance with the Home Office Guidance in the Operation of Animals (Scientific Procedures) Act 1986 published by Her Majesty's Stationary Office, London, UK and the Institutional Animal Research Committee Guide for the Care and Use of Laboratory Animals published by the US National Institutes of Health (NIH Publication no. 85-23, revised in 1996) as well as with the currently adopted EC regulations. Finally, the studies conform to the ARRIVE Guidelines for Reporting Animal Research' summarized at http://www.nc3rs.org.uk. Therefore, the Ethics Committee of the Research Institute endorsed the animal study protocol, also considering that the authors Sepodes and Rocha are authorized by the Portuguese General Veterinary Directorate to coordinate and carry out independent animal research. All studies were conducted using 5-week-old male Wistar rats weighing 100 to 150 g (Harlan Iberica, Barcelona, Spain). All animals received a standard diet and water ad libitum.

Modelo de inflamación de edema de pata que utiliza la administración oral de deflamina Paw edema inflammation model using oral administration of deflamin

Inducción de edema de pata experimental y evaluación de la gravedad del edema. El edema de pata de rata inducido por carragenina de la pata trasera de rata es un modelo adecuado para estudiar la inflamación local aguda y se considera ampliamente uno de los modelos más útiles en la evaluación de la actividad antiinflamatoria. Este modelo se utilizó para someter a prueba la actividad antiinflamatoria de la deflamina administrada por vía oral o tópica. Induction of experimental paw edema and assessment of edema severity. Carrageenan-induced paw edema of the rat hind paw is a suitable model to study acute local inflammation and is widely considered one of the most useful models in the assessment of anti-inflammatory activity. This model was used to test the anti-inflammatory activity of deflamin administered orally or topically.

El modelo de edema de pata The paw edema model

El edema de pata fue inducido mediante una única inyección subplantar en la pata trasera izquierda de la rata, de 0.1 mL de una solución salina estéril de carragenina A al 1 % (p/v). El volumen de la pata se midió mediante un método de desplazamiento de volumen utilizando un pletismómetro (pletismómetro digital LE7500; Letica Scientific Instruments, Letica, España). El volumen de la pata se midió inmediatamente después de la inyección de carragenina (VO o volumen basal) y 6 horas después (V6 h). El aumento en el volumen de la pata se tomó como el volumen del edema. Paw edema was induced by a single subplantar injection into the left hind paw of the rat of 0.1 mL of a sterile 1% (w/v) carrageenan A saline solution. Paw volume was measured by a volume displacement method using a plethysmometer (LE7500 digital plethysmometer; Letica Scientific Instruments, Letica, Spain). Paw volume was measured immediately after carrageenan injection (VO or basal volume) and 6 h later (V6 h). The increase in paw volume was taken as the edema volume.

Grupos experimentales Experimental groups

Los animales fueron asignados aleatoriamente en los grupos siguientes como se describe: Animals were randomly assigned into the following groups as described:

1. Grupo control (n = 6): los animales fueron sometidos a una inyección subplantar en la pata trasera izquierda de la rata de 0.1 mL de solución salina estéril y se les administró solución salina (1 mL/kg, i.p.). 1. Control group (n = 6): Animals were subjected to a subplantar injection in the left hind paw of the rat with 0.1 mL of sterile saline and were administered saline (1 mL/kg, i.p.).

2. Grupo de carragenina (n = 6): los animales fueron sometidos a la inducción de edema de pata y se les administró solución salina (1 mL/kg, i.p.). 2. Carrageenan group (n = 6): Animals were subjected to paw edema induction and administered saline (1 mL/kg, i.p.).

3. Grupo deflamina (n = 5): los animales fueron sometidos a la inducción de edema de pata y pretratados con el extracto de deflamina (15 mg de extracto crudo por kg, administrado oralmente e i.p.) 30 minutos antes de la inyección de carragenina A. 3. Deflamin group (n = 5): Animals were subjected to paw edema induction and pretreated with deflamin extract (15 mg of crude extract per kg, administered orally and i.p.) 30 minutes before carrageenan A injection.

4. Grupo de indometacina (n = 6): los animales fueron sometidos a la inducción de edema de pata y pretratados con indometacina (10 mg/kg, i.p.) 30 minutos antes de la inyección de carragenina A. 4. Indomethacin group (n = 6): Animals were subjected to paw edema induction and pretreated with indomethacin (10 mg/kg, i.p.) 30 minutes before carrageenan A injection.

5. Grupo de Trolox (n = 6): los animales fueron sometidos a la inducción de edema de pata y pretratados con Trolox (30 mg/kg p.o.) 30 minutos antes de la inyección de carragenina A. 5. Trolox group (n = 6): Animals were subjected to paw edema induction and pretreated with Trolox (30 mg/kg p.o.) 30 minutes prior to carrageenan A injection.

Modelo de colitis que utiliza la administración tópica de deflamina Colitis model using topical administration of deflamin

Los animales fueron tratados esencialmente como se describe anteriormente y asignados en grupos como se describe a continuación: Animals were treated essentially as described above and assigned into groups as described below:

1. Grupo control (n = 6): los animales fueron sometidos a una inyección subplantar en la pata trasera izquierda de la rata de 0.1 mL de solución salina estéril y se les administró solución salina (1 mL/kg, i.p.). 1. Control group (n = 6): Animals were subjected to a subplantar injection in the left hind paw of the rat with 0.1 mL of sterile saline and were administered saline (1 mL/kg, i.p.).

2. Grupo de carragenina (n = 6): los animales fueron sometidos a la inducción de edema de pata y se les administró solución salina (1 mL/kg, i.p.). 2. Carrageenan group (n = 6): Animals were subjected to paw edema induction and administered saline (1 mL/kg, i.p.).

3. Grupo de deflamina (n = 5): los animales fueron sometidos a la inducción de edema de pata y tratados tópicamente con el extracto de deflamina (disuelto en agua y glicerol 30:70, v/v) después de la inyección de carragenina A. 3. Deflamin group (n = 5): Animals were subjected to paw edema induction and topically treated with deflamin extract (dissolved in water and glycerol 30:70, v/v) after carrageenan A injection.

4. Grupo control (n = 6): los animales fueron sometidos a la inducción de edema de pata y tratados tópicamente con la solución de glicerol (agua y glicerol 30:70, v/v) después de la inyección de carragenina A. 4. Control group (n = 6): animals were subjected to paw edema induction and treated topically with glycerol solution (water and glycerol 30:70, v/v) after carrageenan A injection.

Análisis estadístico Statistical analysis

Para el modelo de colitis animal, todos los resultados se expresaron como la media ± SEM denobservaciones, dondenrepresenta el número de animales estudiados. Los resultados se compararon utilizando una prueba ANOVA de un factor, seguida de una prueba post hoc de Bonferroni utilizando el software GraphPad Prism 5.0 (GraphPad, San Diego, CA, USA). Para las actividades gelatinolíticas, todos los experimentos se realizaron por triplicado, por lo menos en tres ocasiones independientes y los datos se expresaron como la media ± desviación estándar (SD). Se utilizó el software SigmaPlot (versión 12.5) para comparar diferentes tratamientos, utilizando análisis de varianza (ANOVA) de una y dos vías. La prueba de Tukey se utilizó para comparar las diferencias entre grupos y las diferencias estadísticas con un valor P inferior a 0.05 se consideraron estadísticamente significativas. Resultados For the animal colitis model, all results were expressed as the mean ± SEM of observations, where n represents the number of animals studied. Results were compared using a one-way ANOVA test, followed by a Bonferroni post hoc test using GraphPad Prism 5.0 software (GraphPad, San Diego, CA, USA). For gelatinolytic activities, all experiments were performed in triplicate, at least on three independent occasions and data were expressed as the mean ± standard deviation (SD). SigmaPlot software (version 12.5) was used to compare different treatments, using one-way and two-way analysis of variance (ANOVA). Tukey's test was used to compare differences between groups and statistical differences with a P value less than 0.05 were considered statistically significant. Results

Actividades de MMPI en extractos totales de semillas de especies de leguminosas MMPI activities in total seed extracts of legume species

En un estudio preliminar publicado recientemente en Food Chemistry (Lima et al., 2016) y antes de descubrir la deflamina, se examinó una serie de extractos totales de semillas para la presencia de actividades inhibidoras de MMPI. Las semillas bajo estudio fueron:CicerarietinumL. (garbanzo),Glycine maxL., (soja),Lens culinarisM. (lenteja),Lupinus albusL. (lupino),Phaseolus vulgarisL. (alubia común),Pisum sativumL. (guisante),Vicia fabaL. (haba) yVigna unguiculata L.(alubia carilla). Las más prometedoras, que se continuaron estudiando y que se abordarán en la presente memoria, fueron el garbanzo, el lupino y la soja (figuras 5 y 6-11; Lima et al., 2016). La figura 5 compara los perfiles de polipéptidos de albúmina y globulina para cada una de las ocho semillas de leguminosas analizadas inicialmente. La figura 5 muestra imágenes representativas de la distribución de polipéptidos entre albúminas y globulinas de ocho especies de semillas de leguminosas separadas por SDS-PAGE. G - globulinas, A - albúminas. Los extractos de proteínas (40 |jg por carril) se cargaron en geles de poliacrilamida al 12.5 % (p/v) bajo condiciones reductoras (Lima et al., 2016). In a preliminary study recently published in Food Chemistry (Lima et al., 2016) and prior to the discovery of deflamin, a series of total seed extracts were examined for the presence of MMPI inhibitory activities. The seeds under study were: Cicerarietinum L. (chickpea), Glycine max L., (soybean), Lens culinaris M. (lentil), Lupinus albus L. (lupin), Phaseolus vulgaris L. (common bean), Pisum sativum L. (pea), Vicia faba L. (broad bean) and Vigna unguiculata L. (black-eye bean). The most promising, which were further studied and will be discussed in this paper, were chickpea, lupin and soybean (Figures 5 and 6-11; Lima et al., 2016). Figure 5 compares the albumin and globulin polypeptide profiles for each of the eight legume seeds initially analyzed. Figure 5 shows representative images of the polypeptide distribution between albumins and globulins from eight legume seed species separated by SDS-PAGE. G - globulins, A - albumins. Protein extracts (40 µg per lane) were loaded onto 12.5% (w/v) polyacrylamide gels under reducing conditions (Lima et al., 2016).

Debe mencionarse que las extracciones de proteínas totales de semillas, albúminas totales y globulinas totales se realizaron bajo condiciones naturales. Por lo tanto, la figura 6-11 aborda los efectos de una serie de subfracciones de semillas sobre las actividades de MMPI presentes en las semillas de las ocho especies: It should be mentioned that the extractions of total seed proteins, total albumins and total globulins were performed under natural conditions. Therefore, Figure 6-11 addresses the effects of a series of seed subfractions on the MMPI activities present in the seeds of the eight species:

- Extractos solubles totales (incluyendo así metabolitos de bajo peso molecular tales como flavonoides y otros polifenoles, y péptidos y proteínas, presumiblemente incluyendo lunasina) en la figura 6; la figura 6 se refiere a la actividad inhibidora de MMP-9. El efecto de los extractos solubles totales de ocho semillas de leguminosas diferentes(Lupinus albus, Cicer arietinum, Vicia faba, Phaseolus vulgaris, Pisum sativum, Vigna unguiculata, Lens culinaris y Glycine max)sobre la actividad proteolítica de MMP-9. Los extractos solubles totales se añadieron a una mezcla de reacción que contenía MMP-9 y la actividad gelatinolítica se determinó mediante el ensayo fluorógeno DQ. - Total soluble extracts (including thus low molecular weight metabolites such as flavonoids and other polyphenols, and peptides and proteins, presumably including lunasin) in Figure 6; Figure 6 refers to MMP-9 inhibitory activity. The effect of total soluble extracts of eight different legume seeds (Lupinus albus, Cicer arietinum, Vicia faba, Phaseolus vulgaris, Pisum sativum, Vigna unguiculata, Lens culinaris and Glycine max) on MMP-9 proteolytic activity. Total soluble extracts were added to a reaction mixture containing MMP-9 and gelatinolytic activity was determined by fluorogenic DQ assay.

- Albúminas y globulinas (una exposición de 24 h) sobre la proliferación de células HT29 en la figura 7; La figura 7 se refiere al ensayo de proliferación de células HT29. Se cultivaron células HT29 durante 24 h en presencia de fracciones de albúmina o globulina extraídas previamente de las ocho especies de semillas. - Albumins and globulins (a 24 h exposure) on HT29 cell proliferation in Figure 7; Figure 7 refers to the HT29 cell proliferation assay. HT29 cells were cultured for 24 h in the presence of albumin or globulin fractions previously extracted from the eight seed species.

- Albúminas y globulinas (una exposición de 24 h) sobre la migración de células HT29 en las figuras 8 y 9; la figura 8 se refiere al ensayo de herida de migración de células HT29. Las células se cultivaron hasta alcanzar el 80 % de confluencia y se rascó la monocapa con una punta de pipeta (día 0). La migración celular se determinó tras una exposición de 48 h de las células HT29 a fracciones de albúmina o globulina de las ocho especies de semillas. Ejemplos de migración celular obtenidos para los extractos de semillas más inhibidores:L. albus, C. arietinumyG. max.- Albumins and globulins (24 h exposure) on HT29 cell migration are shown in Figures 8 and 9; Figure 8 refers to the wound assay of HT29 cell migration. Cells were grown until 80% confluent and the monolayer was scratched with a pipette tip (day 0). Cell migration was determined after 48 h exposure of HT29 cells to albumin or globulin fractions from the eight seed species. Examples of cell migration obtained for the most inhibitory seed extracts: L. albus, C. arietinum and G. max.

La figura 9 se refiere al ensayo de herida de migración de células HT29. Las células se cultivaron hasta alcanzar 80 % de confluencia y se rascó la monocapa con una punta de pipeta (día 0). La migración celular se determinó tras una exposición de 48 h de las células HT29 a fracciones de albúmina o globulina de las ocho especies de semillas. Tasas de migración relativas (D), Figure 9 refers to the wounding assay of HT29 cell migration. Cells were grown to 80% confluence and the monolayer was scratched with a pipette tip (day 0). Cell migration was determined after 48 h exposure of HT29 cells to albumin or globulin fractions from the eight seed species. Relative migration rates (D),

- albúminas y globulinas (una exposición de 48 h) sobre la actividad proteolítica de las gelatinasas presentes en los medios extracelulares de HT29 en la figura 10; - albumins and globulins (a 48 h exposure) on the proteolytic activity of gelatinases present in the extracellular media of HT29 in Figure 10;

La figura 10 se refiere a la actividad proteolítica de las gelatinasas presentes en los medios extracelulares de HT29 tras una exposición de 48 h a fracciones de albúmina o globulina aisladas de las ocho especies de semillas, cuantificada por el método fluorógeno DQ. Figure 10 refers to the proteolytic activity of gelatinases present in the extracellular media of HT29 after a 48 h exposure to albumin or globulin fractions isolated from the eight seed species, quantified by the fluorogenic DQ method.

- Perfiles zimográficos de las actividades de MMP-9 y MMP-2 presentes en los medios extracelulares de células HT29 tras una exposición de 48 h a albúminas o globulinas en la figura 11. - Zymographic profiles of MMP-9 and MMP-2 activities present in the extracellular media of HT29 cells after 48 h exposure to albumins or globulins in Figure 11.

La figura 11 se refiere a los perfiles zimográficos de las actividades de MMP-9 y MMP-2 presentes en los medios extracelulares de HT29 tras una exposición de 48 h de las células a fracciones proteicas de albúmina o globulina. Sólo se muestran los extractos de semillas que producen las inhibiciones más marcadas (es decir,L. albus, C. arietinumyG. max).Los geles de poliacrilamida (12.5 % p/v de acrilamida) se copolimerizaron con gelatina al 1 % (p/v). Las actividades relativas de las bandas de MMP-9 y MMP-2 se calcularon como un % de los controles. G, Glob - fracción de globulina total que contiene 100 |jg de proteína/mL; A, Alb - fracción de albúmina total que contiene 100 jg de proteína/mL. Todos los valores representados son la media de por lo menos tres experimentos replicados ± Sd , y se expresan como un porcentaje del control correspondiente. Las barras verticales representan la SD. *P < 0.05, **P < 0.001. Figure 11 depicts the zymographic profiles of MMP-9 and MMP-2 activities present in the extracellular media of HT29 after a 48 h exposure of the cells to albumin or globulin protein fractions. Only the seed extracts producing the most marked inhibitions are shown (i.e., L. albus, C. arietinum, and G. max). Polyacrylamide gels (12.5% w/v acrylamide) were copolymerized with 1% (w/v) gelatin. The relative activities of the MMP-9 and MMP-2 bands were calculated as a % of the controls. G, Glob – total globulin fraction containing 100 µg protein/mL; A, Alb – total albumin fraction containing 100 µg protein/mL. All values represented are the mean of at least three replicate experiments ± SD, and are expressed as a percentage of the corresponding control. Vertical bars represent SD. *P < 0.05, **P < 0.001.

Es importante mencionar que ninguno de estos estudios/extractos implicó semillas cocidas, extractos hervidos, extractos expuestos a valores bajos de pH y/o extractos sometidos al proceso digestivo. Los resultados obtenidos indican claramente la presencia de actividad o actividades inhibidoras de MMP en las semillas de las ocho semillas estudiadas, con mayor protagonismo, por orden decreciente de magnitud, en lupino, soja y garbanzo. Dichas actividades inhibidoras de MMP se atribuyeron tanto a metabolitos secundarios, de los que se informa ampliamente en la bibliografía (por ejemplo, la genisteína de la soja), como a una proteína de baja masa molecular (es decir, la lunasina). It is important to mention that none of these studies/extracts involved cooked seeds, boiled extracts, extracts exposed to low pH values and/or extracts subjected to the digestive process. The results obtained clearly indicate the presence of MMP inhibitory activity(ies) in the seeds of the eight seeds studied, with the greatest prominence, in decreasing order of magnitude, in lupin, soybean and chickpea. Such MMP inhibitory activities were attributed to both secondary metabolites, which are widely reported in the literature (e.g. soybean genistein), and to a low molecular mass protein (i.e. lunasin).

Aunque el consumo de semillas de lupino dulce está aumentando en todo el mundo, con multitud de aplicaciones por parte de la industria alimentaria, las semillas silvestres (es decir, las que contienen amargo o alcaloide) se han utilizado como alimento humano desde la antigüedad y siguen haciéndolo como tentempié en los países mediterráneos, siempre que se hiervan y se limpien los alcaloides sumergiéndolas en agua corriente. Curiosamente, los mismos alcaloides que hacen que las semillas de tipo silvestre sean tóxicas parecen ejercer efectos beneficiosos sobre la diabetes mellitus. Sin embargo, en el estilo de vida occidental cotidiano, otras semillas de leguminosas se consumen más a menudo y en mayores cantidades que los lupinos, tales como el garbanzo y la soja. Las formas de realización de la invención se centran en estas tres últimas especies, con algunos resultados adicionales que se centran asimismo en algunas semillas no leguminosas. Although consumption of sweet lupin seeds is increasing worldwide, with a multitude of applications by the food industry, wild seeds (i.e. those containing bitter or alkaloid) have been used as human food since ancient times and continue to be used as a snack in Mediterranean countries, provided they are boiled and the alkaloids are cleaned by soaking in running water. Interestingly, the same alkaloids that make wild-type seeds toxic appear to exert beneficial effects on diabetes mellitus. However, in the everyday Western lifestyle, other legume seeds are consumed more often and in greater quantities than lupins, such as chickpea and soybean. Embodiments of the invention focus on these last three species, with some additional results also focusing on some non-legume seeds.

La cocción y la riqueza de las semillas en metabolitos bioactivos Cooking and the richness of seeds in bioactive metabolites

Como se ha mencionado anteriormente en la sección de Materiales y Métodos, las semillas secas que incluyen las de cereales y leguminosas, no se ingieren como tales por un par de razones. En primer lugar, resultan bastante duras de masticar. En segundo lugar, y más importante, las semillas de leguminosas, como muchas otras semillas, son bien conocidas por contener factores antinutricionales, tales como inhibidores de enzimas digestivas, lectinas, altas concentraciones de fitato, aminoácidos no proteicos, etc. Por lo tanto, deben ingerirse tras su cocción para garantizar la desnaturalización de los factores antinutricionales proteínicos, así como la destrucción o lixiviación de algunos constituyentes no proteicos. Por estas razones y debido a que se descubrió que la deflamina resiste la ebullición, se realizaron varios experimentos iniciales utilizando semillas cocidas. As mentioned above in the Materials and Methods section, dried seeds, including those of cereals and legumes, are not ingested as such for a couple of reasons. First, they are quite hard to chew. Second, and more importantly, legume seeds, like many other seeds, are well known to contain antinutritional factors, such as digestive enzyme inhibitors, lectins, high concentrations of phytate, non-protein amino acids, etc. Therefore, they must be ingested after cooking to ensure denaturation of proteinaceous antinutritional factors as well as destruction or leaching of some non-protein constituents. For these reasons and because deflamin was found to resist boiling, several initial experiments were conducted using cooked seeds.

Además de proteínas, las semillas de plantas contienen una amplia variedad de metabolitos secundarios bioactivos, la mayoría de los cuales conservan en su mayor parte su actividad biológica tras la cocción. In addition to proteins, plant seeds contain a wide variety of bioactive secondary metabolites, most of which retain much of their biological activity after cooking.

Los ejemplos siguientes sobre fitina, saponinas, compuestos fenólicos y proteína ejemplifican su concentración tanto en semillas crudas como cocidas de varias especies de leguminosas. Debe tenerse en cuenta, como se ha hecho referencia anteriormente, que la reducción (expresada por unidad de peso seco) de un compuesto específico inducida por la cocción, desde la fitina hasta las proteínas, se debe típicamente tanto a la destrucción molecular como a la lixiviación en el agua circundante. De ahí el conocimiento popular de que el agua en la que se cuecen las verduras debe utilizarse para preparar sopa. The following examples of phytin, saponins, phenolic compounds and protein exemplify their concentration in both raw and cooked seeds of various legume species. It should be noted, as referred to above, that the reduction (expressed per unit of dry weight) of a specific compound induced by cooking, from phytin to proteins, is typically due to both molecular destruction and leaching into the surrounding water. Hence the popular knowledge that the water in which vegetables are cooked should be used to prepare soup.

En el siguiente bloque de experimentos, se abandonaronPisum sativumyVigna unguiculatadebido a sus pobres resultados en lo que se refiere a la inhibición de MMP (ver anteriormente). Por lo tanto, los experimentos se refieren únicamente a seis especies, a saber,Cicerarietinum, Glycine max,Lens culinaris, Lupinus albus, Phaseolus vulgarisyVicia faba.In the following block of experiments, Pisum sativum and Vigna unguiculata were abandoned due to their poor results regarding MMP inhibition (see above). Therefore, the experiments concern only six species, namely Cicerarietinum, Glycine max, Lens culinaris, Lupinus albus, Phaseolus vulgaris and Vicia faba.

Fitina Fitina

La fitina (a la que se hace referencia asimismo como fitato, PA, hexafosfato de inositol e IP6), por ejemplo, se considera un antinutriente, ya que cuando está presente en exceso inhibe las enzimas digestivas (por ejemplo, tripsina, pepsina, a-amilasa y p-glucosidasa) y se une a ciertos minerales (más particularmente al zinc y, en menor medida, al calcio y al cromo), interfiriendo así en su biodisponibilidad (sitio de internet 1). Phytin (also referred to as phytate, PA, inositol hexaphosphate and IP6), for example, is considered an antinutrient, since when present in excess it inhibits digestive enzymes (e.g. trypsin, pepsin, a-amylase and p-glucosidase) and binds to certain minerals (most particularly zinc and, to a lesser extent, calcium and chromium), thus interfering with their bioavailability (website 1).

La figura 12 representa el contenido de semilla de fitina de varias especies bajo estudio. El contenido de fitina de las semillas parece ser bastante constante entre las especies estudiadas y no resulta afectado por la cocción de ninguna manera significativa. Figure 12 represents the seed phytin content of several species under study. The phytin content of the seeds appears to be fairly constant among the species studied and is not affected by cooking in any significant way.

La figura 12 representa la concentración de fitina en las semillas de varias leguminosas, como se cuantifica mediante el método descrito por Gaoet al.(2007). Las barras verticales representan la media ± SD de por lo menos tres repeticiones biológicas. Figure 12 represents the phytin concentration in the seeds of several legumes, as quantified by the method described by Gao et al. (2007). The vertical bars represent the mean ± SD of at least three biological replicates.

Saponinas Saponins

Las saponinas presentan un potencial considerable como agentes farmacéuticos y/o nutracéuticos en forma natural o sintética. Se ha demostrado que presentan actividades anticarcinógenas, neuroprotectoras, antiinflamatorias y antioxidantes, entre otras (Rao & Gurfinkel, 2000). Saponins have considerable potential as pharmaceutical and/or nutraceutical agents in natural or synthetic form. They have been shown to have anticarcinogenic, neuroprotective, anti-inflammatory and antioxidant activities, among others (Rao & Gurfinkel, 2000).

La figura 13 representa el contenido de semilla de saponina de varias especies bajo estudio. A diferencia de los de fitina, el contenido de saponina varía significativamente entre las especies analizadas, con los valores más altos obtenidos para la soja y el garbanzo y los más bajos para el lupino. La ebullición redujo de manera constante la cantidad de saponinas presentes, con pérdidas comprendidas entre aproximadamente 7 % (lenteja) y por encima de 90 % (garbanzo). La figura 13 representa la concentración de saponina en las semillas de varias leguminosas, como se cuantifica mediante el método descrito por Hiaiet al.(1976). Las barras verticales representan la media ± SD de por lo menos tres repeticiones biológicas. Figure 13 represents the seed saponin content of several species under study. Unlike phytin, saponin content varies significantly among the species analyzed, with the highest values obtained for soybean and chickpea and the lowest for lupin. Boiling consistently reduced the amount of saponins present, with losses ranging from approximately 7% (lentil) to over 90% (chickpea). Figure 13 represents the saponin concentration in the seeds of several legumes, as quantified by the method described by Hiaie et al. (1976). The vertical bars represent the mean ± SD of at least three biological replicates.

Compuestos fenólicos Phenolic compounds

Los compuestos fenólicos se encuentran universalmente en las plantas y se sabe que exhiben una alta capacidad antioxidante y capacidad de eliminación de radicales libres. Por lo tanto, generalmente se consideran agentes potenciales para prevenir y tratar muchas enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo, como enfermedades cardiovasculares, cáncer, envejecimiento, diabetes mellitus y enfermedades neurodegenerativas, principalmente debido a sus bioactividades de cardioprotección, anticancerosas, antiinflamatorias y antimicrobianas (Li et al., 2014). Sin embargo, las principales preocupaciones involucran su biodisponibilidad y toxicidad potencial, ya que la gran mayoría de los estudios no consideran su resistencia a la cocción y al proceso digestivo. Además, a diferencia de las proteínas bioactivas, sus efectos bioactivos beneficiosos/perjudiciales suelen depender de la dosis. Phenolic compounds are universally found in plants and are known to exhibit high antioxidant capacity and free radical scavenging ability. Therefore, they are generally considered as potential agents to prevent and treat many oxidative stress-related diseases, such as cardiovascular diseases, cancer, aging, diabetes mellitus, and neurodegenerative diseases, mainly due to their cardioprotective, anticancer, anti-inflammatory, and antimicrobial bioactivities (Li et al., 2014). However, major concerns involve their bioavailability and potential toxicity, as the vast majority of studies do not consider their resistance to cooking and digestive process. Moreover, unlike bioactive proteins, their beneficial/harmful bioactive effects are usually dose-dependent.

La concentración de semilla en compuestos fenólicos fue mayor en lupino, seguido de soja, alubia común y lenteja (figura 14). Supuestamente, cuanto mayor es el nivel de polifenoles en la semilla, mayor es su bioactividad anticancerosa. La cocción redujo drásticamente (entre 60 y 90 % dependiendo de la especie) la cantidad de fenoles de semillas. La figura 14 muestra la concentración en compuestos fenólicos en las semillas de varias leguminosas, como se cuantifica por el método de Folin-Ciocalteau (Attard, 2013). Las barras verticales representan la media ± SD de por lo menos tres repeticiones biológicas. Seed phenolic concentration was highest in lupin, followed by soybean, common bean and lentil (Figure 14). Supposedly, the higher the level of polyphenols in the seed, the higher its anticancer bioactivity. Cooking drastically reduced (between 60 and 90 % depending on the species) the amount of seed phenols. Figure 14 shows the concentration of phenolic compounds in the seeds of several legumes, as quantified by the Folin-Ciocalteau method (Attard, 2013). The vertical bars represent the mean ± SD of at least three biological replicates.

Proteínas solubles totales Total soluble proteins

Las proteínas componen una clase increíble de biomoléculas que realizan una variedad enorme de bioactividades sin parangón en ninguna otra clase de moléculas. Seleccionar una proteína previamente desconocida y determinar su función biológica no sólo es difícil sino asimismo una de las tareas más desafiantes e interesantes de los investigadores biológicos y químicos. Además de ejecutar el papel biológico para el cual evolucionaron, las proteínas asimismo pueden ser utilizadas para el beneficio de la humanidad debido a una amplia gama de actividades beneficiosas. Así, por ejemplo, la Food and Drug Administration (FDA) autorizó el uso, en etiquetas de alimentos y en el etiquetado de alimentos, de reclamaciones de salud sobre la asociación entre proteína de soja y reducción del riesgo de enfermedad coronaria (FDA, 1999). Proteins comprise an incredible class of biomolecules that perform an enormous variety of bioactivities unmatched by any other class of molecules. Selecting a previously unknown protein and determining its biological function is not only difficult but also one of the most challenging and interesting tasks for biological and chemical researchers. In addition to performing the biological role for which they evolved, proteins can also be used to benefit humanity due to a wide range of beneficial activities. Thus, for example, the Food and Drug Administration (FDA) authorized the use, on food labels and in food labeling, of health claims about the association between soy protein and reduced risk of coronary heart disease (FDA, 1999).

Las semillas de soja contienen, como se esperaba, la mayor cantidad de proteínas solubles totales (297.4 mg/g en peso seco), seguidas, por concentración de proteínas decreciente, por lupino (190.4 mg/g en peso seco), garbanzo (138.2 mg/g en peso seco), haba (114.5 mg/g en peso seco), lenteja (79.0 mg/g en peso seco) y alubia común (720.0 mg/g peso seco); (figura 15). Después de la cocción, estos valores se redujeron en todos los casos a valores por debajo de 20 mg/g en peso seco, con las concentraciones de proteínas más altas obtenidas para lenteja, lupino, garbanzo y soja. Es importante tener en cuenta que la figura 15 se refiere a proteínas solubles y que las semillas cocidas ciertamente contienen la mayor parte de su proteína en una forma insoluble y desnaturalizada. Soybeans contain, as expected, the highest amount of total soluble protein (297.4 mg/g dry weight), followed, in decreasing protein concentration, by lupin (190.4 mg/g dry weight), chickpea (138.2 mg/g dry weight), broad bean (114.5 mg/g dry weight), lentil (79.0 mg/g dry weight) and common bean (720.0 mg/g dry weight); (Figure 15). After cooking, these values were reduced in all cases to values below 20 mg/g dry weight, with the highest protein concentrations obtained for lentil, lupin, chickpea and soybean. It is important to note that Figure 15 refers to soluble proteins and that cooked seeds certainly contain most of their protein in an insoluble and denatured form.

La figura 15 muestra la concentración de proteínas solubles totales en semillas de varias leguminosas, cuantificadas por el método de Bradford (Nobel, 2000). Las barras verticales representan la media ± SD de por lo menos tres repeticiones biológicas. Figure 15 shows the concentration of total soluble proteins in seeds of various legumes, quantified by the Bradford method (Nobel, 2000). The vertical bars represent the mean ± SD of at least three biological replicates.

Los datos presentados en la figura 16 permiten observar una comparación para cada especie entre los perfiles de polipéptidos de las proteínas solubles de semillas intactas y aquellos de las semillas cocidas correspondientes. Como era de esperar, los perfiles son completamente diferentes con los polipéptidos que sobrevivieron a la cocción en cada caso presentes en las líneas C. Debe apreciarse que las líneas en la figura 16 no contienen la misma cantidad de proteína. Más bien, corresponden a una cantidad fija de peso seco de semilla. Por lo tanto, se pueden hacer comparaciones cuantitativas y cualitativas directas para cada especie. The data presented in Figure 16 allow a comparison for each species between the polypeptide profiles of the soluble proteins of intact seeds and those of the corresponding cooked seeds. As expected, the profiles are completely different with the polypeptides that survived cooking in each case being present in the C lines. It should be noted that the lines in Figure 16 do not contain the same amount of protein. Rather, they correspond to a fixed amount of seed dry weight. Therefore, direct quantitative and qualitative comparisons can be made for each species.

La figura 16 muestra los perfiles de polipéptidos representativos obtenidos por SDS-PAGE (17.5 % p/v de acrilamida suplementada con 10 % v/v de glicerol; en condiciones reductoras) de fracciones de proteínas solubles extraídas de semillas crudas (NC) y cocidas (C). Para permitir análisis comparativos tanto cuantitativos como cualitativos, las fracciones NC y C se suspendieron y se cargaron en el gel en volúmenes iguales. Figure 16 shows representative polypeptide profiles obtained by SDS-PAGE (17.5% w/v acrylamide supplemented with 10% v/v glycerol; under reducing conditions) of soluble protein fractions extracted from raw (NC) and cooked (C) seeds. To allow both quantitative and qualitative comparative analyses, NC and C fractions were suspended and loaded onto the gel in equal volumes.

Las formas de realización de la invención se refieren principalmente aCicerarietinum, Glycine m axyLupinus albus.Embodiments of the invention relate primarily to Cicerarietinum, Glycine max and Lupinus albus.

Migración celular Cell migration

Los datos presentados en la figura 17 y la figura 18 muestran que los extractos solubles preparados a partir deC. arietinum, G. maxyL. albus,inhiben la migración de células HT29. Sin embargo, se encontraron diferencias considerables entre los extractos, las especies y la condición (es decir, cocidas o no) de las semillas. Así, todos los extractos no proteicos examinados mostraron una marcada inhibición en la migración celular. Entre los extractos de proteínas solubles preparados a partir de semillas crudas, la actividad inhibidora de la migración celular fue casi insignificante para la soja, intermedia para el lupino y ligeramente mayor para el garbanzo. Sin embargo, fue entre los extractos de proteínas solubles preparados a partir de semillas cocidas donde se logró un resultado asombroso y sorprendente: a diferencia del garbanzo y la soja, cocinar semillas de lupino presenta un efecto dramático en mejorar la actividad inhibidora de la migración celular del extracto de proteínas solubles resultante. Sorprendentemente y una vez más, a diferencia del garbanzo y la soja, se logra exactamente el mismo efecto en lo que respecta al extracto no proteico preparado a partir de semillas de lupino cocidas. Estos datos sugieren que las semillas de lupino contienen tanto proteínas como compuestos no proteicos de bajo peso molecular que exhiben una actividad migratoria de células HT29 cuyo efecto se ve notablemente mejorado por la cocción previa de las semillas, algo que las hace particularmente adecuadas en lo que respecta a la nutrición humana. The data presented in Figure 17 and Figure 18 show that soluble extracts prepared from C. arietinum, G. max, and L. albus inhibit HT29 cell migration. However, considerable differences were found between extracts, species, and condition (i.e. cooked or not) of the seeds. Thus, all non-protein extracts examined showed a marked inhibition on cell migration. Among soluble protein extracts prepared from raw seeds, cell migration inhibitory activity was almost negligible for soybean, intermediate for lupin, and slightly higher for chickpea. However, it was among soluble protein extracts prepared from cooked seeds that a striking and surprising result was achieved: unlike chickpea and soybean, cooking lupin seeds exhibits a dramatic effect in enhancing the cell migration inhibitory activity of the resulting soluble protein extract. Surprisingly, and again unlike chickpea and soybean, exactly the same effect is achieved with regard to the non-protein extract prepared from cooked lupin seeds. These data suggest that lupin seeds contain both proteins and low molecular weight non-protein compounds that exhibit HT29 cell migratory activity whose effect is significantly enhanced by pre-cooking the seeds, making them particularly suitable with regard to human nutrition.

Este estudio puede ser el primero en considerar el efecto de cocinar (un tema de suma importancia en relación con la salud humana y la nutrición) semillas de leguminosas sobre el potencial migratorio de células cancerosas. This study may be the first to consider the effect of cooking (a topic of utmost importance in relation to human health and nutrition) legume seeds on the migratory potential of cancer cells.

Se pueden plantear varias hipótesis para tratar de explicar el incremento en la actividad inhibidora de la migración celular de los extractos solubles de proteínas y no proteínas, preparadas a partir de semillas cocidas de lupinoversussemillas crudas. Several hypotheses can be put forward to try to explain the increase in cell migration inhibitory activity of soluble protein and non-protein extracts prepared from cooked lupine seeds versus raw seeds.

1. Un efecto de concentración. Es conocido que la mayoría de las proteínas de las semillas de lupino están desnaturalizadas y se filtran en el agua circundante durante la cocción. Asimismo es conocido que muchos (si no la mayoría) de los metabolitos de bajo peso molecular se destruyen o se filtran en el agua hirviendo. En los ensayos de curación de heridas representados en la figura 17 y 18, se usaron 100 |jg de proteína soluble/mL o 10 mg de biomoléculas no proteicas solubles/mL. En comparación con los extractos preparados a partir de semillas crudas, esto significa un gran efecto de concentración para aquellos metabolitos y proteínas que sobrevivieron al proceso de cocción. 1. A concentration effect. It is known that most proteins in lupin seeds are denatured and leach into the surrounding water during cooking. It is also known that many (if not most) of the low molecular weight metabolites are destroyed or leached into the boiling water. In the wound healing assays depicted in Figure 17 and 18, 100 µg soluble protein/mL or 10 mg soluble non-protein biomolecules/mL were used. Compared to extracts prepared from raw seeds, this means a large concentration effect for those metabolites and proteins that survived the cooking process.

2. Un efecto de disociación inducido por el calor es irreversible en el caso de proteínas oligoméricas, salvo que las subunidades individuales o una parte restante del oligómero original sean solubles y exhiban una mayor bioactividad. 2. A heat-induced dissociation effect is irreversible in the case of oligomeric proteins, unless the individual subunits or a remaining part of the original oligomer are soluble and exhibit increased bioactivity.

3. Asimismo es posible que ocurra deflaminación tanto en la fracción de proteínas solubles como en la fracción de metabolitos no proteicos solubles de bajo peso molecular. 3. Deflamination may also occur in both the soluble protein fraction and the low molecular weight soluble non-protein metabolite fraction.

Sin embargo, no se observó el mismo efecto para el garbanzo ni para la soja, algo que hace que el lupino sea algo 'especial'. However, the same effect was not observed for chickpeas or soybeans, which is what makes lupins so 'special'.

La figura 17 muestra imágenes representativas de la migración celular HT29 evaluada mediante el ensayo de curación de heridas (A). Las células se cultivaron hasta alcanzar el 80 % de confluencia. La migración celular se determinó después de una exposición de 48 horas de células HT29 a tampón (control), a extractos no proteicos (10 mg/mL) o a extractos de proteínas (100 pg/mL) de las tres especies de semillas en estudio. La figura 18 muestra las tasas de migración relativa representadas en (B). NP: extracto no proteico soluble preparado a partir de semillas crudas; NPC: extracto no proteico soluble preparado a partir de semillas cocidas; P: extracto de proteínas soluble preparado a partir de semillas crudas; PC: extracto de proteínas soluble preparado a partir de semillas cocidas. Las barras verticales representan la media ± DS de por lo menos tres repeticiones biológicas *P < 0.05. Figure 17 shows representative images of HT29 cell migration assessed by wound healing assay (A). Cells were grown until 80% confluent. Cell migration was determined after 48 hours exposure of HT29 cells to buffer (control), non-protein extracts (10 mg/mL) or protein extracts (100 pg/mL) of the three seed species under study. Figure 18 shows the relative migration rates represented in (B). NP: soluble non-protein extract prepared from raw seeds; NPC: soluble non-protein extract prepared from cooked seeds; P: soluble protein extract prepared from raw seeds; PC: soluble protein extract prepared from cooked seeds. Vertical bars represent the mean ± SD of at least three biological replicates *P < 0.05.

A diferencia de los compuestos no proteicos de bajo peso molecular solubles, la fracción de proteínas solubles de soja preparada a partir de semillas crudas no mostró una actividad inhibidora significativa en la migración de células HT29. Esto puede ser sorprendente debido a la conocida presencia de inhibidores de Bowman-Birk (BBI) en las semillas deG. max.Una posible explicación puede estar en el hecho de que Fereidunian y colaboradores (Fereidunian et al., 2014) purificaron 12 mg de BBI/g de semilla de soja, un valor correspondiente a aproximadamente 9 % de la proteína total soluble de soja. Una simple extrapolación informa de que aproximadamente 9 ug de BBI de soja se incluyeron en el extracto de proteína soluble preparado a partir de semillas de soja crudas utilizadas en el ensayo (figuras 17 y 18), una cantidad muy por debajo de la utilizada por Fereidunian y colaboradores. Unlike soluble low molecular weight non-protein compounds, the soluble soy protein fraction prepared from raw seeds did not show significant inhibitory activity on HT29 cell migration. This may be surprising given the known presence of Bowman-Birk inhibitors (BBI) in G. max seeds. A possible explanation may lie in the fact that Fereidunian et al. (Fereidunian et al., 2014) purified 12 mg BBI/g soybean seed, a value corresponding to approximately 9% of the total soluble soy protein. A simple extrapolation reports that approximately 9 ug of soy BBI was included in the soluble protein extract prepared from raw soybeans used in the assay (Figures 17 and 18), an amount well below that used by Fereidunian et al.

Viabilidad y proliferación celular Cell viability and proliferation

Los resultados presentados en la figura 19 muestran el efecto de los diferentes extractos, especies y la condición (es decir, cocidas o no) de las semillas sobre la proliferación celular HT29. Con la posible excepción del extracto no proteico soluble preparado a partir de semillas de garbanzo, parece razonable concluir que todos los extractos presentan baja toxicidad para las células HT29, ya que estas células permanecen viables tras una exposición de 24 horas. Además, no parecen inhibir la proliferación celular. Giron y colaboradores (Giron-Calleet al.,2004) detectaron una inhibición potente de la proliferación de células Caco-2 en presencia de metabolitos solubles de acetona extraídos de semillas de garbanzo. La figura 19 representa un ensayo de proliferación celular. Las células HT29 fueron cultivadas durante 24 h en presencia de tampón (control), extractos no proteicos (10 mg/mL) o extractos proteicos (100 jg/mL) de las tres especies de semillas bajo estudio. NP: extracto no proteico soluble preparado a partir de semillas crudas; NPC: extracto no proteico soluble preparado a partir de semillas cocidas; P: extracto proteico soluble preparado a partir de semillas crudas; PC: extracto proteico soluble preparado a partir de semillas cocidas. Las barras verticales representan la media ± SD de por lo menos tres repeticiones biológicas. *P < 0.05. En contrate con los resultados representados en la figura 19, los datos publicados sobre las proteínas de semillas de leguminosas apuntan a una función inhibidora en el nivel de proliferación celular. Fereidunian y colaboradores (Fereidunianet al.,2014) observaron una reducción superior a 50 % en la proliferación de células HT29 en presencia de 200 pg de BBI/mL. Este valor aumenta hasta por encima de 80 % para una concentración de BBI de 400 pg/mL. Se ha informado de que el BBI de garbanzo inhibe la proliferación de células de cáncer de mamain vitro,mientras que los BBI de alubia común, soja y garbanzo redujeron la proliferación de células de cáncer de próstata asimismoin vitro(Mageeet al.,2012). The results presented in Figure 19 show the effect of the different extracts, species and condition (i.e. cooked or not) of the seeds on HT29 cell proliferation. With the possible exception of the soluble non-protein extract prepared from chickpea seeds, it seems reasonable to conclude that all extracts exhibit low toxicity to HT29 cells, as these cells remain viable after a 24-h exposure. Furthermore, they do not appear to inhibit cell proliferation. Giron et al. (Giron-Calle et al., 2004) detected a potent inhibition of Caco-2 cell proliferation in the presence of soluble acetone metabolites extracted from chickpea seeds. Figure 19 represents a cell proliferation assay. HT29 cells were cultured for 24 h in the presence of buffer (control), non-protein extracts (10 mg/mL) or protein extracts (100 µg/mL) of the three seed species under study. NP: soluble non-protein extract prepared from raw seeds; NPC: soluble non-protein extract prepared from cooked seeds; P: soluble protein extract prepared from raw seeds; PC: soluble protein extract prepared from cooked seeds. Vertical bars represent the mean ± SD of at least three biological replicates. *P < 0.05. In contrast to the results shown in Figure 19, published data on legume seed proteins point to an inhibitory role at the level of cell proliferation. Fereidunian et al. (Fereidunian et al., 2014) observed a reduction greater than 50 % in HT29 cell proliferation in the presence of 200 pg BBI/mL. This value increases to over 80 % for a BBI concentration of 400 pg/mL. Chickpea BBI has been reported to inhibit breast cancer cell proliferation in vitro, while common bean, soybean and chickpea BBIs reduced prostate cancer cell proliferation in vitro as well (Magee et al., 2012).

Badawi y colegas (Badawiet al.,2005) informaron de la inhibición de la proliferación de células de cáncer prostático y migración celular, así como de la secreción de MMP-9 y MMP-2 por taninos condensados de alubia negra solubles en agua. Parket al.(2013) informaron de que la fisetina obtenida a partir de extracto metanólico deDalbergia odoríferainhibe MMP, la proliferación y la capacidad de invasión de las células HT-1080 de fibrosarcoma, y Aparicio-Fernandezet al.(2006) utilizando células HeLa de adenocarcinoma humano y queratinocitos precancerosos humanos (HaCaT) descubrieron que el extracto crudo de metanol al 100% de los tegumentos de las alubias Jamapa negras muestra un efecto inhibidor sobre la proliferación de las células cancerosas HeLa pero es menos agresivo sobre las células precancerosas HaCaT. Zhouet al.(1999) mostraron que las isoflavonas de soja (genisteína y daidceína) o el concentrado fitoquímico de soja inhiben el crecimiento de las células de cáncer de próstata LNCaP, DU 145 y PC-3in vitro.Badawi and colleagues (Badawiet al.,2005) reported inhibition of prostate cancer cell proliferation and cell migration as well as secretion of MMP-9 and MMP-2 by water-soluble condensed black bean tannins. Parket al. (2013) reported that fisetin obtained from methanolic extract of Dalbergia odorifera inhibits MMP, proliferation and invasiveness of fibrosarcoma HT-1080 cells, and Aparicio-Fernandezet al. (2006) using human adenocarcinoma HeLa cells and human precancerous keratinocytes (HaCaT) found that 100% crude methanol extract of black Jamapa bean teguments shows an inhibitory effect on the proliferation of HeLa cancer cells but is less aggressive on HaCaT precancerous cells. Zhou et al. (1999) showed that soy isoflavones (genistein and daidzein) or soy phytochemical concentrate inhibited the growth of LNCaP, DU 145 and PC-3 prostate cancer cells in vitro.

Actividad gelatinolítica en los medios extracelulares de HT29 Gelatinolytic activity in extracellular media of HT29

Bajo condiciones normales (por ejemplo, en ausencia de inhibidores), las células cancerosas segregan MMP-9 y<m>MP-2 en el ambiente exterior para degradar las proteínas de matriz, permitiendo así que las células migren. Cualquier condición que inhiba las gelatinasas inhibirá la formación de metástasis. El descubrimiento de inhibidores naturales de MMP resulta por lo tanto de un interés potencial. Under normal conditions (e.g., in the absence of inhibitors), cancer cells secrete MMP-9 and MP-2 into the external environment to degrade matrix proteins, thereby allowing the cells to migrate. Any condition that inhibits gelatinases will inhibit metastasis formation. The discovery of natural MMP inhibitors is therefore of potential interest.

Como se demuestra en la sección anterior, algunos extractos solubles que contienen proteínas y metabolitos de baja masa molecular preparados a partir de lupino, garbanzo y soja muestran un efecto inhibidor fuerte sobre la migración de células HT29, pero no sobre la proliferación de células HT29. Esta diferencia puede explicarse por su mecanismo de acción. Uno de los principales factores asociados a la invasión de células cancerosas es la actividad de las enzimas MMP-9 y MMP-2. Por lo tanto, estas actividades se determinaron en los medios extracelulares de HT29 después de una exposición de 48 horas a varios extractos (figura 20), cuantificadas por el método fluorógeno DQ. As demonstrated in the previous section, some soluble extracts containing proteins and low molecular mass metabolites prepared from lupin, chickpea and soybean show a strong inhibitory effect on HT29 cell migration, but not on HT29 cell proliferation. This difference can be explained by their mechanism of action. One of the main factors associated with cancer cell invasion is the activity of MMP-9 and MMP-2 enzymes. Therefore, these activities were determined in the extracellular media of HT29 after a 48-hour exposure to various extracts (Figure 20), quantified by the fluorogenic DQ method.

La figura 20 muestra la actividad proteolítica de la actividad total de MMP en los medios extracelulares de HT29 cuantificada por el método fluorógeno DQ. Las células HT29 se cultivaron durante 48 horas en presencia de tampón (control), extractos no proteicos (10 mg/mL) o extractos de proteínas (100 pg/mL) de las tres especies de semillas en estudio. NP: extracto no proteico soluble preparado a partir de semillas crudas; NPC: extracto no proteico soluble preparado a partir de semillas cocidas; P: extracto de proteínas soluble preparado a partir de semillas crudas; PC: extracto de proteínas soluble preparado a partir de semillas cocidas. Las barras verticales representan la media ± SD de por lo menos tres repeticiones biológicas *P < 0.05. Figure 20 shows the proteolytic activity of total MMP activity in HT29 extracellular media quantified by the fluorogenic DQ method. HT29 cells were cultured for 48 hours in the presence of buffer (control), non-protein extracts (10 mg/mL) or protein extracts (100 pg/mL) of the three seed species under study. NP: soluble non-protein extract prepared from raw seeds; NPC: soluble non-protein extract prepared from cooked seeds; P: soluble protein extract prepared from raw seeds; PC: soluble protein extract prepared from cooked seeds. Vertical bars represent the mean ± SD of at least three biological replicates *P < 0.05.

Los resultados presentados en la figura 20 muestran que todos los extractos probados exhibieron algún grado de inhibición sobre el nivel de actividades de gelatinasa presente en los medios extracelulares de HT29. Sin embargo, en comparación con el control, se encontró una inhibición extremadamente fuerte (entre 80 y 90 %) para todos los extractos de proteínas solubles (ya sea preparados a partir de semillas crudas o cocidas) y para el extracto mp proteico soluble preparado a partir de semillas de soja crudas. The results presented in Figure 20 show that all tested extracts exhibited some degree of inhibition on the level of gelatinase activities present in the extracellular media of HT29. However, compared to the control, extremely strong inhibition (between 80 and 90%) was found for all soluble protein extracts (whether prepared from raw or cooked seeds) and for the soluble protein mp extract prepared from raw soybeans.

En general, es interesante apreciar que la migración celular HT29 fue afectada principalmente por metabolitos no proteicos solubles (figuras 17 y 18), mientras que la capacidad total de inhibición de m Mp en los medios extracelulares de HT29 estuvo condicionada esencialmente por las proteínas solubles (figura 20). Estos resultados sugieren que las proteínas de leguminosas son más eficientes en la inhibición de la actividad de las MMP, mientras que los metabolitos no proteicos solubles parecen inhibir la migración celular mediante otro(s) mecanismo(s) de acción. Overall, it is interesting to note that HT29 cell migration was mainly affected by soluble non-protein metabolites (Figures 17 and 18), whereas the total MMP inhibition capacity in HT29 extracellular media was essentially conditioned by soluble proteins (Figure 20). These results suggest that legume proteins are more efficient in inhibiting MMP activity, whereas soluble non-protein metabolites seem to inhibit cell migration through other mechanism(s) of action.

Los ensayos ilustrados en la figura 20 miden la actividad gelatinolítica total, es decir, la de las MMP-9 (92 kDa) y MMP-2 (72 kDa) combinadas. Para separar estas dos actividades, se debe utilizar un enfoque diferente, como la zimografía o la zimografía inversa. Los resultados de tales experimentos (datos no representados) indican que MMP-9 es el objetivo principal. De hecho, la zimografía de los medios extracelulares recogidos tras una incubación de 48 horas de las células HT29 con cada uno de los cuatro extractos utilizados en la figura 20 mostró una actividad inhibidora que afecta esencialmente a MMP-9 y pro-MMP-9 (83 kDa). The assays illustrated in Figure 20 measure total gelatinolytic activity, i.e. that of MMP-9 (92 kDa) and MMP-2 (72 kDa) combined. To separate these two activities, a different approach must be used, such as zymography or reverse zymography. The results of such experiments (data not shown) indicate that MMP-9 is the main target. Indeed, zymography of extracellular media collected after a 48-hour incubation of HT29 cells with each of the four extracts used in Figure 20 showed inhibitory activity affecting essentially MMP-9 and pro-MMP-9 (83 kDa).

Este bloque de experimentos parece indicar que las proteínas solubles de lupino, garbanzo y soja inhiben la migración celular HT29 esencialmente a través de la inhibición de MMP-9. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que diferentes informes sobre las actividades inhibidoras de las gelatinas producen resultados contradictorios incluso dentro de este mismo estudio. Así, los experimentos descritos inmediatamente anteriormente indican que tanto la fracción de proteínas como la fracción de metabolitos de lupino, garbanzo y soja inhiben considerablemente la MMP-9 pero no la MMP-2. En contraste, el experimento ilustrado en la figura 32 muestra que la fracción de proteínas totales de lupino inhibe fuertemente ambas gelatinasas. Resultados idénticos se presentan en la literatura disponible. El BBI de soja inhibe tanto la MMP-9 como la MMP-2 a concentraciones de 200 e 400 pg/mL (concentraciones mucho más altas que las utilizadas en el presente estudio; Fereidunian et al., 2014). Bawadi et al. (2005) informaron de que una incubación de 24 horas de células de cáncer de colon Caco-2, células de cáncer de mama MCF-7 y Hs578T y células de cáncer de próstata DU 145 con taninos de alubia negra solubles en agua resultó en una disminución brusca en los niveles de MMP-2 y MMP-9 activas secretadas en el medio de cultivo para concentraciones de taninos superiores a 12<j>M. A 15<j>M, la fisetina inhibe un 50 % de MMP-9 y otras MMP, pero aparentemente no MMP-2 (Park et al., 2013). La fitina a 2.5 mM inhibe la expresión de MMP-9, MMP-2 y otros MMP en las células Caco-2 de cáncer de colon estimuladas con forbol-12-miristato 13-acetato (PMA); (Kapralet al.,2012). El tratamiento de células de fibrosarcoma HT-1080 con saponinas de soja inhibió la expresión de ARNm y redujo las cantidades de MMP-2 y MMP-9 secretadas (Kang et al., 2008). This set of experiments seems to indicate that soluble proteins from lupin, chickpea and soybean inhibit HT29 cell migration essentially through the inhibition of MMP-9. However, it should be noted that different reports on the inhibitory activities of gelatinases produce contradictory results even within this same study. Thus, the experiments described immediately above indicate that both the protein fraction and the metabolite fraction from lupin, chickpea and soybean strongly inhibit MMP-9 but not MMP-2. In contrast, the experiment illustrated in Figure 32 shows that the total protein fraction from lupin strongly inhibits both gelatinases. Identical results are presented in the available literature. Soybean BBI inhibits both MMP-9 and MMP-2 at concentrations of 200 and 400 pg/mL (much higher concentrations than those used in the present study; Fereidunian et al., 2014). Bawadi et al. (2005) reported that a 24-hour incubation of Caco-2 colon cancer cells, MCF-7 and Hs578T breast cancer cells, and DU 145 prostate cancer cells with water-soluble black bean tannins resulted in a sharp decrease in the levels of active MMP-2 and MMP-9 secreted into the culture medium at tannin concentrations above 12<j>M. At 15<j>M, fisetin inhibited 50% of MMP-9 and other MMPs, but apparently not MMP-2 (Park et al., 2013). Phytin at 2.5 mM inhibited the expression of MMP-9, MMP-2, and other MMPs in phorbol-12-myristate 13-acetate (PMA)-stimulated Caco-2 colon cancer cells; (Kapralet al.,2012). Treatment of HT-1080 fibrosarcoma cells with soybean saponins inhibited mRNA expression and reduced the amounts of secreted MMP-2 and MMP-9 (Kang et al., 2008).

Una observación llamativa es evidente: con la excepción de los inhibidores de proteasas (por ejemplo, el inhibidor de tripsina y el BBI), se han realizado pocos experimentos para evaluar el posible efecto inhibidor de las proteínas sobre las actividades de las MMP. A striking observation is evident: with the exception of protease inhibitors (e.g., trypsin inhibitor and BBI), few experiments have been performed to assess the possible inhibitory effect of proteins on MMP activities.

La figura 21 ilustra otro experimento en el que se evaluó la actividad inhibidora de extractos de semillas de garbanzo, soja y lupino sobre la MMP-9 comercial utilizando la misma masa de semilla en todos los casos, lo que permite una comparación directa y emula la ingestión de estas semillas. La figura 21 muestra el efecto inhibidor de los extractos de semillas solubles sobre la actividad proteolítica de MMP-9. Los extractos se agregaron a una mezcla de reacción que contenía MMP-9 comercial y la actividad gelatinolítica se determinó mediante el ensayo fluorógeno DQ. El volumen de extracto (100<j>L) agregado a cada mezcla de reacción correspondía a la misma masa de semilla. NP: extracto no proteico soluble preparado a partir de semillas crudas; NPC: extracto no proteico soluble preparado a partir de semillas cocidas; P: extracto de proteínas solubles preparado a partir de semillas crudas; PC: extracto de proteínas solubles preparado a partir de semillas cocidas. Las barras verticales representan la media ± SD de por lo menos tres repeticiones biológicas *P < 0.05. Figure 21 illustrates another experiment in which the inhibitory activity of chickpea, soybean and lupin seed extracts on commercial MMP-9 was evaluated using the same seed mass in all cases, allowing a direct comparison and emulating the ingestion of these seeds. Figure 21 shows the inhibitory effect of soluble seed extracts on the proteolytic activity of MMP-9. The extracts were added to a reaction mixture containing commercial MMP-9 and the gelatinolytic activity was determined by the fluorogenic DQ assay. The volume of extract (100<j>L) added to each reaction mixture corresponded to the same seed mass. NP: soluble non-protein extract prepared from raw seeds; NPC: soluble non-protein extract prepared from cooked seeds; P: soluble protein extract prepared from raw seeds; PC: soluble protein extract prepared from cooked seeds. Vertical bars represent the mean ± SD of at least three biological replicates *P < 0.05.

En general, este experimento muestra que tanto la fracción de proteínas como la fracción no proteica inhiben la actividad de MMP-9. Esta acción inhibidora parece ser mayor para la fracción no proteica y más fuerte en los lupinos que en los garbanzos o la soja. Como era de esperar, el efecto de cocinar las semillas disminuyó, pero sólo marginalmente, el poder inhibidor de todas las fracciones. Estos resultados explican el efecto observado en las figuras 17 y 18, donde la mayor migración celular HT29 (según lo evaluado por el ensayo de curación de heridas) obtenida para las fracciones no proteicas y proteicas de semillas de lupino cocidas, en comparación con semillas crudas puede atribuirse a un efecto de concentración de los ingredientes activos resistentes a la cocción. Overall, this experiment shows that both the protein fraction and the non-protein fraction inhibit MMP-9 activity. This inhibitory action appears to be greater for the non-protein fraction and stronger in lupins than in chickpeas or soybeans. As expected, the effect of cooking the seeds decreased, but only marginally, the inhibitory power of all fractions. These results explain the effect observed in Figures 17 and 18, where the higher HT29 cell migration (as assessed by the wound healing assay) obtained for the non-protein and protein fractions of cooked lupin seeds, compared to raw seeds can be attributed to a concentration effect of the cooking-resistant active ingredients.

Aislamiento de inhibidores potencialmente nuevos de MMP-9 y MMP-2 de semillas deLupinus albusIsolation of potentially novel inhibitors of MMP-9 and MMP-2 from Lupinus albus seeds

Descubrimiento de la deflamina Discovery of deflamin

Para aislar las fracciones proteicas, que se ha descubierto son responsables de la inhibición de MMP-9, se separaron las proteínas deL. albussegún su tamaño natural, y se analizó su actividad inhibidora contra MMP-9. Las figuras 22 a 24 representan la cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) obtenida para la extracción de proteína total deL. albus,los perfiles proteicos electroforéticos de las fracciones recogidas F1 a F6, y la actividad inhibidora de MMP-9 para cada fracción. Los péptidos, los polipéptidos y las proteínas se extrajeron de semillas deL. albuscomo se describe en la sección de Materiales y Métodos. El extracto desalado, que contiene el extracto de proteína total, se fraccionó utilizando el sistema Ákta mediante cromatografía de exclusión por tamaño en una columna Superdex 75. Los picos de proteína se recogieron como fracciones F1 a F6 (como se representa en la figura 22). Las proteínas/los polipéptidos fueron en determinadas formas de realización separados según su tamaño molecular utilizando un tampón que contiene urea y ditiotreitol (DTT), que permitió la separación de fracciones de baja masa molecular diferentes. Se sometieron a prueba otros tampones que no pudieron permitir una separación eficaz de proteínas/polipéptidos deL. albusen este intervalo de tamaño, de acuerdo con resultados anteriores obtenidos en el laboratorio. Cada fracción se sometió a prueba a continuación respecto a la actividad inhibidora de MMP-9, utilizando un ensayo de gelatina DQ. La figura representa el efecto en la actividad de MMP-9 de cada fracción (F1-F6). To isolate the protein fractions found to be responsible for MMP-9 inhibition, L. albus proteins were separated according to their natural size and their inhibitory activity against MMP-9 was analyzed. Figures 22 to 24 depict the size exclusion chromatography (SEC) obtained for the extraction of total protein from L. albus, the electrophoretic protein profiles of the collected fractions F1 to F6, and the MMP-9 inhibitory activity for each fraction. Peptides, polypeptides, and proteins were extracted from L. albus seeds as described in the Materials and Methods section. The desalted extract, containing the total protein extract, was fractionated using the Akta system by size exclusion chromatography on a Superdex 75 column. Protein peaks were collected as fractions F1 to F6 (as depicted in Figure 22). Proteins/polypeptides were in certain embodiments separated according to their molecular size using a buffer containing urea and dithiothreitol (DTT), which allowed the separation of different low molecular mass fractions. Other buffers were tested which failed to allow efficient separation of proteins/polypeptides from L. albus in this size range, in agreement with previous results obtained in the laboratory. Each fraction was then tested for MMP-9 inhibitory activity using a DQ gelatin assay. The figure depicts the effect on MMP-9 activity of each fraction (F1-F6).

La figura 24 muestra claramente que la fracción 4 causa una inhibición del 100 % de las actividades catalíticas de las MMP. Posteriormente se confirmó que esta fracción contiene deflamina. Figure 24 clearly shows that fraction 4 causes 100% inhibition of MMP catalytic activities. This fraction was later confirmed to contain deflamin.

Las figuras 22-24 muestran que los péptidos, polipéptidos y proteínas fueron extraídos de las semillas deL. albussegún se describe en la sección de Materiales y Métodos. El extracto desalinizado, que contiene el extracto de proteínas totales, fue fraccionado utilizando el sistema Ákta mediante cromatografía de exclusión por tamaño en un Superdex 75. Los picos de proteínas fueron recolectados como fracciones F1 a F6 (22) y separados por Tricina SDS-PAGE bajo condiciones reductoras (23). (24) Cada fracción fue sometida a prueba para la actividad inhibidora de MMP-9, utilizando el ensayo de gelatina DQ. Los resultados se expresan en unidades arbitrarias de fluorescencia y representan un promedio de tres repeticiones ± SD. Como se observa en las figuras 22 a 24, sólo la fracción 4 presentó un nivel muy alto de inhibición de MMP-9. Esta muestra fue posteriormente fraccionada por HPLC de fase inversa (RP), para analizar los péptidos específicos responsables de esta actividad. Las figuras 25 a 27 muestran los perfiles de HPLC obtenidos para la fracción 4. Esencialmente se obtuvieron cuatro picos, cada uno de los cuales fue analizado por SDS-PAGE y su actividad inhibidora de MMP-9 evaluada mediante el ensayo de gelatina DQ. El pico 2 exhibió la mayor actividad inhibidora de MMP-9 y, en menor medida, asimismo el pico 3 (figura 27). Es interesante apreciar que, en esta etapa, se concluye que el pico 2 está compuesto por por lo menos dos, probablemente más polipéptidos (recuadro 2 en la figura 25). Figures 22-24 show that peptides, polypeptides and proteins were extracted from L. albus seeds as described in the Materials and Methods section. The desalted extract, containing the total protein extract, was fractionated using the Akta system by size exclusion chromatography on a Superdex 75. Protein peaks were collected as fractions F1 to F6 (22) and separated by Tricine SDS-PAGE under reducing conditions (23). (24) Each fraction was tested for MMP-9 inhibitory activity using the DQ gelatin assay. Results are expressed in arbitrary fluorescence units and represent an average of three replicates ± SD. As seen in Figures 22 to 24, only fraction 4 showed a very high level of MMP-9 inhibition. This sample was subsequently fractionated by reverse phase (RP) HPLC to analyze the specific peptides responsible for this activity. Figures 25 to 27 show the HPLC profiles obtained for fraction 4. Essentially four peaks were obtained, each of which was analysed by SDS-PAGE and its MMP-9 inhibitory activity assessed by the DQ gelatin assay. Peak 2 exhibited the highest MMP-9 inhibitory activity and, to a lesser extent, so did peak 3 (Figure 27). Interestingly, at this stage, it is concluded that peak 2 is composed of at least two, probably more polypeptides (box 2 in Figure 25).

Debe tenerse en cuenta que todas las fracciones de proteínas utilizadas en las figuras 28 a 32 fueron previamente sometidas a ebullición y bajos valores de pH, para determinar su resistencia a la desnaturalización al mismo tiempo que se simulaba el proceso digestivo, así como parte del procedimiento de aislamiento, y posteriormente se utilizaron para ensayos de cierre de heridas de células HT29 y ensayos gelatinolíticos, así como análisis zimográficos. Esto indica claramente la resistencia de deflamina a la ebullición y a los bajos valores de pH. It should be noted that all protein fractions used in Figures 28 to 32 were previously subjected to boiling and low pH values, to determine their resistance to denaturation while simulating the digestive process, as well as part of the isolation procedure, and were subsequently used for HT29 cell wound closure assays and gelatinolytic assays, as well as zymographic analysis. This clearly indicates the resistance of deflamin to boiling and low pH values.

La figura 31 muestra las actividades gelatinolíticas de los medios celulares HT29 en presencia de las mismas fracciones de proteínas, mientras que la figura 32 evalúa las actividades tanto de MMP-9 como de MMP-2 en las separaciones zimográficas. Los resultados evidencian que los polipéptidos que componen el pico 2 recolectados del cromatograma de HPLC mostrado en la figura 25 son de hecho potentes inhibidores de MMP, especialmente después de tratamientos térmicos, y que pueden inhibir tanto las actividades catalíticas de MMP-9 como de MMP-2. Figure 31 shows the gelatinolytic activities of HT29 cell media in the presence of the same protein fractions, while Figure 32 evaluates the activities of both MMP-9 and MMP-2 in zymographic separations. The results show that the polypeptides composing peak 2 collected from the HPLC chromatogram shown in Figure 25 are indeed potent MMP inhibitors, especially after heat treatments, and that they can inhibit both the catalytic activities of MMP-9 and MMP-2.

El análisis de los medios extracelulares de HT29 después de una incubación de 48 horas de las células con proteína de pico 2 (100 |jg de proteína/mL) reveló que la 'deflamina' inhibe tanto la actividad de MMP-9 como de MMP-2, como se muestra mediante el método fluorógeno de gelatina DQ (figura 32) y mediante la zimografía (figura 33). El fondo negro (azul al verse en color) visible en la figura 33 se debe a la tinción intensa de la gelatina por azul brillante de Coomassie, que copolimeriza con acrilamida para formar la matriz de gel. La presencia de enzimas MMP activas o proenzimas, pro-MMP bandeadas, degrada localmente la gelatina incrustada en la matriz, resultando en una banda blanca. La presencia de un inhibidor (por ejemplo, 'deflamina') bloquea la acción proteolítica de las MMP, permitiendo la tinción de la gelatina no alterada. Por lo tanto, la ausencia de bandas blancas en la línea 'deflamina' de la figura 33 revela que la 'deflamina' a 100 jg/m L inhibió completamente la actividad de todas las formas de MMP presentes en los medios extracelulares HT29 e indica que esta inhibición no se revirtió durante el ensayo zimográfico. Analysis of HT29 extracellular media after a 48-hour incubation of the cells with spike 2 protein (100 µg protein/mL) revealed that deflamin inhibits both MMP-9 and MMP-2 activity, as shown by the fluorogenic gelatin DQ method (Figure 32) and by zymography (Figure 33). The black background (blue when viewed in color) visible in Figure 33 is due to intense staining of gelatin by Coomassie brilliant blue, which copolymerizes with acrylamide to form the gel matrix. The presence of active MMP enzymes or proenzymes, banded pro-MMPs, locally degrades gelatin embedded in the matrix, resulting in a white band. The presence of an inhibitor (e.g. deflamin) blocks the proteolytic action of MMPs, allowing staining of unaltered gelatin. Therefore, the absence of white bands in the 'deflamin' line in Figure 33 reveals that 'deflamin' at 100 µg/m L completely inhibited the activity of all forms of MMP present in the HT29 extracellular media and indicates that this inhibition was not reversed during the zymographic assay.

Debe tenerse en cuenta que la fracción cargada en los geles representados en la figura 33 no es exactamente deflamina. De hecho, en ciertos aspectos, la deflamina es una fracción proteica que se obtiene de las semillas siguiendo la metodología de aislamiento detallada en la figura 4; en ciertas formas de realización esto es parte de su definición. La fracción bioactiva utilizada en la figura 33 fue purificada utilizando un procedimiento diferente. It should be noted that the fraction loaded onto the gels depicted in Figure 33 is not exactly deflamin. In fact, in certain aspects, deflamin is a protein fraction obtained from seeds following the isolation methodology detailed in Figure 4; in certain embodiments this is part of its definition. The bioactive fraction used in Figure 33 was purified using a different procedure.

La figura 33 muestra imágenes representativas de los perfiles zimográficos de la actividad enzimática de MMP-9 y MMP-2 en los medios extracelulares HT29 después de una exposición de 48 horas de las células a 'deflamina' (100 jg de proteína/mL). Control: células HT29 incubadas durante 48 horas en ausencia de 'deflamina'. Figure 33 shows representative images of the zymographic profiles of MMP-9 and MMP-2 enzymatic activity in HT29 extracellular media after a 48-hour exposure of the cells to 'deflamin' (100 µg protein/mL). Control: HT29 cells incubated for 48 hours in the absence of 'deflamin'.

Aunque capaz de inhibir la invasión celular (figura 30), la misma concentración de 'deflamina', no afectó la multiplicación celular, lo que sugiere ausencia de citotoxicidad. Although capable of inhibiting cell invasion (Figure 30), the same concentration of 'deflamin' did not affect cell multiplication, suggesting absence of cytotoxicity.

Purificación y caracterización de la deflamina deLupinus albus.Purification and characterization of deflamin from Lupinus albus.

Se desarrolló una forma de realización de la metodología inventiva (ver figura 4) para extraer y purificar deflamina de semillas, que es adecuada para ser escalada, permitiendo su producción en masa en instalaciones industriales. El procedimiento se describe de manera detallada en la sección de Métodos. An embodiment of the inventive methodology (see Figure 4) was developed to extract and purify deflamine from seeds, which is suitable for scale-up, allowing its mass production in industrial facilities. The procedure is described in detail in the Methods section.

Debe tenerse en cuenta que la etapa de HPLC a la que se hace referencia en la sección de Métodos se utiliza para fraccionar los polipéptidos constituyentes de la deflamina y no para aislar la deflamina. It should be noted that the HPLC step referred to in the Methods section is used to fractionate the constituent polypeptides of deflamin and not to isolate deflamin.

Las extracciones secuenciales permiten el aislamiento de la deflamina deL. albusque presenta una actividad MMPI superior a la de los extractos totales. Sequential extractions allow the isolation of deflamin from L. albus, which presents a higher MMPI activity than the total extracts.

La figura 34 muestra una imagen representativa de la distribución de polipéptidos entre semillas deLupinus albussimplemente extraídas con tampón (extracción en tampón; BE) o después del tratamiento térmico (HT), y visualizadas por SDS-PAGE (izquierda) y zimografía inversa de gelatina (derecha). Figure 34 shows a representative image of the polypeptide distribution between Lupinus albus seeds simply extracted with buffer (buffer extraction; BE) or after heat treatment (HT), and visualized by SDS-PAGE (left) and reverse gelatin zymography (right).

Los extractos de proteínas (50 jg/mL) se cargaron en geles de poliacrilamida al 17.5 % (p/v de acrilamida), copolimerizados con gelatina y MMP-9 en el caso de la zimografía inversa. Protein extracts (50 µg/mL) were loaded onto 17.5% (w/v acrylamide) polyacrylamide gels, copolymerized with gelatin and MMP-9 in the case of reverse zymography.

La banda de polipéptido visible en ambas líneas BE y HT con una masa molecular inferior a 20 kDa corresponde a la deflamina. Como se muestra en la figura 34, la deflamina mantiene su actividad biológica después del tratamiento térmico. The polypeptide band visible in both BE and HT lines with a molecular mass less than 20 kDa corresponds to deflamin. As shown in Figure 34, deflamin maintains its biological activity after heat treatment.

Los resultados preliminares sugirieron que la fracción proteica MMPI deL. albus(es decir, deflamina) era altamente soluble en agua y mostraba resistencia a la desnaturalización por calor. Por lo tanto, se estableció un método de aislamiento con precipitaciones secuenciales (apropiado para un escalado futuro a una escala industrial). Preliminary results suggested that the MMPI protein fraction of L. albus (i.e. deflamin) was highly water-soluble and showed resistance to heat denaturation. Therefore, an isolation method using sequential precipitations (suitable for future scale-up to an industrial scale) was established.

Las imágenes representativas de los perfiles electroforéticos obtenidos después de varias extracciones secuenciales para aislar la fracción proteica activa de MMPI se muestran en la figura 35. Representative images of the electrophoretic profiles obtained after several sequential extractions to isolate the active protein fraction of MMPI are shown in Figure 35.

La figura 35 muestra imágenes representativas de los perfiles de polipéptidos obtenidos después de cada etapa del método de purificación especificado en la parte superior de los geles. Las muestras de proteínas (25 |jg) se cargaron en geles de poliacrilamida al 17.5 % (p/v de acrilamida). MW- marcadores de peso molecular; BE -extracción en tampón; HT s - tratamiento térmico, sobrenadante; HT p - tratamiento térmico, sedimento; pH4 s -precipitación ácida, sobrenadante; pH4 p - precipitación ácida, sedimento; 40% - 40% v/v de etanol que contiene 0.4 M NaCl, sobrenadante; 40 % p - 40 % v/v de etanol que contiene 0.4 M NaCl, sedimento; 90 % - 90 % v/v de etanol durante la noche a -20 °C, sedimento; y D - deflamina. Figure 35 shows representative images of the polypeptide profiles obtained after each step of the purification method specified on the top of the gels. Protein samples (25 µg) were loaded onto 17.5% (w/v acrylamide) polyacrylamide gels. MW- molecular weight markers; BE-buffer extraction; HT s - heat treatment, supernatant; HT p - heat treatment, pellet; pH4 s - acid precipitation, supernatant; pH4 p - acid precipitation, pellet; 40% - 40% v/v ethanol containing 0.4 M NaCl, supernatant; 40% w - 40% v/v ethanol containing 0.4 M NaCl, pellet; 90% - 90% v/v ethanol overnight at -20 °C, pellet; and D - deflamin.

El análisis de los perfiles de polipéptidos después de cada etapa del método de aislamiento representado en la figura 4 reveló la purificación gradual de una fracción proteica con una masa molecular inferior a 20 kDa, que se denominó deflamina. Las principales fracciones proteicas obtenidas, es decir, el extracto de proteínas total / extracción en tampón (BE), el extracto tratado térmicamente (HT) y la fracción de deflamina aislada, se compararon por sus actividades MMPI utilizando el ensayo de gelatina DQ. Los resultados obtenidos se muestran en la figura 36. Analysis of the polypeptide profiles after each step of the isolation method depicted in Figure 4 revealed the gradual purification of a protein fraction with a molecular mass below 20 kDa, which was named deflamin. The main protein fractions obtained, i.e., total protein extract/buffer extraction (BE), heat-treated extract (HT) and isolated deflamin fraction, were compared for their MMPI activities using the DQ gelatin assay. The results obtained are shown in Figure 36.

A la concentración de proteína sometida a prueba (50 jg/mL), la figura 36 muestra que todas las muestras fueron capaces de inhibir significativamente la actividad proteolítica de MMP-9. Sin embargo, se observaron diferencias significativas (P<0.05) entre las muestras analizadas, con la mayor inhibición (P<0.05) detectada para deflamina, que indujo una reducción mayor del 80 % de la actividad de MMP-9. At the tested protein concentration (50 µg/mL), Figure 36 shows that all samples were able to significantly inhibit MMP-9 proteolytic activity. However, significant differences (P<0.05) were observed between the samples tested, with the highest inhibition (P<0.05) detected for deflamin, which induced a greater than 80% reduction of MMP-9 activity.

Es decir, en la figura 36, las fracciones de proteína de extracción en tampón (BE), tratamiento térmico (HT) y deflamina (D) se obtuvieron de semillas deL. albusy se usaron para evaluar su actividad inhibidora sobre la actividad proteolítica de MMP-9 en DQ-gelatina. El control negativo (C) no inhibe MMP-9, lo que resulta en una actividad proteolítica del 100 % para esta proteasa. Las muestras de proteínas se añadieron a una concentración de 50 jg/m l y la actividad gelatinolítica se midió mediante el ensayo fluorógeno DQ. Las actividades de MMP se expresan como fluorescencia relativa en % de controles, y representan los promedios de por lo menos tres experimentos replicados (n = 3) ± SD. * P<0.05, **P < 0.001. That is, in Figure 36, buffer extraction (BE), heat treatment (HT) and deflamin (D) protein fractions were obtained from L. albus seeds and were used to evaluate their inhibitory activity on MMP-9 proteolytic activity in DQ-gelatin. The negative control (C) does not inhibit MMP-9, resulting in 100% proteolytic activity for this protease. Protein samples were added at a concentration of 50 µg/ml and gelatinolytic activity was measured by the DQ fluorogenic assay. MMP activities are expressed as relative fluorescence in % of controls, and represent the averages of at least three replicate experiments (n=3)±SD. *P<0.05, **P<0.001.

En resumen, a medida que la deflamina se purifica gradualmente, su efecto inhibidor como MMPI aumenta. In summary, as deflamin is gradually purified, its inhibitory effect as MMPI increases.

La deflamina deL. albuses más efectiva en inhibir la invasión y proliferación celular del cáncer de colon Deflamina from L. albus is more effective in inhibiting colon cancer cell invasion and proliferation

Nota: la palabra 'más' en este título se usó con un doble sentido. Note: The word 'more' in this title was used with a double meaning.

1- A medida que la metodología de aislamiento procede desde el extracto total de proteínas inicial hasta deflamina purificada, su actividad biológica aumenta gradualmente, alcanzando un máximo con la deflamina aislada. Como las pruebas comparativas realizadas después de cada etapa de purificación utilizan cantidades idénticas de proteínas de cada muestra, a medida que aumenta el grado de purificación de deflamina, la cantidad de deflamina en relación con la proteína total en cada fracción asimismo aumenta, justificando el incremento en la bioactividad de deflamina cuando se pasa de fracciones menos puras a más puras de deflamina. 1- As the isolation methodology proceeds from the initial total protein extract to purified deflamin, its biological activity gradually increases, reaching a maximum with isolated deflamin. Since the comparative tests performed after each purification step use identical amounts of proteins from each sample, as the degree of purification of deflamin increases, the amount of deflamin relative to the total protein in each fraction also increases, justifying the increase in deflamin bioactivity when moving from less pure to purer fractions of deflamin.

2- La deflamina es un mal inhibidor de la multiplicación celular (lo que significa una baja citotoxicidad; ver a continuación; comparar las figuras 39 a 42), pero un inhibidor potente de la invasión y proliferación celular del cáncer de colon. 2- Deflamin is a poor inhibitor of cell multiplication (meaning low cytotoxicity; see below; compare figures 39 to 42), but a potent inhibitor of colon cancer cell invasion and proliferation.

Las actividades de deflamina aislada en células HT29 fueron caracterizadas mientras se comparaba con el extracto total y con el extracto tratado térmicamente deL. albus.Las figuras 37 a 38 muestran el efecto de cada una de estas fracciones de proteínas en la migración celular HT29 después de 48 horas de exposición al extracto total, al extracto tratado térmicamente y a la deflamina aislada (50 jg de proteína/mL). The activities of isolated deflamin in HT29 cells were characterized while comparing with the total extract and the heat-treated extract of L. albus. Figures 37 to 38 show the effect of each of these protein fractions on HT29 cell migration after 48 hours of exposure to the total extract, the heat-treated extract, and isolated deflamin (50 µg protein/mL).

Las figuras 37 y 38 muestran la migración celular HT29 después de la exposición a la extracción en tampón (BE), tratamiento térmico (HT) y deflamina aislada (D), según lo determinado por ensayos de cicatrización de heridas. (figura 37) - tasas de migración relativas. Los valores son los promedios de por lo menos tres experimentos replicados SD, y se expresan como % de cierre de la herida en relación con el día 0. (Figura 38) - ejemplos de migración celular obtenidos para la fracción proteica inhibidora más alta, es decir, deflamina. Las células se cultivaron hasta alcanzar el 80 % de confluencia y la monocapa se rascó con una punta de pipeta (día 0). A continuación, las células se expusieron a 50 jg de proteína/ml de extracto y se registró la migración celular después de 48 h.* P<0.05, **P < 0.001. Figures 37 and 38 show HT29 cell migration after exposure to buffer extraction (BE), heat treatment (HT) and isolated deflamin (D), as determined by wound healing assays. (Figure 37) - Relative migration rates. Values are the averages of at least three replicate experiments SD, and are expressed as % wound closure relative to day 0. (Figure 38) - Examples of cell migration obtained for the highest inhibitory protein fraction, i.e. deflamin. Cells were grown to 80% confluence and the monolayer was scratched with a pipette tip (day 0). Cells were then exposed to 50 µg protein/ml extract and cell migration was recorded after 48 h. *P<0.05, **P<0.001.

Estos resultados muestran que la deflamina presentó la mayor inhibición en las tasas de migración en comparación con las otras muestras de proteínas estudiadas (P<0.05), induciendo una reducción del 60 % en las tasas de migración celular. Además, a la concentración utilizada, HT y deflamina fueron estadísticamente diferentes de los controles (P<0.05), mientras que la muestra de BE permaneció estadísticamente similar a los controles (P>0.05). Este resultado puede explicar, por lo menos en cierta medida, por qué la deflamina no se descubrió antes. These results show that deflamin exhibited the highest inhibition on migration rates compared to the other protein samples studied (P<0.05), inducing a 60% reduction in cell migration rates. Furthermore, at the concentration used, HT and deflamin were statistically different from the controls (P<0.05), while the BE sample remained statistically similar to the controls (P>0.05). This result may explain, at least to some extent, why deflamin was not discovered earlier.

Las actividades de deflamina deL. albusson dependientes de la dosis The deflamin activities of L. albus are dose-dependent.

La metodología desarrollada para aislar la deflamina (representada en la figura 4 y descrita detalladamente en la sección de Métodos) demostró ser altamente eficiente en el aislamiento de la fracción MMPI responsable de las actividades MMPI deL. albus.El efecto de esta fracción (es decir, deflamina) se sometió a prueba adicionalmente para comprobar si era dependiente de la dosis. Se probaron cuatro concentraciones diferentes de deflamina (100, 50, 10 y 5 |jg/mL) utilizando el método de gelatina DQ y el ensayo de invasión de heridas en células de cáncer de colon HT29 y los resultados se expresan en las figuras 39, 40 y 41, respectivamente. The methodology developed to isolate deflamin (depicted in Figure 4 and described in detail in the Methods section) proved to be highly efficient in isolating the MMPI fraction responsible for the MMPI activities of L. albus. The effect of this fraction (i.e. deflamin) was further tested to see if it was dose-dependent. Four different concentrations of deflamin (100, 50, 10 and 5 µg/mL) were tested using the DQ gelatin method and the wound invasion assay in HT29 colon cancer cells and the results are expressed in Figures 39, 40 and 41, respectively.

La figura 39 muestra el efecto de diferentes concentraciones de deflamina (100, 50, 10 y 5 jg/mL) en las actividades de gelatinasa. Se obtuvieron cuatro concentraciones diferentes de deflamina de semillas deL. albusy se usaron para evaluar su actividad inhibidora sobre la actividad proteolítica de MMP-9 en DQ-gelatina. El control negativo (C) no inhibe MMP-9, lo que resulta en una actividad proteolítica del 100 % para esta proteasa. La deflamina se añadió a concentraciones de 100, 50, 10 y 5 jg/m L y la actividad gelatinolítica se midió mediante el ensayo fluorógeno DQ. Las actividades de gelatinasa se expresan como fluorescencia relativa en % de controles, y representan los promedios de por lo menos tres experimentos replicados (n = 3) ± SD. Figure 39 shows the effect of different concentrations of deflamin (100, 50, 10 and 5 µg/mL) on gelatinase activities. Four different concentrations of deflamin were obtained from L. albus seeds and were used to evaluate its inhibitory activity on the proteolytic activity of MMP-9 in DQ-gelatin. The negative control (C) does not inhibit MMP-9, resulting in 100% proteolytic activity for this protease. Deflamin was added at concentrations of 100, 50, 10 and 5 µg/mL and gelatinolytic activity was measured by the DQ fluorogenic assay. Gelatinase activities are expressed as relative fluorescence in % of controls, and represent the averages of at least three replicate experiments (n = 3) ± SD.

Las figuras 40 a 41 muestran la migración celular HT29 después de la exposición a diferentes concentraciones de deflamina, según lo determinado por ensayos de cicatrización de heridas. (figura 40) - tasas de migración relativas. Los valores son los promedios de por lo menos tres experimentos replicados ± SD, y se expresan como % de cierre de heridas en relación con el tiempo 0. (figura 41) - ejemplos de migración celular obtenidos para las cuatro concentraciones de deflamina probadas más el control. Las células se cultivaron hasta alcanzar el 80 % de confluencia y la monocapa se rascó con una punta de pipeta (día 0). A continuación, las células se expusieron a deflamina a 100, 50, 10 y 5 jg/m L y se registró la migración celular después de 48 h. ** representa P<0.001 y representa P<0.05 en comparación con los controles. Figures 40-41 show HT29 cell migration after exposure to different concentrations of deflamin, as determined by wound healing assays. (Figure 40) - Relative migration rates. Values are the averages of at least three replicate experiments ± SD, and are expressed as % wound closure relative to time 0. (Figure 41) - Examples of cell migration obtained for the four deflamin concentrations tested plus the control. Cells were grown to 80% confluence and the monolayer was scratched with a pipette tip (day 0). Cells were then exposed to deflamin at 100, 50, 10 and 5 µg/m L and cell migration was recorded after 48 h. ** represents P<0.001 and represents P<0.05 compared to controls.

La figura 40 muestra que todas las concentraciones probadas (100, 50, 10 y 5 jg/mL) fueron capaces de inhibir significativamente la actividad proteolítica de la gelatinasa (P<0.001), en comparación con los controles. Sin embargo, el nivel de inhibición en cada concentración difería, de manera dosis-dependiente, con la mayor inhibición detectada para 100 jg/m L de deflamina, que indujo una reducción mayor del 90 % de la actividad gelatinolítica. Las figuras 40 y 41 muestran que la capacidad de deflamina para inhibir la invasión celular de cáncer de colon. Figure 40 shows that all tested concentrations (100, 50, 10 and 5 µg/mL) were able to significantly inhibit the proteolytic activity of gelatinase (P<0.001), compared to controls. However, the level of inhibition at each concentration differed, in a dose-dependent manner, with the highest inhibition detected for 100 µg/m L deflamin, which induced a greater than 90% reduction of gelatinolytic activity. Figures 40 and 41 show the ability of deflamin to inhibit colon cancer cell invasion.

Las figuras 40 y 41 muestran que la capacidad de deflamina para inhibir la migración celular HT29 aumenta gradualmente con la concentración de deflamina, de 5 a 50 jg deflamina/mL. Sin embargo, para la concentración más alta de deflamina estudiada (100 jg/mL), se obtuvo un resultado interesante y diferente: las células HT29 se separaron completamente a 100 jg de deflamina/mL (ver figuras 40 y 41), justificando la ausencia de esta concentración en el gráfico de la figura 40. La deflamina deL. albusno reduce el crecimiento celular ni el metabolismo en las células de cáncer de colon. Figures 40 and 41 show that the ability of deflamin to inhibit HT29 cell migration gradually increases with deflamin concentration, from 5 to 50 µg deflamin/mL. However, for the highest deflamin concentration studied (100 µg/mL), an interesting and different result was obtained: HT29 cells were completely detached at 100 µg deflamin/mL (see Figures 40 and 41), justifying the absence of this concentration in the graph in Figure 40. Deflamin from L. albus does not reduce cell growth or metabolism in colon cancer cells.

Para analizar si la deflamina fue citotóxica respecto a las células HT29, y si influyó en el crecimiento celular, se analizaron las mismas concentraciones utilizando un ensayo de proliferación celular estándar. To analyze whether deflamin was cytotoxic to HT29 cells and whether it influenced cell growth, the same concentrations were analyzed using a standard cell proliferation assay.

La figura 42 ilustra el número de células vivas HT29 tras el crecimiento en presencia de concentraciones de deflamina diferentes (100, 50, 10 y 5 jg/mL), determinado tras la tinción con MTT (que únicamente puede metabolizarse mediante células vivas). Los resultados muestran que una exposición de 2 días a la deflamina no indujo una reducción significativa (P>0.001) en el crecimiento celular o en el número de células vivas, cuando se compara con los controles. Además, no existieron efectos citotóxicos visibles. Este resultado indica que la deflamina es relativamente no citotóxica respecto a las células HT29 incluso a 100 jg de deflamina/mL. Figure 42 illustrates the number of live HT29 cells after growth in the presence of different concentrations of deflamin (100, 50, 10 and 5 µg/mL), determined after staining with MTT (which can only be metabolized by living cells). The results show that a 2-day exposure to deflamin did not induce a significant reduction (P>0.001) in cell growth or in the number of live cells, when compared to controls. Furthermore, there were no visible cytotoxic effects. This result indicates that deflamin is relatively non-cytotoxic to HT29 cells even at 100 µg deflamin/mL.

La figura 42 muestra la proliferación celular tras una exposición de 24 h a concentraciones diferentes de deflamina. Las células se cultivaron durante 24 h en presencia de 100, 50, 10 y 5 jg de proteína/ml de extracto y se tiñeron con MTT. Los valores representados son las medias de por lo menos tres experimentos de repeticiones (n=3) ± SD y se expresan como un porcentaje del control. Figure 42 shows cell proliferation after 24 h exposure to different concentrations of deflamin. Cells were cultured for 24 h in the presence of 100, 50, 10 and 5 µg of protein/ml of extract and stained with MTT. Values represented are the means of at least three replicate experiments (n=3) ± SD and are expressed as a percentage of the control.

Dado que el crecimiento celular no resultó afectado por la deflamina, se determinaron las concentraciones inhibidoras mínimas (MIC) para la invasión celular, separación celular, inhibición de MMP y crecimiento celular. Since cell growth was not affected by deflamin, minimum inhibitory concentrations (MICs) for cell invasion, cell detachment, MMP inhibition, and cell growth were determined.

Los resultados presentados en la figura 42 muestran que una exposición de 2 días a la deflamina no indujo una reducción significativa (P>0.001) en el crecimiento celular o en el número de células vivas, cuando se compara con los controles. Además, no existen efectos citotóxicos visibles (datos no representados). Este resultado indica que la deflamina es relativamente no tóxica respecto a las células HT29 incluso a 100 |jg de deflamina/mL y que no interfiere con el metabolismo celular normal. The results presented in Figure 42 show that a 2-day exposure to deflamin did not induce a significant reduction (P>0.001) in cell growth or in the number of live cells, when compared to controls. Furthermore, there are no visible cytotoxic effects (data not shown). This result indicates that deflamin is relatively nontoxic to HT29 cells even at 100 µg deflamin/mL and does not interfere with normal cellular metabolism.

Sin embargo, para la dosis de deflamina más elevada, se separaron las células HT29 (figuras 40-41) lo que si no está relacionado con ningún grado de citotoxicidad, podría posiblemente estar relacionado con la adhesión celular. Es conocido que las células se adhieren a un sustrato mediante sus integrinas, es decir, los receptores transmembranarios que son los puentes para las interacciones de célula-célula y célula-matriz extracelular (ECM). Una función importante de las integrinas sobre las células en el cultivo de tejido es su rol en la migración celular. Recientes estudios han demostrado que las integrinas son moduladas por la progresión tumoral y la metástasis y están conectadas fuertemente ambas actividades de MMP-9 y MMP-2. Sin embargo, pocos estudios han mostrado un efecto de separación celular en presencia de MMPI. Estos resultados sugieren que el modo de acción de la deflamina implica un mecanismo más amplio que induce más que únicamente la inhibición de la gelatinasa. La observación de que la dosis de deflamina más elevada analizada (es decir, 100 jg/mL) no provoca efectos citotóxicos aparentes sugiere que no resulta perjudicial para el sistema digestivo y por lo tanto puede ser utilizada en dietas preventivas, sin ningún efecto secundario. However, for the highest dose of deflamin, HT29 cells were detached (Figures 40-41) which if not related to any degree of cytotoxicity, could possibly be related to cell adhesion. It is known that cells adhere to a substrate by their integrins, i.e., transmembrane receptors that bridge cell-cell and cell-extracellular matrix (ECM) interactions. An important function of integrins on cells in tissue culture is their role in cell migration. Recent studies have shown that integrins are modulated by tumor progression and metastasis and are strongly linked to both MMP-9 and MMP-2 activities. However, few studies have shown a cell detachment effect in the presence of MMPI. These results suggest that the mode of action of deflamin involves a broader mechanism that induces more than just gelatinase inhibition. The observation that the highest dose of deflamin tested (i.e., 100 µg/mL) did not cause apparent cytotoxic effects suggests that it is not harmful to the digestive system and can therefore be used in preventive diets without any side effects.

Dado que el crecimiento celular no resultó afectado con la deflamina, se dispuso determinar las concentraciones inhibidoras mínimas (MIC) y la concentración necesaria para inducir un efecto de 50% (EC50) de deflamina, en diferentes pruebas: crecimiento celular, invasión celular, separación celular e inhibición de MMP. Los resultados se presentan en la tabla 1. Since cell growth was not affected by deflamin, the minimum inhibitory concentrations (MIC) and the concentration necessary to induce a 50% effect (EC50) of deflamin were determined in different tests: cell growth, cell invasion, cell separation and MMP inhibition. The results are presented in Table 1.

Tabla 1. Determinación de las concentraciones mínimas inhibidoras (MIC) y las concentraciones que inducen un efecto del 50 % (EC50) para las bioactividades de deflamina sobre el crecimiento celular, la invasión celular, el desprendimiento celular y la inhibición de MMP. Los resultados se expresan en jg/mL. ND: no determinado. Table 1. Determination of minimum inhibitory concentrations (MIC) and concentrations inducing a 50% effect (EC50) for deflamin bioactivities on cell growth, cell invasion, cell detachment, and MMP inhibition. Results are expressed in µg/mL. ND: not determined.

Bajo las condiciones evaluadas, los valores de MIC para la invasión celular y la inhibición de MMP fueron inferiores a los MIC encontrados para los otros parámetros estudiados. Se encontró que una concentración de deflamina de 10 jg/mL-1 era suficiente para inhibir significativamente 50 % de la invasión celular (P<0.05), lo que la convierte en el valor de EC50 para la invasión celular. Para la inhibición de MMP, el EC50 es de 10 jg de deflamina/mL asimismo. Esto está en concordancia con la alta relación entre las actividades de MMP-9 y la invasión celular, y corrobora que la inhibición de MMP es por lo menos uno de los principales modos de acción de la deflamina. Sin embargo, los niveles de MIC determinados para la invasión celular fueron inferiores a 10 jg/mL, pero no fueron estadísticamente significativos (P<0.05) a 5 jg/mL, mientras que las MMP ya estaban significativamente inhibidas en presencia de 5 jg/mL, que es por lo que los valores de MIC son inferiores a esta concentración. Con valores de MIC más bajos para la inhibición de<m>M<p>que para la invasión celular, se espera que la inhibición de MMP sólo induzca una reducción notable de la invasión celular después de cierto grado de inhibición. Por otro lado, la MIC para el desprendimiento celular solo se logró para >100 jg/mL, en las concentraciones más altas de deflamina sometidas a prueba, en las cuales no se detectó toxicidad celular significativa. Under the conditions tested, the MIC values for cell invasion and MMP inhibition were lower than the MICs found for the other parameters studied. A deflamin concentration of 10 µg/mL-1 was found to be sufficient to significantly inhibit 50% of cell invasion (P<0.05), making it the EC50 value for cell invasion. For MMP inhibition, the EC50 is 10 µg deflamin/mL as well. This is in agreement with the high relationship between MMP-9 activities and cell invasion, and corroborates that MMP inhibition is at least one of the main modes of action of deflamin. However, the MIC levels determined for cell invasion were lower than 10 µg/mL, but were not statistically significant (P<0.05) at 5 µg/mL, whereas MMPs were already significantly inhibited in the presence of 5 µg/mL, which is why the MIC values are lower at this concentration. With lower MIC values for MMP inhibition than for cell invasion, MMP inhibition is expected to only induce a notable reduction in cell invasion after a certain degree of inhibition. On the other hand, the MIC for cell detachment was only achieved for >100 µg/mL, at the highest deflamin concentrations tested, at which no significant cellular toxicity was detected.

Claramente, la inhibición de MMP y la reducción en la invasión celular son las actividades más fuertes de la deflamina, en comparación con el deterioro del crecimiento celular o la citotoxicidad que sólo se vieron afectados en un grado muy bajo. Esto podría ser de una importancia significativa. Los MMPI con alta especificidad y bajos efectos secundarios han sido muy difíciles de encontrar, y la mayoría de los ensayos clínicos arrojaron resultados insatisfactorios. Por otro lado, en dietas para prevenir el cáncer, reducir las actividades de MMP-9 y -2 en cantidades bajas es deseable, pero los niveles bajos de toxicidad contra las células del colon incluso en dosis más altas son un requisito muy importante. En comparación con compuestos de masa molecular baja como los polifenoles, los MMPI polipéptidos ofrecen varias ventajas, como alta especificidad y baja toxicidad. En comparación con los tratamientos tradicionales contra el cáncer como la quimioterapia o el tratamiento radiactivo, los péptidos y proteínas pequeñas con alta especificidad contra los promotores tumorales como las MMP que presentan simultáneamente baja toxicidad pueden representar el futuro en el tratamiento/prevención del cáncer. Clearly, MMP inhibition and reduction in cell invasion are the strongest activities of deflamin, compared to impairment of cell growth or cytotoxicity which were only affected to a very low extent. This could be of significant importance. MMPIs with high specificity and low side effects have been very difficult to find, and most clinical trials yielded unsatisfactory results. On the other hand, in diets to prevent cancer, reducing MMP-9 and -2 activities in low amounts is desirable, but low levels of toxicity against colon cells even at higher doses are a very important requirement. Compared to low molecular mass compounds such as polyphenols, polypeptide MMPIs offer several advantages such as high specificity and low toxicity. Compared to traditional cancer treatments such as chemotherapy or radioactive treatment, peptides and small proteins with high specificity against tumor promoters such as MMPs that simultaneously exhibit low toxicity may represent the future in cancer treatment/prevention.

La deflamina deL. albuses un complejo de baja masa molecular de fragmentos de B -conglutina y 5-conglutina Deflamin from L. albus is a low molecular mass complex of B-conglutin and 5-conglutin fragments.

Dado que la fracción de deflamina analizada en la figura 35 parecía estar compuesta por más de una banda de polipéptidos, la misma muestra (es decir, deflamina aislada) se fraccionó por electroforesis, en condiciones reductoras y no reductoras para detectar su composición de polipéptidos, así como para determinar la presencia potencial de enlaces disulfuro. Los resultados obtenidos se presentan en la figura 43. Since the deflamin fraction analyzed in Figure 35 appeared to be composed of more than one polypeptide band, the same sample (i.e., isolated deflamin) was fractionated by electrophoresis, under reducing and non-reducing conditions to detect its polypeptide composition, as well as to determine the potential presence of disulfide bonds. The results obtained are presented in Figure 43.

La figura 43 muestra el perfil de polipéptidos de deflamina en condiciones reductoras y no reductoras. La imagen es representativa de la distribución de polipéptidos de deflamina aislada de semillas deLupinus albusseparadas por SDS-PAGE en condiciones reductoras (R) y no reductoras (NR). La deflamina (50 pg/mL) se cargó en un gel de poliacrilamida al 17.5 % (p/v) con tampón reductor (100 mM de Tris-HCl, pH 6.8, que contiene 100 mM de pmercaptoetanol, 2 % (p/v) de SDS, 15 % (v/v) de glicerol y 0.006 % (p/v) de púrpura de m-cresol) y tampón no reductor (100 mM de Tris-HCl, pH 6.8, que contiene 2 % (p/v) de Sd S, 15 % (v/v) de glicerol y 0.006 % (p/v) de púrpura de m-cresol). Figure 43 shows the polypeptide profile of deflamin under reducing and non-reducing conditions. The image is representative of the polypeptide distribution of deflamin isolated from Lupinus albus seeds separated by SDS-PAGE under reducing (R) and non-reducing (NR) conditions. Deflamin (50 pg/mL) was loaded onto a 17.5% (w/v) polyacrylamide gel with reducing buffer (100 mM Tris-HCl, pH 6.8, containing 100 mM mercaptoethanol, 2% (w/v) SDS, 15% (v/v) glycerol, and 0.006% (w/v) m-cresol purple) and non-reducing buffer (100 mM Tris-HCl, pH 6.8, containing 2% (w/v) SdS, 15% (v/v) glycerol, and 0.006% (w/v) m-cresol purple).

La deflamina fue analizada además por HPLC de fase inversa, para separar sus diferentes constituyentes polipéptidos. Las figuras 44 a 46 muestran los perfiles cromatográficos obtenidos a 280 y 214 nm, y los patrones electroforéticos respectivos. Los resultados muestran la presencia de las bandas estándares de deflamina, dispersas a lo largo de los picos 2 a 4. Deflamin was further analyzed by reverse phase HPLC, to separate its different polypeptide constituents. Figures 44 to 46 show the chromatographic profiles obtained at 280 and 214 nm, and the respective electrophoretic patterns. The results show the presence of the standard bands of deflamin, dispersed along peaks 2 to 4.

El pico a 280 nm de la columna de fase inversa de HPLC a los 45 a 50 minutos no contiene ni proteína ni bioactividad. Por esta razón, su estudio fue descontinuado. The peak at 280 nm from the reversed-phase HPLC column at 45 to 50 minutes contains neither protein nor bioactivity. For this reason, its study was discontinued.

Para determinar la fracción de pico con mayor actividad, se determinaron adicionalmente las actividades de MMPI de los 4 picos (figuras 47 y 48), utilizando el ensayo DQ de gelatina y los ensayos de invasión celular. Los resultados se muestran en las figuras 47 y 48, respectivamente. To determine the peak fraction with the highest activity, the MMPI activities of the 4 peaks were further determined (Figures 47 and 48), using the gelatin DQ assay and cell invasion assays. The results are shown in Figures 47 and 48, respectively.

Los resultados parecen sugerir que todos los picos seleccionados presentaron algún grado de inhibición de MMP y asimismo inhibieron la invasión, pero el pico 3 fue el que mostró las actividades observadas más altas. Los 4 picos seleccionados fueron analizados adicionalmente por espectrometría de masas, para su identificación. The results seem to suggest that all the selected peaks showed some degree of MMP inhibition and also inhibited invasion, but peak 3 was the one that showed the highest observed activities. The 4 selected peaks were further analyzed by mass spectrometry, for their identification.

La deflamina es el primer MMPI proteínico que puede ser purificado por un procedimiento rentable y escalable Deflamin is the first protein MMPI that can be purified by a cost-effective and scalable procedure.

Las semillas de leguminosas han sido reconocidas durante mucho tiempo por contener una variedad de inhibidores enzimáticos proteicos, como los inhibidores de tripsina y los BBI. Sin embargo, aunque la presencia de MMPI de ocurrencia natural puede considerarse ubicua en los tejidos vegetales, todos presentan varias desventajas al considerar su producción para fines clínicos: toxicidad en concentraciones altas o exposiciones prolongadas, inactivación química (por ejemplo, desnaturalización) o destrucción (por ejemplo, proteólisis) al cocinar y/o por el proceso digestivo; la falta de una especificidad específica; y un método de aislamiento de alto coste e ineficiente, que impide que los MMPI en general se sometan a una ampliación eficiente a nivel industrial. La deflamina aislada de la que se informa en este trabajo supera todas estas limitaciones, ya que es resistente a la ebullición y es un inhibidor de enzimas; por otro lado, el método de precipitación secuencial desarrollado es simple, rentable y fácilmente aplicable en un contexto industrial. Como una mezcla de polipéptidos comestibles que ocurren naturalmente en las semillas de lupino, no plantea el problema de toxicidad en dosis más altas, que la mayoría de los compuestos fenólicos y otros metabolitos secundarios bioactivos, y el uso de las precipitaciones de ácido y etanol asegura la eliminación de posibles contaminantes tóxicos, así como proteínas de mayor masa molecular. Legume seeds have long been recognized to contain a variety of proteinaceous enzyme inhibitors, such as trypsin inhibitors and BBIs. However, although the presence of naturally occurring MMPIs can be considered ubiquitous in plant tissues, they all present several disadvantages when considering their production for clinical purposes: toxicity at high concentrations or prolonged exposures, chemical inactivation (e.g., denaturation) or destruction (e.g., proteolysis) upon cooking and/or by the digestive process; the lack of a specific target; and a high-cost and inefficient isolation method, which prevents MMPIs in general from being subjected to efficient scale-up at an industrial level. The isolated deflamin reported in this work overcomes all these limitations, as it is resistant to boiling and is an enzyme inhibitor; on the other hand, the developed sequential precipitation method is simple, cost-effective, and easily applicable in an industrial context. As a mixture of edible polypeptides naturally occurring in lupin seeds, it does not pose the problem of toxicity at higher doses than most phenolic compounds and other bioactive secondary metabolites, and the use of acid and ethanol precipitations ensures the removal of potential toxic contaminants as well as higher molecular mass proteins.

El rendimiento del procedimiento de extracción se presenta en la tabla 2. Los resultados muestran que por cada 100 g de semilla seca se obtienen 100 mg de deflamina, lo que corresponde a aproximadamente 0.5 % del contenido total de proteína de la semilla. The yield of the extraction procedure is presented in Table 2. The results show that for every 100 g of dry seed, 100 mg of deflamin are obtained, which corresponds to approximately 0.5% of the total protein content of the seed.

Tabla 2. Rendimiento (expresado en %) de semillas secas deL. albusen deflamina. Table 2. Yield (expressed in %) of dry seeds of L. albus in deflamina.

Estos resultados corroboran que la deflamina está presente de hecho en concentraciones muy bajas en la semilla, por lo que las actividades más bajas son observadas en las fracciones BE. Asimismo se sugiere que el consumo de lupino por sí solo, no puede proporcionar suficiente deflamina para inducir los mismos efectos que su forma aislada puede proporcionar. These results corroborate that deflamin is indeed present in very low concentrations in the seed, with the lowest activities being observed in the BE fractions. It is also suggested that consumption of lupin alone may not provide enough deflamin to induce the same effects that its isolated form can provide.

Es importante mencionar que los bajos rendimientos del procedimiento de extracción no se deben al método en sí mismo, sino más bien a la baja cantidad de deflamina en la semilla. Aun así, la relativa facilidad del procedimiento y la posibilidad de escalar a cantidades mayores, de manera rentable y simple, utilizando filtraciones y centrifugación por flujo, así como reactivos de bajo coste como el etanol, sugieren un alto potencial para la producción industrial. It is important to mention that the low yields of the extraction procedure are not due to the method itself, but rather to the low amount of deflamin in the seed. Still, the relative ease of the procedure and the possibility of scaling up to larger quantities, in a cost-effective and simple manner, using flow filtration and centrifugation, as well as low-cost reagents such as ethanol, suggest a high potential for industrial production.

Además, dado el potencial de la deflamina, el procedimiento desarrollado en contexto de la presente invención asimismo es de particular importancia para perseguir una caracterización más exhaustiva de esta fracción proteica, como su identidad, efectos de dosis-respuesta y EC50, así como estudios clínicos y preclínicos. La investigación sobre otras variedades y especies de lupinos, en semillas de otras especies de leguminosas y en semillas de otras familias de plantas, así como cambios en sus condiciones de crecimiento, pueden proporcionar un aumento en la cantidad de deflamina en la semilla. El hecho de que la deflamina aislada sea eficiente para inhibir MMP-9 y reducir la invasión celular cancerosa sugiere su alto potencial para una vasta gama de usos clínicos. Dado que MMP-9 está estrechamente involucrada en la inflamación, así como en procesos oncológicos, la deflamina MMPI podría posiblemente ser utilizada tanto en enfoques anticancerosos como en tratamientos antiinflamatorios, especialmente aquellos relacionados con el tracto digestivo, como el cáncer colorrectal (CRC) y las enfermedades inflamables intestinales (IBD). Furthermore, given the potential of deflamin, the method developed in the context of the present invention is also of particular importance to pursue a more thorough characterization of this protein fraction, such as its identity, dose-response effects and EC50, as well as clinical and preclinical studies. Research on other lupin varieties and species, on seeds of other legume species and on seeds of other plant families, as well as changes in their growth conditions, may provide an increase in the amount of deflamin in the seed. The fact that isolated deflamin is efficient in inhibiting MMP-9 and reducing cancer cell invasion suggests its high potential for a wide range of clinical uses. Since MMP-9 is closely involved in inflammation as well as in oncological processes, deflamin MMPI could possibly be used both in anticancer approaches and in anti-inflammatory treatments, especially those related to the digestive tract, such as colorectal cancer (CRC) and inflammatory bowel diseases (IBD).

Identificación de los polipéptidos que comprenden la deflamina deL. albuspor espectrometría de masas - I Identification of the polypeptides comprising deflamin from L. albus by mass spectrometry - I

La deflamina fue aislada de semillas deLupinus albussiguiendo la metodología detallada en el ejemplo de la figura 4. La deflamina fue posteriormente fraccionada por RP-HPLC en los cuatro picos representados a continuación. Los polipéptidos que comprenden cada uno de estos picos como se indica en la figura 46 fueron identificados por espectrometría de masas. Los resultados obtenidos se presentan en (pico 1), (pico 2), (pico 3) y (pico 4) a continuación e indican la presencia de los picos siguientes: Deflamin was isolated from Lupinus albus seeds following the methodology detailed in the example in Figure 4. Deflamin was subsequently fractionated by RP-HPLC into the four peaks depicted below. The polypeptides comprising each of these peaks as indicated in Figure 46 were identified by mass spectrometry. The results obtained are presented in (peak 1), (peak 2), (peak 3) and (peak 4) below and indicate the presence of the following peaks:

Pico 1: fragmentos de conglutina beta 1,2, 3, 4, 5 y 7. Considerar que se detectaron fragmentos de p-conglutina que abarcan toda la molécula. No se detectaron fragmentos de 5-conglutina en el pico 1. Peak 1: Conglutin beta fragments 1,2, 3, 4, 5 and 7. Note that p-conglutin fragments spanning the entire molecule were detected. No 5-conglutin fragments were detected in peak 1.

Pico 2: fragmentos de conglutina beta 1, 2 y 6, y cadena grande de conglutina delta-2. Considerar que se detectaron fragmentos de p-conglutina y 5-conglutina que abarcan toda la molécula de sus precursores. Peak 2: fragments of conglutin beta 1, 2 and 6, and large chain of conglutin delta-2. Note that fragments of p-conglutin and 5-conglutin were detected that encompass the entire molecule of their precursors.

Pico 3: fragmentos de conglutina beta 1 y cadena grande de conglutina delta-2. Considerar que se detectaron fragmentos de p-conglutina y 5-conglutina que abarcan toda la molécula de sus precursores. Peak 3: fragments of conglutin beta 1 and large chain of conglutin delta-2. Note that fragments of p-conglutin and 5-conglutin were detected that encompass the entire molecule of their precursors.

Pico 4: fragmentos de conglutina beta 1, 2, 3, 6 y 7. Considerar que se detectaron fragmentos de p-conglutina que abarcan toda la molécula. No se detectaron fragmentos de 5-conglutina en el pico 1. Peak 4: Conglutin beta fragments 1, 2, 3, 6 and 7. Note that p-conglutin fragments spanning the entire molecule were detected. No 5-conglutin fragments were detected in peak 1.

Es decir, las figuras 44 a 46 muestran imágenes representativas del fraccionamiento de la deflamina por RP-HPLC y SDS-PAGE en sus polipéptidos constituyentes. La deflamina fue extraída y purificada de semillas deLupinus albuspor la metodología desarrollada e ilustrada en la figura 4. (Figuras 44) y (45) - cromatografía de fase inversa (RP)-HPLC de deflaminamonitoreado a 214 nm (figura 44) y a 280 nm (figura 45). (Figura 46) perfil de polipéptidos de cada pico recolectado de la ejecución de HPLC tal como se visualizó por SDS-PAGE (17.5 % p/v acrilamida) realizada en condiciones reductoras (R-SDS-PAGE). Se cargaron picos de proteínas (50 |jg) en geles de poliacrilamida al 17.5 % (p/v). Los polipéptidos totales fueron teñidos con azul brillante de Coomassie. That is, Figures 44 to 46 show representative images of the fractionation of deflamin by RP-HPLC and SDS-PAGE into its constituent polypeptides. Deflamin was extracted and purified from Lupinus albus seeds by the methodology developed and illustrated in Figure 4. (Figures 44) and (45) - reverse phase (RP)-HPLC chromatography of deflamin monitored at 214 nm (Figure 44) and at 280 nm (Figure 45). (Figure 46) Polypeptide profile of each peak collected from the HPLC run as visualized by SDS-PAGE (17.5% w/v acrylamide) performed under reducing conditions (R-SDS-PAGE). Protein peaks (50 µg) were loaded onto 17.5% (w/v) polyacrylamide gels. Total polypeptides were stained with Coomassie brilliant blue.

La figura 47 muestra la actividad proteolítica de MMP-9 de las fracciones 1 a 4 obtenidas por fraccionamiento de HPLC de deflamina. Las muestras de proteínas se agregaron a una concentración de 25 jg/m l y la actividad gelatinolítica se midió mediante el ensayo fluorógeno DQ. Los resultados se expresan en unidades arbitrarias de fluorescencia y representan los promedios de por lo menos tres experimentos de replicación (n = 3) ± SD. ** representa P<0.001 y * representa P<0.05 al comparar con los controles. Figure 47 shows the proteolytic activity of MMP-9 from fractions 1 to 4 obtained by HPLC fractionation of deflamin. Protein samples were added at a concentration of 25 µg/ml and gelatinolytic activity was measured by the fluorogenic DQ assay. Results are expressed in arbitrary fluorescence units and represent the averages of at least three replication experiments (n=3) ± SD. ** represents P<0.001 and * represents P<0.05 when compared to controls.

La figura 48 muestra la migración celular HT29 después de la exposición a cada uno de los picos de deflamina seleccionados recolectados después del fraccionamiento de RP-HPLC - tasas de migración relativa. Los valores son los promedios de por lo menos tres experimentos de replicación ± SD, y se expresan como % de cierre de herida en relación con el día 0. Las células se cultivaron hasta alcanzar el 80 % de confluencia y la monocapa se rascó con una punta de pipeta (día 0). A continuación, las células fueron expuestas a 25 jg de proteína/ml de extracto y la migración celular se registró después de 48 h. ** representa P<0.05. Figure 48 shows HT29 cell migration after exposure to each of the selected deflamin peaks collected after RP-HPLC fractionation - relative migration rates. Values are the averages of at least three replication experiments ± SD, and are expressed as % wound closure relative to day 0. Cells were grown to 80% confluence and the monolayer was scraped with a pipette tip (day 0). Cells were then exposed to 25 µg protein/ml extract and cell migration was recorded after 48 h. ** represents P<0.05.

Se pueden extraer dos conclusiones principales de todos estos resultados: Two main conclusions can be drawn from all these results:

- la deflamina deL. albusestá compuesta por una mezcla compleja de fragmentos de p-conglutina y 5-conglutina; - L. albus deflamin is composed of a complex mixture of p-conglutin and 5-conglutin fragments;

- la p-conglutina y la 5-conglutina son ambas precursoras de la deflamina deL. albus.- p-conglutin and 5-conglutin are both precursors of deflamin from L. albus.

Análisis de espectrometría de masas de los componentes de picos (ver figuras 44-46 y SEC ID n°: 194-197) de deflamina deL. albus.El fraccionamiento de la deflamina deL. albuspor RP-HPLC resultó en 4 picos, cada uno de los cuales contiene polipéptidos que fueron identificados por espectrometría de masas. Mass spectrometry analysis of peak components (see Figures 44-46 and SEQ ID NO: 194-197) of deflamin from L. albus.Fractionation of deflamin from L. albus by RP-HPLC resulted in 4 peaks, each containing polypeptides that were identified by mass spectrometry.

El código de colores indica la confianza de los péptidos: The color code indicates the confidence of the peptides:

• residuos verdes corresponden a péptidos con 95 % de confianza; • green residues correspond to peptides with 95% confidence;

• amarillo para péptidos con confianza entre 50 y 95 %; • yellow for peptides with confidence between 50 and 95%;

• rojo para péptidos con confianza por debajo del 50 %; • red for peptides with confidence below 50%;

• y gris corresponde a residuos no identificados. • and grey corresponds to unidentified waste.

División de deflamina deL. albusen dos fracciones con Ca2+ y Mg2+ Division of deflamina from L. albus into two fractions with Ca2+ and Mg2+

La deflamina aislada deL. albuscomprende dos fracciones (una derivada de p-conglutina, y la otra de 8-conglutina) que no se separan por HPLC, pero que de hecho pueden separarse mediante la adición de Ca2+ y Mg2+, ya que la p-conglutina se une a estos cationes, se autoagrega y deviene insoluble. Deflamin isolated from L. albus comprises two fractions (one derived from p-conglutin, the other from 8-conglutin) that are not separated by HPLC, but can in fact be separated by the addition of Ca2+ and Mg2+, since p-conglutin binds to these cations, self-aggregates and becomes insoluble.

Metodología Methodology

La fracción de la deflamina aislada por HPLC fue liofilizada y disuelta en agua y agitada. A la solución de deflamina se le agregaron CaCl2 y MgCl2 de una solución madre hasta alcanzar 10 mM de CaCl2 y 10 mM de MgCl2, seguido de agitación durante 4 h o durante la noche. La suspensión se centrifugó durante 1 h a 30,000g.El sobrenadante y el sedimento se desalinizaron en columnas NAP-10 previamente equilibradas en agua y se liofilizaron para su análisis futuro. Todas las operaciones se realizaron a 4 °C. The deflamin fraction isolated by HPLC was lyophilized and dissolved in water and shaken. CaCl2 and MgCl2 from a stock solution were added to the deflamin solution to reach 10 mM CaCl2 and 10 mM MgCl2, followed by shaking for 4 h or overnight. The suspension was centrifuged for 1 h at 30,000 g. The supernatant and pellet were desalted on NAP-10 columns previously equilibrated in water and lyophilized for future analysis. All operations were performed at 4 °C.

Ambas fracciones liofilizadas se utilizaron para la separación electroforética, y su actividad inhibidora de MMP-9 se determinó utilizando el ensayo fluorógeno DQ-gelatina, el ensayo de cicatrización de heridas en células HT29 y la zimografía de sustrato, como se describió anteriormente. Both lyophilized fractions were used for electrophoretic separation, and their MMP-9 inhibitory activity was determined using the fluorogenic DQ-gelatin assay, the wound healing assay in HT29 cells, and substrate zymography, as described previously.

Resultados Results

La figura 49 muestra los perfiles electroforéticos de ambas fracciones de deflamina soluble e insoluble en Ca/Mg. D- deflamina aislada por RP-HPLC; Ds- fracción de deflamina que no precipitó en presencia de los cationes (sobrenadante); Dp-fracción de deflamina que precipitó en presencia de los cationes (sedimento). Figure 49 shows the electrophoretic profiles of both Ca/Mg-soluble and insoluble deflamin fractions. D- deflamin isolated by RP-HPLC; Ds- fraction of deflamin that did not precipitate in the presence of cations (supernatant); Dp- fraction of deflamin that precipitated in the presence of cations (sediment).

Dividir la deflamina deL. albusen dos fracciones influye en su actividad anticancerosa Splitting L. albus deflamin into two fractions influences its anticancer activity

Cuando se divide en dos fracciones, la deflamina deL. albuspierde su actividad de inhibición de la invasión celular. Pero cuando estas fracciones se combinan nuevamente, recupera parte de la actividad inicial. Estos resultados, presentados en la figura 50, sugieren que las dos fracciones son esenciales para la expresión de la bioactividad de la deflamina. When split into two fractions, deflamin from L. albus loses its cell invasion inhibition activity. But when these fractions are combined again, it regains some of the initial activity. These results, presented in Figure 50, suggest that the two fractions are essential for the expression of deflamin bioactivity.

La figura 50 muestra la inhibición de la invasión celular en células HT29 por deflamina y subfracciones de deflamina, precipitadas o no con una solución de 10 mM de CaCh y 10 mM de MgCl2. C - control; D - deflamina; Ds- fracción de deflamina que no precipitó en presencia de cationes (sobrenadante); Dp- fracción de deflamina que precipitó en presencia de los cationes (sedimento); y D s+p - ambas fracciones, Dp y Ds, combinadas en partes iguales. Figure 50 shows the inhibition of cell invasion in HT29 cells by deflamin and deflamin subfractions, precipitated or not with a solution of 10 mM CaCh and 10 mM MgCl2. C - control; D - deflamin; Ds - fraction of deflamin that did not precipitate in the presence of cations (supernatant); Dp - fraction of deflamin that precipitated in the presence of cations (pellet); and Ds+p - both fractions, Dp and Ds, combined in equal parts.

Influencia de la deflamina deL. albusen la expresión de genes relacionados con la inflamación y la invasión tumoral Influence of L. albus deflamin on the expression of genes related to inflammation and tumor invasion

Sobre la base de la historia natural de ciertas enfermedades y estudios epidemiológicos, se ha establecido una fuerte asociación entre ciertas condiciones inflamatorias crónicas y la eventual aparición de tumores. Ciertos genes se expresan en mayor medida durante estas patologías y las proteínas que expresan suelen ser reconocidas como biomarcadores de inflamación y génesis de tumores. Ejemplos de ello son varios tipos de MMP, como MMP-1, MMP-7, MMP-9 y MMP-2, así como el factor de necrosis tumoral alfa (TNFa), una proteína de señalización celular (citocina) involucrada en la inflamación sistémica, el factor nuclear kappa B (NF-kB), un complejo proteico que controla la transcripción del ADN, y TIMP1, un inhibidor tisular endógeno de metaloproteinasas, así como los mediadores inflamatorios iNOS y COX2. Algunos de estos fueron sometidos a prueba en la figura 51. Based on the natural history of certain diseases and epidemiological studies, a strong association has been established between certain chronic inflammatory conditions and the eventual development of tumors. Certain genes are expressed to an increased extent during these pathologies and the proteins they express are often recognized as biomarkers of inflammation and tumor genesis. Examples include several types of MMPs, such as MMP-1, MMP-7, MMP-9 and MMP-2, as well as tumor necrosis factor alpha (TNFa), a cell signaling protein (cytokine) involved in systemic inflammation, nuclear factor kappa B (NF-kB), a protein complex that controls DNA transcription, and TIMP1, an endogenous tissue inhibitor of metalloproteinases, as well as the inflammatory mediators iNOS and COX2. Some of these were tested in Figure 51.

Métodos Methods

Las células HT29 fueron expuestas a 50 pL/g de deflamina y se les permitió crecer durante 24 h. El ARN total fue extraído de las células HT29 usando el kit de extracción de ARN total NZY (Nzytech) con algunas modificaciones, y la cuantificación se realizó en un lector de placas Synergy HT Multiplate, con el software Gene5, utilizando una placa de múltiples volúmenes Take 3 (Bio-Tek Instruments Inc. Winooski, EE. UU.). Para la transcripción inversa, se utilizó el kit con oligod(T) de la transcriptasa inversa RevertAid (Thermo Scientific) según las recomendaciones del fabricante. HT29 cells were exposed to 50 pL/g deflamin and allowed to grow for 24 h. Total RNA was extracted from HT29 cells using the NZY Total RNA Extraction Kit (Nzytech) with some modifications, and quantification was performed on a Synergy HT Multiplate reader, with Gene5 software, using a Take 3 multi-volume plate (Bio-Tek Instruments Inc. Winooski, USA). For reverse transcription, the RevertAid Reverse Transcriptase oligod(T) kit (Thermo Scientific) was used according to the manufacturer's recommendations.

Se utilizó un conjunto de cebadores para genes específicos relacionados con la inflamación y la invasión del cáncer. Cuando la amplificación confirmó la expresión, los transcritos se cuantificaron mediante PCR en tiempo real (qPCR), realizada en volúmenes de reacción de 20 pl compuestos por cDNA derivado de 2 pg de ARN, 0.5 pM de cebadores específicos para el gen (tabla 3), y Supermixes SsoFast EvaGreen (Bio-Rad, Hercules, CA) utilizando un termociclador térmico en tiempo real iQ5 (BioRad, Hercules, CA). Las condiciones de reacción para el ciclo fueron 95 °C durante 3 min seguido de 40 ciclos a 95 °C durante 10 s, 61 °C durante 25 s y 72 °C durante 30 s. Se generaron curvas de fusión en cada caso para confirmar la amplificación de productos únicos y la ausencia de dimerización de cebadores. Cada análisis se realizó en reacciones triplicadas, cada una en tres réplicas biológicas (n=9, en las que cada réplica es el promedio de tres mediciones técnicas). Los ciclos de cuantificación correspondientes (Cq) obtenidos por el software del sistema óptico iQ5 (Bio-Rad, Hercules, CA) se exportaron a una hoja de cálculo MS Excel (Microsoft Inc.) para la cuantificación. Los valores de Cq de cada gen de interés se normalizaron con respecto a la actina (ct). Los valores de expresión génica relativa en exposiciones de deflamina se presentan en la figura 51 a continuación, como valores de cambio en relación con las condiciones de control. A set of primers for specific genes related to inflammation and cancer invasion was used. When amplification confirmed expression, transcripts were quantified by real-time PCR (qPCR), performed in 20 µl reaction volumes composed of cDNA derived from 2 pg of RNA, 0.5 pM of gene-specific primers (Table 3), and SsoFast EvaGreen Supermixes (Bio-Rad, Hercules, CA) using an iQ5 real-time thermal cycler (BioRad, Hercules, CA). Reaction conditions for cycling were 95 °C for 3 min followed by 40 cycles at 95 °C for 10 s, 61 °C for 25 s, and 72 °C for 30 s. Melting curves were generated in each case to confirm the amplification of single products and the absence of primer dimerization. Each analysis was performed in triplicate reactions, each in three biological replicates (n=9, where each replicate is the average of three technical measurements). The corresponding quantification cycles (Cq) obtained by the iQ5 optical system software (Bio-Rad, Hercules, CA) were exported to an MS Excel spreadsheet (Microsoft Inc.) for quantification. The Cq values of each gene of interest were normalized to actin (ct). Relative gene expression values under deflamin exposures are presented in Figure 51 below, as fold change values relative to control conditions.

Tabla 3 - pares específicos de cebadores utilizados para evaluar la transcripción de los genes bajo estudio. Table 3 - Specific primer pairs used to assess transcription of the genes under study.

NM_001145938 HsMMPl TTCGGGGAGAAGTGATGTTC TTGTGGCCAGAAAACAGAAA NM.002423 HsMMP7 GTATGGGACATTCCTCTGATCC CCAATGAATGAATGAATGGATG NM.004994 HsMMP9 GCACGACGTCTTCCAGTACC CAGGATGTCATAGGTCACGTAGC NM.000963 HsCOX-2 TGAGCATCTACGGTTTGCTG AACT G CTCAT CAC CCCATTC NM_001165412 HsNFKpi TGGAGTCTGGGAAGGATTTG CGAAGCTGGACAAACACAGA NM_003254 HsTIMPl AGGCTCTGAAAAGGGCTTCC GGACACTGTGCAGGCTTCAG NM_001145938 HsMMPl TTCGGGGAGAAGTGATGTTC TTGTGGCCAGAAAACAGAAA NM.002423 HsMMP7 GTATGGGACATTCCTCTGATCC CCAATGAATGAATGAATGGATG NM.004994 HsMMP9 GCACGACGTCTTCCAGTACC CAGGATGTCATAGGTCACGTAGC NM.000963 HsCOX-2 TGAGCATCTACGGTTTGCTG AACT G CTCAT CAC CCCATTC NM_001165412 HsNFKpi TGGAGTCTGGGAAGGATTTG CGAAGCTGGACAAACACAGA NM_003254 HsTIMPl AGGCTCTGAAAAGGGCTTCC GGACACTGTGCAGGCTTCAG

Resultados Results

Los resultados presentados en la figura 51 sugieren que la deflamina no altera significativamente la expresión de genes específicos relacionados con la inflamación y la génesis del tumor, ni relacionados con MMP-9, corroborando la hipótesis de que la deflamina no presenta una actividad directa significativa en la expresión génica, sino que actúa a través de la interacción directa con MMP-9. Es destacable una pequeña inhibición de la expresión de genes asociados con MMP-1 y MMP-7, que generalmente muestran una expresión aumentada durante la enfermedad metastásica avanzada. The results presented in Figure 51 suggest that deflamin does not significantly alter the expression of specific genes related to inflammation and tumor genesis, nor to MMP-9, corroborating the hypothesis that deflamin does not have a significant direct activity on gene expression, but rather acts through direct interaction with MMP-9. Of note is a small inhibition of the expression of genes associated with MMP-1 and MMP-7, which generally show increased expression during advanced metastatic disease.

La figura 51 muestra en otras palabras las respuestas de transcripción a la deflamina en células HT29. Figure 51 shows in other words the transcriptional responses to deflamin in HT29 cells.

Actividad de la deflamina en productos alimenticios Deflamin activity in food products

La deflamina deL. albusse utilizó en la fabricación de galletas cocidas saladas. Es importante destacar que, durante este proceso, las temperaturas se elevan hasta 180 °C. Sin embargo, los resultados obtenidos en la figura 52 muestran que la deflamina mantuvo su actividad inhibidora de invasión celular cancerosa en las galletas cocidas saladas. Deflamin from L. albus was used in the manufacture of baked crackers. It is important to note that during this process, temperatures are raised up to 180 °C. However, the results obtained in Figure 52 show that deflamin maintained its cancer cell invasion inhibitory activity in baked crackers.

La figura 52 muestra la inhibición de la invasión celular en células HT29 por extractos de proteínas preparados a partir de galletas que contienen (D) o no (C) deflamina. C- control; CF- galletas de control sin cocinar; CS - galletas cocidas; DF - galletas sin cocinar que contienen deflamina; DS- galletas cocidas que contienen deflamina. Figure 52 shows the inhibition of cell invasion in HT29 cells by protein extracts prepared from biscuits containing (D) or not (C) deflamin. C- control; CF- uncooked control biscuits; CS - cooked biscuits; DF - uncooked biscuits containing deflamin; DS- cooked biscuits containing deflamin.

Aislamiento y caracterización de la deflamina deL. albus- II Isolation and characterization of deflamin from L. albus-II

Análisis de la deflamina por RP-HPLC y electroforesis Analysis of deflamin by RP-HPLC and electrophoresis

La figura 53 muestra imágenes representativas del fraccionamiento de la deflamina deL. albuspor RP-HPLC (utilizando acetonitrilo y TFA) y el correspondiente SDS-PAGE. La deflamina se extrajo y purificó a partir de semillas deLupinus albus.Figure 53 shows representative images of the fractionation of deflamin from L. albus by RP-HPLC (using acetonitrile and TFA) and the corresponding SDS-PAGE. Deflamin was extracted and purified from Lupinus albus seeds.

La figura 53 muestra perfiles de HPLC y electroforéticos. A - cromatografía (RP)-HPLC de fase inversa monitorizada a 280 nm. El pico de deflamina está identificado por la flecha. B- perfil de polipéptidos del pico de deflamina recolectado de la ejecución de HPLC visualizado por SDS-PAGE (17.5 % p/v acrilamida) realizado bajo condiciones de reducción. El pico de proteína que eluye a los 30 min (50 |jg) se cargó en un gel de poliacrilamida al 17.5 % (p/v) (acrilamida) y se tiñó con azul brillante de Coomassie. Figure 53 shows HPLC and electrophoretic profiles. A - reverse phase (RP)-HPLC chromatography monitored at 280 nm. The deflamin peak is identified by the arrow. B - polypeptide profile of the deflamin peak collected from the HPLC run visualized by SDS-PAGE (17.5% w/v acrylamide) performed under reducing conditions. The protein peak eluting at 30 min (50 |µg) was loaded on a 17.5% (w/v) polyacrylamide gel (acrylamide) and stained with Coomassie brilliant blue.

Análisis de espectrometría de masas de los dos fragmentos de deflamina por MALDI-TOF - II Mass spectrometry analysis of the two deflamin fragments by MALDI-TOF - II

Métodos Methods

La instrumentación comprendía Ultraflex II MALDI-TOF TOF Bruker-Daltonics, equipada con una célula LIFT y láser de N2. The instrumentation comprised Bruker-Daltonics Ultraflex II MALDI-TOF TOF, equipped with a LIFT cell and N2 laser.

Ionización: MALDI Ionization: MALDI

Modo de operación Mode of operation

El espectrómetro de masas se hizo funcionar con polaridad positiva en modo lineal y se adquirieron espectros en el rango de m/z 5000-20000. Se adquirieron un total de 1000 espectros en cada posición de punto a una frecuencia de láser de 50 Hz. Calibración externa: un estándar de calibración de proteínas I de Bruker ([M+H]+ de insulina (5734.51 m/z); ubiquitina I (8565.76 m/z), citocromo c (12360.97 m/z), mioglobina (16952.30 m/z); [M+2H]2+ de citocromo c (6180.99 m/z) y mioglobina (8476.65 m/z)). The mass spectrometer was operated with positive polarity in linear mode and spectra were acquired in the m/z range 5000–20000. A total of 1000 spectra were acquired at each spot position at a laser frequency of 50 Hz. External calibration: a Bruker protein calibration standard I ([M+H]+ of insulin (5734.51 m/z); ubiquitin I (8565.76 m/z), cytochrome c (12360.97 m/z), myoglobin (16952.30 m/z); [M+2H]2+ of cytochrome c (6180.99 m/z) and myoglobin (8476.65 m/z)).

Resultados Results

El análisis MALDI-TOF de la deflamina deL. albusmuestra claramente la presencia de dos bloques de fragmentos polipeptídicos con masas de 13 y 17 kDa, compuestos por varios fragmentos homólogos entre sí, con longitudes ligeramente diferentes (figura 54). MALDI-TOF analysis of deflamin from L. albus clearly shows the presence of two blocks of polypeptide fragments with masses of 13 and 17 kDa, composed of several homologous fragments with slightly different lengths (Figure 54).

La figura 54 muestra dicho de otro modo la deflamina deL. albusanalizada mediante MALDI-TOF MS. Figure 54 shows, in other words, deflamin from L. albus analysed by MALDI-TOF MS.

Actividad antimicrobiana de deflamina Antimicrobial activity of deflamin

La actividad antimicrobiana de la deflamina se sometió a prueba contra los siguientes microorganismos y se encontró que era nula: The antimicrobial activity of deflamin was tested against the following microorganisms and found to be nil:

Bacterias Gram+: Gram+ bacteria:

•Listeria monocytogenes(NCTC 11994) •Listeria monocytogenes (NCTC 11994)

•Bacillus cereus(NCTC 7464) •Bacillus cereus (NCTC 7464)

•Staphylococcus aureus(NCTC 10788) •Staphylococcus aureus (NCTC 10788)

Bacterias Gram-: Gram-negative bacteria:

•Escherichia coli(NCTC 9001) •Escherichia coli (NCTC 9001)

•Salmonella Goldcoast(NCTC 13175). •Salmonella Goldcoast(NCTC 13175).

Hongos: Fungus:

•Alternaría alternata•Alternaria alternata

• Botrytis cinerea• Botrytis cinerea

• Phaeoacremonium aleophilum• Phaeoacremonium aleophilum

• Alternariasp. • Alternariasp.

•Penicilliumsp. •Penicillium sp.

Modelos animales de colitis Animal models of colitis

Resultados preliminares sobre los efectos anticolitis de la deflamina Preliminary results on the anticolitis effects of deflamina

Los resultados preliminares sobre la bioactividad de la deflamina sobre la colitis se muestran en la figura 55. Resultados preliminares sobre los efectos en las lesiones inducidas por colitis en comparación con el control y los tratamientos con deflamina en modelos de ratones. Los ensayos se realizaron como un estudio preliminar con sólo una concentración de deflamina introducida en sus dietas después de la inducción de la colitis. Preliminary results on the bioactivity of deflamin on colitis are shown in Figure 55. Preliminary results on the effects on colitis-induced lesions compared to control and deflamin treatments in mouse models. The trials were performed as a preliminary study with only one concentration of deflamin introduced into their diets after induction of colitis.

La administración de la deflamina reduce los signos macroscópicos y funcionales de la lesión por colitis. Administration of deflamin reduces the macroscopic and functional signs of colitis injury.

Para verificar los efectos antiinflamatorios de la deflamina, se sometieron a prueba sus efectos en ratones con colitis inducida por TNBS, utilizando dos tipos de administraciones, oral (p.o.) e inyección intraperitoneal (i.p.). La deflamina se administró 3 h después de la inducción de la colitis. Las figuras 56 y 57 muestran el efecto de la deflamina en la longitud de los cólones (cm) y en la extensión de la lesión intestinal (cm), respectivamente. To verify the anti-inflammatory effects of deflamin, its effects were tested in mice with TNBS-induced colitis using two types of administration, oral (p.o.) and intraperitoneal (i.p.) injection. Deflamin was administered 3 h after the induction of colitis. Figures 56 and 57 show the effect of deflamin on colonic length (cm) and extent of intestinal injury (cm), respectively.

La figura 56 muestra el efecto de la administración de deflamina sobre la longitud del colon (cm). Grupo de simulación (n = 6), grupo de EtOH (n = 6), grupo de TNBS (n = 10), grupo de TNBS+deflamina p.o. (n = 9) y grupo de TNBS+deflamina i.p. (n = 10). #P<0.001 vs grupo de simulación, *P<0.001 vs grupo de TNBS. Figure 56 shows the effect of deflamin administration on colon length (cm). Sham group (n = 6), EtOH group (n = 6), TNBS group (n = 10), TNBS+deflamin p.o. group (n = 9), and TNBS+deflamin i.p. group (n = 10). #P<0.001 vs sham group, *P<0.001 vs TNBS group.

La figura 57 muestra el efecto de la administración de deflamina sobre la extensión de la lesión intestinal (cm). Grupo de simulación (n = 6), grupo de EtOH (n = 6), grupo de TNBS (n = 10), grupo de TNBS+deflamina p.o. (n = 9), grupo de TNBS+deflamina i.p. (n = 10). #P<0.001 vs grupo de control, *P<0.01 vs grupo de TNBS. Figure 57 shows the effect of deflamin administration on the extent of intestinal injury (cm). Sham group (n = 6), EtOH group (n = 6), TNBS group (n = 10), TNBS+deflamin p.o. group (n = 9), TNBS+deflamin i.p. group (n = 10). #P<0.001 vs control group, *P<0.01 vs TNBS group.

La figura 58 muestra el efecto de la administración de deflamina sobre la observación macroscópica del colon. (A) grupo de simulación (n = 6), (B) grupo de EtOH (n = 6), (C) grupo de TNBS (n = 8), (D) grupo de TNBS+deflamina p.o. (n=9). #P<0.001 vs grupo de simulación, *P<0.01 vs grupo de TNBS. Figure 58 shows the effect of deflamin administration on macroscopic observation of the colon. (A) Sham group (n=6), (B) EtOH group (n=6), (C) TNBS group (n=8), (D) TNBS+deflamin p.o. group (n=9). #P<0.001 vs sham group, *P<0.01 vs TNBS group.

La figura 59 muestra el efecto de la administración de deflamina sobre la observación macroscópica del colon. (A) grupo de simulación (n = 6), (B) grupo de EtOH (n 6), (C) grupo de TNDS (n 0), (D) grupo de TNBS+deflamina i.p. (n = 10). #P<0.001 vs grupo de simulación, *P<0.01 vs grupo de TNBS. Figure 59 shows the effect of deflamin administration on macroscopic observation of the colon. (A) Sham group (n = 6), (B) EtOH group (n 6), (C) TNDS group (n 0), (D) TNBS+deflamin i.p. group (n = 10). #P<0.001 vs sham group, *P<0.01 vs TNBS group.

Los animales en los grupos de simulación y etanol no mostraron signos macroscópicos de lesiones en el colon, y no presentaron mortalidad, mientras que la inyección intracolónica de TNBS/EtOH condujo a una disminución muy significativa (P<0.05) en la longitud del colon y un aumento en la extensión de la lesión visible (formación de úlceras). En el grupo de tratamiento con deflamina (tanto p.o. como i.p.), todos los signos macroscópicos de lesión del colon se redujeron significativamente, en comparación con el grupo de TNBS (figuras 56 y 57). Animals in the sham and ethanol groups showed no macroscopic signs of colonic injury, and no mortality, whereas intracolonic injection of TNBS/EtOH led to a highly significant (P<0.05) decrease in colon length and an increase in the extent of visible injury (ulcer formation). In the deflamin treatment group (both p.o. and i.p.), all macroscopic signs of colonic injury were significantly reduced, compared to the TNBS group (Figures 56 and 57).

Los resultados muestran que la administración de deflamina (tanto i.p. como p.o.) produjo una reducción general de la inflamación del colon y, en el caso de la administración p.o., una atenuación significativa (P<0.05) de la reducción de la longitud del colon y una reducción significativa (P<0.05) de la extensión de la lesión visible (formación de colitis). Estas diferencias se pueden percibir fácilmente mediante una observación microscópica de los cólones frescos y enjuagados inmediatamente después de la recolección al final de los experimentos. Las figuras 58 y 59 muestran imágenes representativas de estas observaciones microscópicas obtenidas mediante un microscopio quirúrgico. Cuatro días después de la administración intracolónica de TNBS, los cólones aparecieron flácidos y llenos de heces líquidas. Las observaciones de las imágenes muestran una clara atenuación de la lesión del colon en los animales tratados con deflamina en comparación con la colitis inducida por TNBS (figuras 42 y 43). En cuanto al tipo de administración, se observaron algunas diferencias entre los dos tipos de administración al comparar los signos morfológicos de la colitis y la extensión de la misma. La lesión colónica, fue mayor en las administraciones ip (tabla 1 y figura 59; P<0,05). Las observaciones macroscópicas asimismo corroboran esta tendencia cuando se compararon los dos tratamientos (es decir, p.o. vs. i.p.; figuras 58 y 59). The results show that deflamin administration (both i.p. and p.o.) produced an overall reduction in colonic inflammation and, in the case of p.o. administration, a significant attenuation (P<0.05) of the reduction in colon length and a significant reduction (P<0.05) in the extent of visible injury (colitis formation). These differences can be easily perceived by microscopic observation of fresh and rinsed colons immediately after collection at the end of the experiments. Figures 58 and 59 show representative images of these microscopic observations obtained by surgical microscope. Four days after intracolonic administration of TNBS, the colons appeared flaccid and filled with liquid feces. Image observations show a clear attenuation of colon injury in deflamin-treated animals compared to TNBS-induced colitis (Figures 42 and 43). Regarding the type of administration, some differences were observed between the two types of administration when comparing the morphological signs of colitis and its extension. Colonic injury was greater in ip administrations (Table 1 and Figure 59; P<0.05). Macroscopic observations also corroborate this trend when comparing the two treatments (i.e. p.o. vs. i.p.; Figures 58 and 59).

La deflamina atenúa las características histológicas y los marcadores inflamatorios de la lesión de la colitis. Deflamin attenuates the histological features and inflammatory markers of colitis lesions.

Para esclarecer los mecanismos responsables del efecto de la deflamina, se analiza la gravedad de las lesiones histológicas y asimismo se determina la presencia de marcadores específicos de inflamación y progresión del cáncer, COX2 e iNOS. To clarify the mechanisms responsible for the effect of deflamin, the severity of histological lesions is analyzed and the presence of specific markers of inflammation and cancer progression, COX2 and iNOS, is also determined.

Las expresiones disminuidas de ciclooxigenasa-2 (COX-2) y óxido nítrico sintasa (iNOS) en el tejido del colon de la colitis inducida experimentalmente (D'Acquisto et al, 2002), se asocia a una reducción de la gravedad de la colitis y un alivio de los signos macroscópicos y microscópicos de la enfermedad. Específicamente en el intestino, la regulación positiva de la producción de NO a través de la expresión de iNOS inducible representa parte de una respuesta antibacteriana intestinal rápida; sin embargo, el NO asimismo se ha asociado con el inicio y mantenimiento de la inflamación en la IBD humana (Kolios et al, 2004) y los estudios han demostrado que el nivel de NO derivado de iNOS correlaciona bien con la actividad de la enfermedad en la colitis ulcerosa (Cross & Wilson, 2003). El óxido nítrico se produce y se libera localmente en cantidades mucho mayores en el intestino inflamado que en el intestino no inflamado y, de hecho, se sugirió como un nuevo biomarcador clínico para el diagnóstico y el seguimiento de los pacientes con IBD (Lundberg et al, 2005). De manera similar a la COX-2, los ensayos de inmunotinción en el estudio de colitis experimental mostraron que, de hecho, hubo una mayor expresión de iNOS en animales sometidos a inducción de colitis. Decreased expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) and nitric oxide synthase (iNOS) in colon tissue from experimentally induced colitis (D'Acquisto et al, 2002), is associated with reduced severity of colitis and alleviation of macroscopic and microscopic signs of the disease. Specifically in the gut, upregulation of NO production through expression of inducible iNOS represents part of a rapid intestinal antibacterial response; however, NO has also been associated with the initiation and maintenance of inflammation in human IBD (Kolios et al, 2004) and studies have shown that the level of iNOS-derived NO correlates well with disease activity in ulcerative colitis (Cross & Wilson, 2003). Nitric oxide is produced and released locally in much greater amounts in the inflamed gut than in the non-inflamed gut and has in fact been suggested as a new clinical biomarker for the diagnosis and monitoring of IBD patients (Lundberg et al, 2005). Similar to COX-2, immunostaining assays in the experimental colitis study showed that there was indeed increased expression of iNOS in animals undergoing colitis induction.

Las evaluaciones histológicas se presentan en la figura 60. Histological evaluations are presented in Figure 60.

La figura 60 muestra el efecto de la administración de deflamina en las características histológicas de la inflamación del colon. (A) grupo de simulación (n = 6), (B) grupo EtOH (n = 6), (C) grupo TNBS (n = 8), (D) grupo TNBS deflamina p.o. (15 mg/kg, n = 9), (E) grupo Tn Bs deflamina ip (10 mg/kg, n = 10). Figure 60 shows the effect of deflamin administration on the histological features of colon inflammation. (A) Sham group (n = 6), (B) EtOH group (n = 6), (C) TNBS group (n = 8), (D) TNBS deflamin p.o. group (15 mg/kg, n = 9), (E) Tn Bs deflamin i.p. group (10 mg/kg, n = 10).

Mientras que las muestras control mostraron un colon normal sin lesiones, una mucosa de espesor uniforme, arquitectura de criptas normal y sin signos de inflamación, en los tratamientos con TNBS los cólones exhibieron ulceración severa con pérdida de criptas y una mucosa más delgada con una marcada infiltración de neutrófilos, equivalente a una puntuación de 3. While control samples showed a normal colon without lesions, a mucosa of uniform thickness, normal crypt architecture and no signs of inflammation, in the TNBS-treated colons exhibited severe ulceration with crypt loss and a thinner mucosa with a marked neutrophil infiltration, equivalent to a score of 3.

En comparación, las muestras de animales a los que se les administró deflamina presentaron lesiones más moderadas con criptas parcialmente intactas y cierta infiltración de neutrófilos, lo que indica una puntuación de daño menor de 2, particularmente en las administraciones p.o. In comparison, samples from animals administered deflamin showed more moderate lesions with partially intact crypts and some neutrophil infiltration, indicating a damage score of less than 2, particularly with p.o. administrations.

La figura 61 muestra el efecto de la administración de deflamina sobre la expresión de COX-2 y iNOS en el tejido del colon. (A) - expresión de COX-2: (1) grupo de simulación, (2) grupo TNBS, (3) grupo TNES+Deflamina por vía oral, (4) grupo TNBS deflamina ip.; (B) - expresión de iNOS: (1) grupo de simulación, (2) grupo TNBS, (3) grupo TNES deflamina p.o., (4) grupo TNBS geflamina i.p. Figure 61 shows the effect of deflamin administration on COX-2 and iNOS expression in colon tissue. (A) - COX-2 expression: (1) sham group, (2) TNBS group, (3) TNES+deflamin orally group, (4) TNBS deflamin ip. group; (B) - iNOS expression: (1) sham group, (2) TNBS group, (3) TNES deflamin p.o. group, (4) TNBS geflamin i.p. group.

La figura 61 muestra la expresión de COX-2 e iNOS en los tejidos colónicos. Los resultados muestran que el tratamiento con TNBS indujo un marcado aumento en la expresión de COX-2 e iNOS a lo largo de las criptas restantes, indicado por el color marrón en comparación con las muestras control. De acuerdo con las observaciones histológicas, los animales tratados con deflamina exhibieron una tinción reducida tanto para COX-2 como para iNOS, lo que indica una reducción en los procesos inflamatorios en el colon, especialmente en el grupo p.o. Figure 61 shows the expression of COX-2 and iNOS in colonic tissues. The results show that TNBS treatment induced a marked increase in the expression of COX-2 and iNOS along the remaining crypts, indicated by the brown color compared to control samples. In agreement with histological observations, deflamin-treated animals exhibited reduced staining for both COX-2 and iNOS, indicating a reduction in inflammatory processes in the colon, especially in the p.o. group.

Los efectos de la deflamina son inducidos en tratamientos preventivos y curativos The effects of deflamin are induced in preventive and curative treatments

Dado que las administraciones p.o. indujeron mejores resultados, se somete a prueba adicionalmente si un enfoque preventivo a través de una suplementación de dieta oral con deflamina, en lugar de un enfoque sólo curativo presentaría efectos similares. Since p.o. administrations induced better outcomes, it is further tested whether a preventive approach through oral dietary supplementation with deflamin, rather than a curative approach alone, would present similar effects.

La tabla 4 muestra los signos morfológicos y funcionales de la colitis en ambos tratamientos, curativo (D -administración p.o. de deflamina 3 h después de la inducción de TNBS) y preventivo (Dp - o.p. de deflamina 3 días antes de la administración de TNDS). Table 4 shows the morphological and functional signs of colitis in both treatments, curative (D - p.o. administration of deflamin 3 h after TNBS induction) and preventive (Dp - o.p. of deflamin 3 days before TNDS administration).

Los animales en los grupos de simulación y etanol no mostraron signos macroscópicos de lesión del colon, y no presentaron mortalidad, mientras que la inyección intracolónica de TNBS/EtOH condujo a una disminución muy significativa (P<0,05) en la longitud del colon y un aumento en la extensión de la lesión visible (formación de úlcera) y la gravedad de la diarrea, exhibiendo una tasa de mortalidad del 50 %. Animals in the sham and ethanol groups showed no macroscopic signs of colon injury, and no mortality, whereas intracolonic injection of TNBS/EtOH led to a highly significant (P<0.05) decrease in colon length and an increase in the extent of visible injury (ulcer formation) and severity of diarrhea, exhibiting a 50% mortality rate.

Tabla 4. Observaciones morfológicas y funcionales del colon, inmediatamente después de la recolección, para ambos tratamientos, curativo (D - administración p.o. de deflamina 3 horas después de la inducción de TNBS) y preventivo (Dp - administración p.o. de deflamina 3 días antes de la administración de TNBS). *p < 0.001 versus grupo de simulación; #p < 0.05 versus grupo TNBS; y ^p < 0.05 grupo D versus grupo Dp. Table 4. Morphological and functional observations of the colon, immediately after collection, for both curative (D - p.o. administration of deflamin 3 hours after TNBS induction) and preventive (Dp - p.o. administration of deflamin 3 days before TNBS administration) treatments. *p < 0.001 versus sham group; #p < 0.05 versus TNBS group; and ^p < 0.05 D group versus Dp group.

Los resultados muestran que la administración de deflamina, tanto curativa como preventiva, condujo a una reducción general de la inflamación del colon, con una atenuación significativa (P<0.05) de la longitud del colon y una reducción significativa (P<0.05) en la extensión de la lesión visible (formación de úlceras). Además, se observó una disminución significativa (P<0.05) en la gravedad de la diarrea, las tasas de mortalidad y las características histológicas generales de la inflamación del colon en comparación con el grupo TNBS. Además, no hubo diferencias significativas (P>0.05) observadas entre los enfoques preventivos y curativos y entre ambos tratamientos con deflamina y los controles. The results show that deflamin administration, both curative and preventive, led to an overall reduction in colonic inflammation, with a significant attenuation (P<0.05) of colonic length and a significant reduction (P<0.05) in the extent of visible injury (ulcer formation). In addition, a significant decrease (P<0.05) was observed in the severity of diarrhea, mortality rates, and overall histological features of colonic inflammation compared to the TNBS group. Furthermore, there were no significant differences (P>0.05) observed between the preventive and curative approaches and between both deflamin treatments and controls.

La deflamina reduce la actividad de MMP-9 en tejidos de colon frescos Deflamin reduces MMP-9 activity in fresh colon tissues

Para someter a prueba si los efectos antiinflamatorios observados en los tratamientos con deflamina se debían a la inhibición de MMP-9 y/o MMP-2, se analizaron las actividades gelatinolíticas de estas enzimas en los tejidos de colon frescos de los diferentes grupos de animales experimentales (curativo y preventivo), utilizando el kit de gelatina DQ y ensayos zimográficos. La figura 62 muestra la actividad gelatinolítica total presente en las muestras de colon, cuantificada mediante el método de gelatina DQ. To test whether the anti-inflammatory effects observed in deflamin treatments were due to the inhibition of MMP-9 and/or MMP-2, the gelatinolytic activities of these enzymes were analyzed in fresh colon tissues from the different groups of experimental animals (curative and preventive), using the DQ gelatin kit and zymographic assays. Figure 62 shows the total gelatinolytic activity present in the colon samples, quantified by the DQ gelatin method.

La figura 62 muestra el efecto de la administración de deflamina en las actividades gelatinolíticas de estas enzimas en tejido de colon de ratones inducidos con colitis. La actividad proteolítica de las enzimas se cuantificó mediante el método fluorógeno DQ. Los resultados se expresan como fluorescencia relativa como un % de los controles y representan el promedio de por lo menos tres experimentos replicados (n = 3) ± SD. Ggrupo TNBS = C+; grupo de simulación C-; D= tratamiento curativo con deflamina (15 mg/kg, n = 9, p.o.); y Dp = tratamiento preventivo con deflamina (15 mg/kg, n = 6, p.o.). *p<0.001 versus grupo de simulación; #p < 0.05 versus grupo TNBS; y ^p < 0.05 grupo D versus grupo Dp. Figure 62 shows the effect of deflamin administration on the gelatinolytic activities of these enzymes in colon tissue of colitis-induced mice. The proteolytic activity of the enzymes was quantified by the fluorogenic DQ method. Results are expressed as relative fluorescence as a % of controls and represent the average of at least three replicate experiments (n = 3) ± SD. GTNBS group = C+; sham group C-; D= curative treatment with deflamin (15 mg/kg, n = 9, p.o.); and Dp = preventive treatment with deflamin (15 mg/kg, n = 6, p.o.). *p<0.001 versus sham group; #p < 0.05 versus TNBS group; and ^p < 0.05 group D versus Dp.

La figura 62 muestra que el TNBS indujo un aumento muy significativo en las actividades gelatinolíticas, en comparación con los controles (P<0.001), mientras que tanto las administraciones curativas como preventivas de deflamina redujeron significativamente (P<0.05) la actividad total de MMP-9 MMP-2 en comparación con el tratamiento de TNBS, pero no hubo diferencias significativas (P>005) entre las administraciones curativas y preventivas. Figure 62 shows that TNBS induced a highly significant increase in gelatinolytic activities, compared to controls (P<0.001), while both curative and preventive administrations of deflamin significantly reduced (P<0.05) total MMP-9 MMP-2 activity compared to TNBS treatment, but there was no significant difference (P>005) between curative and preventive administrations.

Dado que el ensayo de gelatina DQ proporciona evidencia de la actividad gelatinolítica total en el tejido de colon (es decir, MMP-9 MMP-2) sin posible distinción entre las dos enzimas, se analizó adicionalmente su especificidad mediante zimografía de sustrato, donde MMP-9 y MMP-2, en sus formas naturales y zimogénicas, pueden separarse fácilmente por electroforesis. La figura 63 muestra un ejemplo de un perfil zimográfico de los extractos proteicos obtenidos de los tejidos colónicos en los diferentes grupos experimentales. Las bandas blancas muestran la actividad gelatinolítica de las bandas específicas. Since the DQ gelatin assay provides evidence of total gelatinolytic activity in colon tissue (i.e., MMP-9 MMP-2) with no possible distinction between the two enzymes, their specificity was further analyzed by substrate zymography, where MMP-9 and MMP-2, in their native and zymogenic forms, can be easily separated by electrophoresis. Figure 63 shows an example of a zymographic profile of the protein extracts obtained from the colonic tissues in the different experimental groups. The white bands show the gelatinolytic activity of the specific bands.

La figura 63 muestra el efecto de la administración de deflamina en las actividades gelatinolíticas de MMP-2 y MMP-9 de ratones inducidos con colitis. Imagen representativa de los perfiles zimográficos de las actividades de MMP-9 y MMP-2 de los cólones. Los extractos proteicos del colon se cargaron en geles de poliacrilamida al 12.5 % (p/v) copolimerizados con gelatina al 1 % (p/v). Grupo TNBS (n = 10); grupo de simulación (n = 6); D colon de animales tratados con deflamina en tratamientos curativos (15 mg/kg, n = 9, p.o.) y Dp = colon de animales tratados con deflamina en tratamientos preventivos (15 mg/kg, n = 9, p.o.). Figure 63 shows the effect of deflamin administration on the gelatinolytic activities of MMP-2 and MMP-9 of colitis-induced mice. Representative image of the zymographic profiles of MMP-9 and MMP-2 activities of the colons. The protein extracts of the colon were loaded on 12.5% (w/v) polyacrylamide gels copolymerized with 1% (w/v) gelatin. TNBS group (n = 10); Sham group (n = 6); D colon of animals treated with deflamin in curative treatments (15 mg/kg, n = 9, p.o.) and Dp = colon of animals treated with deflamin in preventive treatments (15 mg/kg, n = 9, p.o.).

Los perfiles zimográficos muestran cómo el TNBS aumentó no sólo la actividad de MMP-9 sino asimismo la actividad de MMP-2, tanto en las formas naturales como en las zimogénicas de las enzimas, en comparación con los controles donde hubo baja actividad de las formas activas de MMP-2 y MMP-9. Sin embargo, en los tratamientos con deflamina hubo una evidente reducción en las actividades de MMP-9 y MMP-2 (formas naturales y zimogénicas), en comparación con el grupo TNBS. Zymographic profiles show how TNBS increased not only MMP-9 activity but also MMP-2 activity, both in the wild-type and zymogenic forms of the enzymes, compared to controls where there was low activity of the active forms of MMP-2 and MMP-9. However, in the deflamin treatments there was an evident reduction in the activities of MMP-9 and MMP-2 (wild-type and zymogenic forms), compared to the TNBS group.

Sin embargo, la especificidad y la intensidad de la inhibición de MMP difirieron entre los tratamientos. Mientras que en los tratamientos curativos tanto MMP-2 como MMP-9 se redujeron de manera similar (y para ambas formas enzimáticas), esta tendencia no fue la misma en el enfoque preventivo, en el que MMP-9 fue clara y visiblemente más inhibida que pro-MMP-9, mientras que pro-MMP-2 fue inhibida, pero MMP-2 no lo fue (figura 63). However, the specificity and intensity of MMP inhibition differed between treatments. While in the curative treatments both MMP-2 and MMP-9 were similarly reduced (and for both enzyme forms), this trend was not the same in the preventive approach, where MMP-9 was clearly and visibly more inhibited than pro-MMP-9, while pro-MMP-2 was inhibited but MMP-2 was not (Figure 63).

La deflamina asimismo es bioactiva en otros modelos de inflamación aguda Deflamin is also bioactive in other models of acute inflammation

La figura 64 muestra el efecto de la administración de deflamina en el desarrollo de edema de pata de rata provocado por carragenina 6 h después de la inducción del edema. Efecto de una administración única de extracto de deflamina (15 mg/kg; n = 5; p.o.) en comparación con el efecto de una administración única de carragenina (1 mL/kg; n = 6; i.p.), indometacina (10 mg/kg; p.o.; n = 6), tempol (30 mg/kg; n = 8; p.o.), o Trolox (30 mg/kg; n = 8; p.o.). SF: inyección subplantar de 0.1 mL de solución salina estéril y administrada con solución salina (1 mL/kg, i.p., n = 6). Los datos se presentan como medias con sus errores estándares. *p < 0.001 versus grupo SF; #p < 0.001 versus grupo carragenina. Figure 64 shows the effect of deflamin administration on the development of carrageenan-induced rat paw edema 6 h after edema induction. Effect of a single administration of deflamin extract (15 mg/kg; n = 5; p.o.) compared with the effect of a single administration of carrageenan (1 mL/kg; n = 6; i.p.), indomethacin (10 mg/kg; p.o.; n = 6), tempol (30 mg/kg; n = 8; p.o.), or Trolox (30 mg/kg; n = 8; p.o.). SF: subplantar injection of 0.1 mL of sterile saline and administered with saline (1 mL/kg, i.p., n = 6). Data are presented as means with standard errors. *p < 0.001 versus SF group; #p < 0.001 versus carrageenan group.

La figura 65 muestra el efecto de la administración tópica de deflamina en el edema de la pata en ratas 6 h después de la inducción del edema por carragenina. Efecto de una administración única de extracto de deflamina (15 mg/kg; n = 3; p.o.) en comparación con el efecto de una administración única de carragenina (1 mL/kg; n = 6; i.p.). SF: inyección subplantar de 0.1 mL de solución salina estéril y administrada con solución salina (1 mL/kg, i.p., n = 6). Los datos se presentan como medias con sus errores estándares. *p < 0.001 versus grupo SF; #p < 0.05 versus grupo carragenina; y p < 0.01 versus grupo SF. La deflamina se sometió a prueba para comprobar si es capaz de reducir la inflamación en otro modelo animal de inflamación: el edema de pata inducido por carragenina, asimismo utilizando diferentes administraciones: vía p.o., i.p. o aplicada tópicamente. La figura 64 muestra el efecto de deflamina en el edema de la pata en condiciones de administraciones p.o. e i.p., y la figura 65 muestra el resultado para la administración tópica, representada en % de aumento del volumen de la pata. Para el grupo de carragenina, se observó un aumento muy significativo (P<0.001) en el % de volumen de la pata en ambas figuras, mientras que el tratamiento con controles antiinflamatorios lo redujo significativamente (P<0.05). Figure 65 shows the effect of topical administration of deflamin on paw edema in rats 6 h after edema induction by carrageenan. Effect of a single administration of deflamin extract (15 mg/kg; n = 3; p.o.) compared with the effect of a single administration of carrageenan (1 mL/kg; n = 6; i.p.). SF: subplantar injection of 0.1 mL of sterile saline and administered with saline (1 mL/kg, i.p., n = 6). Data are presented as means with standard errors. *p < 0.001 versus SF group; #p < 0.05 versus carrageenan group; and p < 0.01 versus SF group. Deflamin was tested to see if it is able to reduce inflammation in another animal model of inflammation: carrageenan-induced paw edema, also using different administrations: p.o., i.p. or topically applied. Figure 64 shows the effect of deflamin on paw edema under p.o. and i.p. administration conditions, and Figure 65 shows the result for topical administration, represented as % increase in paw volume. For the carrageenan group, a highly significant increase (P<0.001) in the % of paw volume was observed in both figures, while treatment with anti-inflammatory controls significantly reduced it (P<0.05).

Los resultados muestran que los tratamientos con deflamina redujeron el aumento porcentual en el volumen de la pata después de la administración de carragenina, pero sólo fueron significativos (P<0.05) para las aplicaciones tópicas (figura 65), mientras que en las administraciones i.p. y p.o. (figura 58) el efecto no fue significativamente diferente del grupo de carragenina (P>0.05). The results show that deflamin treatments reduced the percentage increase in paw volume after carrageenan administration, but were only significant (P<0.05) for topical applications (Figure 65), while in i.p. and p.o. administrations (Figure 58) the effect was not significantly different from the carrageenan group (P>0.05).

Digestibilidad de la deflamina Digestibility of deflamin

La figura 66 muestra una zimografía inversa de sangre y heces de ratón (fracciones internas y externas, respectivamente). La deflamina se administró por vía oral a ratas durante 0 (control), 4 (T4) y 7 días (T7). M: marcadores de masa molecular. Figure 66 shows a reverse zymography of mouse blood and feces (inner and outer fractions, respectively). Deflamin was administered orally to rats for 0 (control), 4 (T4) and 7 days (T7). M: molecular mass markers.

La zimografía inversa (figura 66) muestra la presencia de un inhibidor de proteinasa (es decir, deflamina) en las heces de ratón, pero no en la sangre de ratón. Este resultado está corroborado por los datos presentados en la figura 34. Aunque no es claramente visible en la figura 66, esta actividad se encontró que era más intensa en los animales que ingirieron deflamina durante un período de tiempo más largo (es decir, 7 días). Reverse zymography (Figure 66) shows the presence of a proteinase inhibitor (i.e. deflamin) in mouse feces, but not in mouse blood. This result is corroborated by the data presented in Figure 34. Although not clearly visible in Figure 66, this activity was found to be more intense in animals that ingested deflamin for a longer period of time (i.e. 7 days).

Estos resultados sugieren que la deflamina sobrevive al proceso digestivo del ratón porque mantiene su actividad biológica después de pasar por el colon. No se detectó actividad inhibidora en la sangre de ratón, lo que sugiere que la deflamina puede no entrar en el torrente sanguíneo. Alternativamente, la metodología seguida puede no haber sido lo suficientemente sensible como para garantizar su detección en las muestras de sangre. These results suggest that deflamin survives the mouse digestive process because it maintains its biological activity after passing through the colon. No inhibitory activity was detected in mouse blood, suggesting that deflamin may not enter the bloodstream. Alternatively, the methodology followed may not have been sensitive enough to ensure its detection in blood samples.

La ingestión de deflamina por parte de los ratones llevó a su detección en la fracción externa (es decir, colon). Una evidencia débil sugiere que la deflamina administrada por vía oral puede no entrar en el torrente sanguíneo. Esto podría interpretarse como que después de ejercer su bioactividad, la deflamina se excreta en las heces del ratón. Si se confirma la ausencia de deflamina en el torrente sanguíneo de los animales alimentados, esto podría ser muy ventajoso en el sentido de evitar los conocidos efectos secundarios laterales que resultan de una inhibición no específica de las MMP del cuerpo en general, ampliamente descritos para los MMPI sintéticos. Es importante destacar las perspectivas abiertas por la observación de que la deflamina parece mantener su actividad antigelatinolítica biológica incluso después de pasar por todo el tracto digestivo del ratón, algo que está íntimamente asociado con su aplicación potencial en la salud y nutrición humana. Ingestion of deflamin by mice led to its detection in the external fraction (i.e. colon). Weak evidence suggests that orally administered deflamin may not enter the bloodstream. This could be interpreted as meaning that after exerting its bioactivity, deflamin is excreted in the mouse faeces. If the absence of deflamin in the bloodstream of fed animals is confirmed, this could be highly advantageous in the sense of avoiding the well-known side effects resulting from a non-specific inhibition of MMPs in the body in general, widely described for synthetic MMPIs. Importantly, it is important to highlight the perspectives opened by the observation that deflamin appears to maintain its biological antigelatinolytic activity even after passing through the entire digestive tract of the mouse, something that is intimately associated with its potential application in human health and nutrition.

Efecto de la cocción de semillas sobre la capacidad deL. albuspara inhibir la migración de células HT29 Effect of seed cooking on the ability of L. albus to inhibit HT29 cell migration

Se han descrito muchos compuestos bioactivos termolábiles en las semillas. Sin embargo, la mayoría de las semillas se ingieren después de cocinarlas por diversas razones, incluida, por ejemplo, la presencia de sustancias tóxicas, péptidos termolábiles, proteínas (por ejemplo, lectinas, inhibidores de enzimas y enzimas que liberan compuestos tóxicos como las glicosidasas presentes en plantas cianogénicas) y otros compuestos. En estas condiciones, los compuestos bioactivos presentes en las semillas funcionales a menudo necesitan resistir la cocción además de sobrevivir al proceso digestivo. Many thermolabile bioactive compounds have been described in seeds. However, most seeds are ingested after cooking for various reasons, including, for example, the presence of toxic substances, thermolabile peptides, proteins (e.g., lectins, enzyme inhibitors, and enzymes releasing toxic compounds such as glycosidases present in cyanogenic plants), and other compounds. Under these conditions, bioactive compounds present in functional seeds often need to withstand cooking in addition to surviving the digestive process.

La figura 67 muestra el efecto antimigratorio de la deflamina en las células HT29. Imágenes representativas de ensayos de cierre de heridas en células HT29 después de tratamientos con deflamina o con extractos de proteínas solubles de semillas cocidas y semillas crudas. Las células se cultivaron hasta alcanzar el 80 % de confluencia y se hicieron heridas rascando las células con la punta de una pipeta (0 h). A continuación, las células se expusieron a 100 |jg de extracto de proteína/ml y se controló la cicatrización de la herida después de 48 h. Figure 67 shows the antimigratory effect of deflamin on HT29 cells. Representative images of wound closure assays in HT29 cells after treatments with deflamin or with soluble protein extracts from cooked seeds and raw seeds. Cells were grown to 80% confluence and wounds were made by scratching the cells with a pipette tip (0 h). Cells were then exposed to 100 µg of protein extract/ml and wound healing was monitored after 48 h.

La figura 67 analiza el efecto de la cocción de semillas sobre la capacidad de las semillas deL. albuspara inhibir la migración de células HT29 mediante el ensayo de cicatrización de heridas. La deflamina aislada inhibió totalmente la migración de las células HT29 a una concentración de proteína de 100 jg/ml. En realidad, esta concentración de deflamina no sólo bloqueó la migración celular, sino que además las desprendió del soporte sólido. El extracto de proteína total de la semilla asimismo inhibió la migración celular, un efecto que resultó ser particularmente intenso en el caso de las semillas cocidas. Este resultado aparentemente sorprendente puede explicarse por el efecto de concentración sobre la deflamina y otras proteínas resistentes al calor que ejerce la ebullición. En otras palabras, la cantidad de deflamina presente en 100 jg de proteína soluble total de las semillas es mayor en las semillas cocidas que en las crudas simplemente porque muchas proteínas de las semillas fueron desnaturalizadas (y por lo tanto devinieron insolubles) por el tratamiento térmico. Figure 67 analyses the effect of seed cooking on the ability of L. albus seeds to inhibit HT29 cell migration by the wound healing assay. Isolated deflamin totally inhibited HT29 cell migration at a protein concentration of 100 µg/ml. In fact, this concentration of deflamin not only blocked cell migration, but also detached them from the solid support. The total seed protein extract also inhibited cell migration, an effect that was found to be particularly strong in the case of cooked seeds. This seemingly surprising result can be explained by the concentration effect on deflamin and other heat-resistant proteins exerted by boiling. In other words, the amount of deflamin present in 100 µg of total soluble seed protein is higher in cooked than in raw seeds simply because many seed proteins were denatured (and therefore rendered insoluble) by the heat treatment.

Es posible concluir que la deflamina exhibe una potente capacidad para inhibir la invasión celular y las actividades de MMP-9 y MMP-2 en bajas concentraciones, sin afectar de manera significativa el crecimiento de las células del colon. Por lo tanto, la deflamina muestra un alto potencial como agente antiinflamatorio y antitumoral en el CRC. Su alta resistencia al proceso digestivo, a la ebullición y a los bajos valores de pH hacen de la deflamina un excelente candidato para ser utilizado como nutracéutico en la salud y nutrición humana. Su bioactividad es igualmente potente en el extracto total de semilla cocido, una observación que convierte a los lupinos en un excelente alimento funcional, que se implementará en todo el mundo como otro gran beneficio de la bien establecida dieta mediterránea. Incluido el 16 de noviembre de 2010 por el Intergovernmental Committee de la UNESCO en la Representative List of Intangible Cultural Heritage of Humanity. It is possible to conclude that deflamin exhibits a potent ability to inhibit cell invasion and MMP-9 and MMP-2 activities at low concentrations, without significantly affecting colon cell growth. Therefore, deflamin shows high potential as an anti-inflammatory and antitumor agent in CRC. Its high resistance to the digestive process, boiling and low pH values make deflamin an excellent candidate to be used as a nutraceutical in human health and nutrition. Its bioactivity is equally potent in the cooked total seed extract, an observation that makes lupins an excellent functional food, to be implemented worldwide as another great benefit of the well-established Mediterranean diet. Included on November 16, 2010 by the Intergovernmental Committee of UNESCO in the Representative List of Intangible Cultural Heritage of Humanity.

La secuencia de residuos de aminoácidos de la lunasina y las de los precursores de la deflamina The amino acid residue sequence of lunasin and those of the deflamin precursors

Los datos presentados anteriormente indican la presencia de fragmentos de cadena grande de p-conglutina y 8-conglutina-2 en preparaciones de deflamina. Por lo tanto, la p-conglutina y la 8-conglutina-2 de cadena grande pueden considerarse como precursoras de la deflamina. The data presented above indicate the presence of large chain fragments of p-conglutin and 8-conglutin-2 in deflamin preparations. Therefore, p-conglutin and large chain 8-conglutin-2 can be considered as precursors of deflamin.

La herramienta NCBI BLAST (herramienta de búsqueda de alineación local básica) disponible en http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi, se utilizó para verificar posibles similitudes en las secuencias de residuos de aminoácidos entre el residuo de 43 aminoácidos de la soja, lunasina y las proteínas cuyos polipéptidos fueron identificados como componentes de la deflamina, a saber, fragmentos de p-conglutina y la cadena pesada de 8-conglutina. The NCBI BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) tool available at http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi, was used to check for possible similarities in amino acid residue sequences between the soybean 43-amino acid residue lunasin and the proteins whose polypeptides were identified as components of deflamin, namely, p-conglutin fragments and the 8-conglutin heavy chain.

Cuando resultó apropiada, la herramienta ExPASy BLAST disponible en http://web.expasy.org/tmp/1week/blastf29720.html, asimismo se utilizó. Where appropriate, the ExPASy BLAST tool available at http://web.expasy.org/tmp/1week/blastf29720.html was also used.

Sobre la base de la observación anterior de que la deflamina aparentemente comprende una mezcla de fragmentos de G-conglutina y 8-conglutina <10 kDa, las secuencias de consulta utilizadas en los análisis BLAST fueron como se muestran en lunasina (Glycine max) (SEC ID N°: 191). p-conglutina(Lupinus albus)(SEC ID N°: 192), 8-conglutina-2 de cadena grande(Lupinus angustifolius)(SEC ID N°: 193) y 8-conglutina(Lupinus albus)(SEC ID N°: 194). Based on the previous observation that deflamin apparently comprises a mixture of G-conglutin and 8-conglutin fragments <10 kDa, the query sequences used in the BLAST analyses were as shown in lunasin (Glycine max) (SEQ ID NO: 191), p-conglutin (Lupinus albus) (SEQ ID NO: 192), 8-conglutin-2 large chain (Lupinus angustifolius) (SEQ ID NO: 193) and 8-conglutin (Lupinus albus) (SEQ ID NO: 194).

En comparación con todas las entradas presentes en las bases de datos de proteínas, la secuencia de residuos de aminoácidos de lunasina(Glycine max)muestra una homología muy fuerte (más del 95 %) con la albúmina deG. maxde 2S albumina. Esto quedó claramente ilustrado por los análisis BLAST apropiados. Compared to all entries present in protein databases, the amino acid residue sequence of lunasin (Glycine max) shows a very strong homology (more than 95%) with the 2S albumin of G. max. This was clearly illustrated by appropriate BLAST analyses.

Asimismo se realizó una comparación de la secuencia de residuos de aminoácidos de la lunasina con la de los precursores de la deflamina. No se encontró homología en la secuencia de residuos de aminoácidos entre lunasina y el precursor de conglutina beta deL. albusy lunasina versus conglutina delta-2 de cadena grande. Se encontró una homología considerable entre la secuencia de aminoácidos de la lunasina y el fragmento correspondiente a la cadena ligera de la 8-conglutina deL. albus.A comparison of the amino acid residue sequence of lunasin with that of the deflamin precursors was also made. No homology was found in the amino acid residue sequence between lunasin and the beta-conglutin precursor of L. albus and lunasin versus large-chain delta-2 conglutin. Considerable homology was found between the amino acid sequence of lunasin and the fragment corresponding to the light chain of 8-conglutin of L. albus.

A lo largo de los 43 residuos de aminoácidos lunasina, existe un tramo de 25 aminoácidos que exhibe un 48 % de homología (12 residuos de 25) con la región de p-conglutina deLupinus albusque comprende los residuos 21 a 45. Along the 43 amino acid residues of lunasin, there is a stretch of 25 amino acids that exhibits 48% homology (12 residues out of 25) with the p-conglutin region of Lupinus albus, which comprises residues 21 to 45.

Es posible concluir que la secuencia de aminoácidos de lunasina no muestra homología con la de los precursores de la deflamina, a saber, la cadena grande de p-conglutina y la 8-conglutina-2. It is possible to conclude that the amino acid sequence of lunasin shows no homology with that of the deflamin precursors, namely the large chain of p-conglutin and 8-conglutin-2.

La SEC ID N°: 195 confirma que la lunasina contiene una región de longitud 25 cuya secuencia de aminoácidos muestra una homología del 48 % con una región correspondiente dentro de la cadena pequeña de 8-conglutina deLupinus albus,pero no con la cadena grande de conglutina delta-2 deLupinus angustifolius.Sin embargo, esta observación se contradice con los resultados de los que informa Herrera (2009). SEQ ID NO: 195 confirms that lunasin contains a 25-long region whose amino acid sequence shows 48% homology to a corresponding region within the small 8-conglutin chain of Lupinus albus, but not to the large delta-2 conglutin chain of Lupinus angustifolius. However, this observation is contradicted by results reported by Herrera (2009).

La SEC ID N°: 195 muestra coincidencias de secuencia entre 8-conglutina deLupinus albus(número de acceso Q333K7; negro, naranja y rojo) y dos polipéptidos: lunasina deGlycine max(número de acceso AF005030; verde) y conglutina delta-2 deLupinus angustifoliusde cadena grande (número de acceso número P09931; azul). SEQ ID NO: 195 shows sequence matches between 8-conglutin from Lupinus albus (accession number Q333K7; black, orange and red) and two polypeptides: lunasin from Glycine max (accession number AF005030; green) and large-chain delta-2 conglutin from Lupinus angustifolius (accession number P09931; blue).

Además de una secuencia diferente de residuos de aminoácidos, otra diferencia importante entre la lunasina y la deflamina se refiere a su susceptibilidad a la proteólisis de la digestión. Mientras que la deflamina resiste el proceso digestivo, la lunasina no (Cruz-Huerta et al., 2015). Además, a diferencia de la deflamina, la extracción y purificación de la lunasina no son apropiadas para someterse a procesos de ampliación, lo que hace que este péptido bioactivo no sea apto para su producción en masa. In addition to a different sequence of amino acid residues, another important difference between lunasin and deflamin concerns their susceptibility to digestion proteolysis. While deflamin resists the digestive process, lunasin does not (Cruz-Huerta et al., 2015). Furthermore, unlike deflamin, lunasin is not amenable to scale-up extraction and purification, making this bioactive peptide unsuitable for mass production.

Deflamina procedente de semillas distintas deL. albus- I Deflamina from seeds other than L. albus- I

Se encontró que la deflamina estaba presente en semillas distintas a las deLupinus.La figura 68 muestra el efecto inhibidor ejercido sobre la migración de células HT29 por varias concentraciones de extractos de proteínas solubles totales deL. albus, C. arietinumyG. max.Los resultados indican la presencia de actividad inhibidora de la migración celular en las semillas analizadas. Deflamin was found to be present in seeds other than Lupinus. Figure 68 shows the inhibitory effect exerted on HT29 cell migration by various concentrations of total soluble protein extracts from L. albus, C. arietinum and G. max. The results indicate the presence of cell migration inhibitory activity in the seeds analyzed.

La figura 68 muestra imágenes representativas de la migración de células HT29 según lo evaluado mediante el ensayo de cicatrización de heridas. Las células se cultivaron hasta alcanzar el 80 % de confluencia y la monocapa se rascó con la punta de una pipeta (0 h). La migración celular se determinó después de una exposición de 48 h de las células h T29 a un tampón (control), y se extrajeron varias concentraciones de proteínas solubles totales de las semillas deL. albus, C. arietinumyG. max.Figure 68 shows representative images of HT29 cell migration as assessed by the wound healing assay. Cells were grown to 80% confluence and the monolayer was scraped with a pipette tip (0 h). Cell migration was determined after a 48 h exposure of HT29 cells to buffer (control), and various concentrations of total soluble proteins were extracted from the seeds of L. albus, C. arietinum, and G. max.

Posteriormente, la deflamina se purificó y aisló de las semillas deL. albus, C. arietinumyG. maxsiguiendo el procedimiento descrito en la figura 4 paraL. albus.Los perfiles polipeptídicos de la deflamina deL. albus(denominada deflamina La),G. max(denominada deflamina Gm) yC. arietinum(denominada deflamina Ca) se muestran en la figura 69. Subsequently, deflamin was purified and isolated from the seeds of L. albus, C. arietinum and G. max following the procedure described in Figure 4 for L. albus. The polypeptide profiles of deflamin from L. albus (designated as deflamin La), G. max (designated as deflamin Gm) and C. arietinum (designated as deflamin Ca) are shown in Figure 69.

Los resultados presentados en las figuras 70, 71 y 72 comparan la actividad antigelatinolítica medidain vitromediante el ensayo de gelatina DQ, la actividad inhibidora tras la migración de células HT29 determinada mediante el ensayo de cicatrización de heridas y el crecimiento de células HT29 analizado mediante el método MMT de deflamina aislada deL. albus(deflamina La),G. max(deflamina Gm) yC. arietinum(deflamina Ca), respectivamente. The results presented in Figures 70, 71 and 72 compare the antigelatinolytic activity measured in vitro by the DQ gelatin assay, the inhibitory activity upon HT29 cell migration determined by the wound healing assay and the growth of HT29 cells analysed by the MMT method of deflamin isolated from L. albus (deflamin La), G. max (deflamin Gm) and C. arietinum (deflamin Ca), respectively.

Los datos presentados en las figuras 70 a 72 revelan que la deflamina de la soja y el garbanzo asimismo inhiben las gelatinasas MMP-9 y MMP-2in vitro,así como la migración de las células h T29, pero no afectan en ningún grado significativo el crecimiento de las células HT29, de manera paralela a los resultados obtenidos para la deflamina de los lupinos. Sin embargo, la deflamina a partir de lupinos parece ser más potente que la de la soja o los garbanzos. Esta última observación puede no ser relevante en lo que se refiere a la dieta mediterránea mencionada anteriormente, dado que la población ingiere habitualmente mayores cantidades de garbanzos o soja en cada comida que lupinos. The data presented in Figures 70 to 72 reveal that deflamin from soybean and chickpea also inhibit MMP-9 and MMP-2 gelatinases in vitro, as well as migration of hT29 cells, but do not affect HT29 cell growth to any significant extent, in parallel with the results obtained for deflamin from lupins. However, deflamin from lupins appears to be more potent than that from soybean or chickpea. This last observation may not be relevant as regards the Mediterranean diet mentioned above, since the population usually ingests larger amounts of chickpea or soybean at each meal than lupins.

Breve discusión de temas seleccionados de los resultados presentados Brief discussion of selected topics from the results presented

La deflamina es un nuevo inhibidor de las gelatinasas, resistente a la digestión que reduce las lesiones por colitis mediante suplementos orales. Los inhibidores de MMP-9 (MMPI) se consideran principalmente agentes antiangiogénicos para tumores primarios y disuasorios de metástasis, pero asimismo se ha demostrado que inhiben eficazmente estados precancerosos como la colitis y otras enfermedades inflamatorias del intestino. Desde hace más de 30 años, investigadores de todo el mundo consideran que las MMP son objetivos terapéuticos atractivos, tanto para el cáncer como para la inflamación. Como resultado, ya se han sintetizado innumerables MMPI, algunos de los cuales se han utilizado como posibles agentes terapéuticos (Bourguet et al., 2012). Sin embargo, sólo unos pocos MMPI pequeños entraron en la etapa de ensayo clínico, la mayoría de los cuales terminaron prematuramente debido a la falta de beneficios o a fuertes efectos secundarios adversos (Wang et al., 2012). Idealmente, para que un inhibidor específico de MMP-9 se utilice con éxito en tratamientos de enfermedades inflamatorias intestinales (IBD) como suplemento dietético, debería estar disponible en el colon, en lugar de biodisponible en el suero, ser resistente al proceso digestivo y no tóxico para la salud. Los resultados presentados en la presente memoria muestran claramente que la deflamina sobrevive al proceso de digestión y es capaz de atenuar las lesiones provocadas por la colitis inducida por TNBS, lo que lleva a una reducción de varios marcadores funcionales e histológicos de la inflamación del colon, a saber: atenuación de la disminución de la longitud del colon, reducción de la extensión de la lesión visible (formación de úlceras), disminución de la gravedad de la diarrea, reducción de la tasa de mortalidad, reducción de la hemorragia mucosa y reducción de las características histológicas generales de la inflamación del colon. Además, este efecto fue evidente en los tratamientos p.o., así como en los tratamientos i.p, corroborando su potencial uso en un abordaje dietético. De hecho, los resultados generales obtenidos en las administraciones orales sugieren que la deflamina no sólo es resistente a la digestión, sino que fue más eficiente que la administración i.p., tratamiento para reducir las lesiones de colitis posiblemente actuando más eficazmentein situ.Curiosamente, un enfoque preventivo, con una administración dietética más prolongada de deflamina, no fue significativamente diferente del enfoque curativo, en el que la deflamina se administró sólo 3 h después de la inducción de TNBS. Esto sugiere que puede actuar como un disuasivo inflamatorio de manera efectiva y rápida, lo que sugiere un uso potencial como nutracéutico tanto en situaciones agudas como en inflamación crónica. Deflamin is a novel digestion-resistant gelatinase inhibitor that reduces colitis lesions through oral supplementation. MMP-9 inhibitors (MMPIs) are primarily considered as antiangiogenic agents for primary tumors and metastasis deterrents, but they have also been shown to effectively inhibit precancerous conditions such as colitis and other inflammatory bowel diseases. For more than 30 years, researchers worldwide have considered MMPs to be attractive therapeutic targets for both cancer and inflammation. As a result, countless MMPIs have already been synthesized, some of which have been used as potential therapeutic agents (Bourguet et al., 2012). However, only a few small MMPIs entered the clinical trial stage, most of which were terminated prematurely due to lack of benefits or strong adverse side effects (Wang et al., 2012). Ideally, for a specific MMP-9 inhibitor to be successfully used in inflammatory bowel disease (IBD) treatments as a dietary supplement, it should be available in the colon, rather than bioavailable in serum, be resistant to the digestive process and nontoxic to health. The results presented here clearly show that deflamin survives the digestion process and is able to attenuate the lesions caused by TNBS-induced colitis, leading to a reduction in several functional and histological markers of colonic inflammation, namely: attenuation of the decrease in colonic length, reduction in the extent of visible injury (ulcer formation), decrease in the severity of diarrhea, reduction in mortality rate, reduction in mucosal bleeding and reduction in the general histological features of colonic inflammation. Furthermore, this effect was evident in p.o. treatments as well as in i.p. treatments, corroborating its potential use in a dietary approach. Indeed, the overall results obtained from oral administrations suggest that deflamin is not only resistant to digestion, but was more efficient than i.p. administration, treatment in reducing colitis lesions possibly acting more effectively in situ. Interestingly, a preventive approach, with a longer dietary administration of deflamin, was not significantly different from the curative approach, in which deflamin was administered only 3 h after TNBS induction. This suggests that it may act as an inflammatory deterrent effectively and rapidly, suggesting a potential use as a nutraceutical in both acute and chronic inflammation.

La administración oral de deflamina reduce la expresión de marcadores inflamatorios implicados en la cascada de señalización inflamatoria. Oral administration of deflamin reduces the expression of inflammatory markers involved in the inflammatory signaling cascade.

El análisis histológico y la expresión de algunos marcadores importantes de inflamación asimismo corroboraron los efectos antiinflamatorios de la desinflamación. Los ensayos de los presentes autores de inmunotinción realizados en el colon de animales del estudio de colitis experimental mostraron que la inducción de la inflamación del colon condujo a una mayor expresión de COX-2 en comparación con los animales simulados, lo que concuerda con estudios clínicos y epidemiológicos que demostraron el importante papel de la COX -2 y prostaglandinas en la progresión de la inflamación intestinal en pacientes con IBD (Ogasawara et al., 2007; Chen et al., 2014). La administración de deflamina condujo a una tinción reducida de COX-2, lo que indica que alteraba la expresión de COX-2 en el tejido intestinal lesionado. Histological analysis and expression of some important inflammation markers also corroborated the anti-inflammatory effects of deflamin. Our immunostaining assays performed on the colon of animals from the experimental colitis study showed that induction of colonic inflammation led to increased expression of COX-2 compared to sham animals, which is consistent with clinical and epidemiological studies demonstrating the important role of COX-2 and prostaglandins in the progression of intestinal inflammation in IBD patients (Ogasawara et al., 2007; Chen et al., 2014). Administration of deflamin led to reduced COX-2 staining, indicating that it altered COX-2 expression in injured intestinal tissue.

Además, específicamente en el intestino, se observó una regulación positiva de la producción de óxido nítrico. Se informa de que este compuesto se produce y libera localmente en cantidades mucho mayores en el intestino inflamado que en el intestino no inflamado, y se sugiere como un nuevo biomarcador clínico para el diagnóstico y seguimiento de pacientes con IBD (Lee et al., 2013). De manera similar a la COX-2, los ensayos de inmunotinción en el estudio experimental de colitis mostraron que, de hecho, había una mayor expresión de iNOS en animales sometidos a inducción de colitis. Nuevamente, la administración de deflamina, particularmente por vía oral, fue capaz de reducir la expresión de iNOS y, por lo tanto, contribuir al deterioro del proceso inflamatorio en el colon. Furthermore, specifically in the intestine, an upregulation of nitric oxide production was observed. This compound is reported to be produced and released locally in much higher quantities in the inflamed intestine than in the non-inflamed intestine, and is suggested as a new clinical biomarker for the diagnosis and monitoring of IBD patients (Lee et al., 2013). Similar to COX-2, immunostaining assays in the experimental colitis study showed that there was indeed increased iNOS expression in animals subjected to colitis induction. Again, administration of deflamin, particularly orally, was able to reduce iNOS expression and thus contribute to the deterioration of the inflammatory process in the colon.

La deflamina inhibe MMP-9 y MMP-2in vivoDeflamin inhibits MMP-9 and MMP-2 in vivo

Actualmente se ha demostrado que la deflamina inhibe la MMP-9 y la MMP-2 en células de colon en ensayosin vitro,y que es resistente al calor y a la desnaturalización ácida, lo que la convierte en una buena candidata para el tratamiento de la IBD y el cáncer de colon. Sin embargo, se requirieron pruebasin vivopara determinar mejor su efectividad después de la digestión. En este sentido, los resultados fisiológicos y morfológicos generales pudieron corroborar que la deflamina puede efectivamente inhibir el aumento inducido por la colitis en las actividades de MMP-9 y MMP-2 observado en el grupo TNBS, nivelándolas a intensidades de actividad más próximas a las observadas en los controles. Deflamin has now been shown to inhibit MMP-9 and MMP-2 in colon cells in in vitro assays, and to be resistant to heat and acid denaturation, making it a good candidate for the treatment of IBD and colon cancer. However, in vivo testing was required to further determine its effectiveness after digestion. In this regard, the overall physiological and morphological results were able to corroborate that deflamin can indeed inhibit the colitis-induced increase in MMP-9 and MMP-2 activities observed in the TNBS group, leveling them to activity intensities closer to those observed in controls.

Curiosamente, aunque no se observaron diferencias morfológicas y funcionales entre los tratamientos preventivos y curativos, sí hubo diferencias significativas entre las inhibiciones específicas de ambas enzimas en los ensayos zimográficos. Mientras que en los tratamientos curativos la deflamina parece actuar directamente sobre las dos gelatinasas fuertemente inducidas por el TNBS, en los tratamientos preventivos se observó una inhibición específica de la forma activa de MMP-9 y de la pro-MMP-2, pero no de la pro-MMP-9, ni la forma activa de MMP-2. Las MMP generalmente se sintetizan como zimógenos (pro-MMP), con su actividad catalítica bloqueada por un interruptor de cisteína y sólo se activan mediante su eliminación, mediante proteólisis limitada. En los ensayos de zimografía, las progelatinasas asimismo devienen activas porque son desnaturalizadas por el SDS, exponiendo así el sitio catalítico (de ahí la masa ligeramente mayor de las proenzimas en los geles zimográficos porque todavía mantienen la secuencia corta de aminoácidos del interruptor de cisteína). El hecho de que la deflamina sólo inhiba la forma activa de MMP-9 sugiere que muestra un cierto grado de especificidad hacia esta forma, tal vez hacia el sitio catalítico, sólo expuesto en la forma activa. Interestingly, although no morphological and functional differences were observed between preventive and curative treatments, there were significant differences between the specific inhibitions of both enzymes in the zymographic assays. While in curative treatments deflamin seems to act directly on the two gelatinases strongly induced by TNBS, in preventive treatments a specific inhibition of the active form of MMP-9 and of pro-MMP-2 was observed, but not of pro-MMP-9, nor the active form of MMP-2. MMPs are generally synthesized as zymogens (pro-MMPs), with their catalytic activity blocked by a cysteine switch and are only activated by its elimination, through limited proteolysis. In zymographic assays, progelatinases also become active because they are denatured by SDS, thus exposing the catalytic site (hence the slightly higher mass of the proenzymes in zymographic gels because they still retain the short amino acid sequence of the cysteine switch). The fact that deflamin only inhibits the active form of MMP-9 suggests that it displays a certain degree of specificity towards this form, perhaps towards the catalytic site, only exposed in the active form.

Por otro lado, la pro-MMP2 parece estar inhibida pero no la MMP2. Debido a que MMP-2 es una de las proteasas que activan MMP-9, parece plausible que, en una exposición más prolongada a la deflamina, una alta inhibición de MMP-9 induciría, a través de retroalimentación, una mayor activación de MMP-2 para activar MMP-9. On the other hand, pro-MMP2 appears to be inhibited but not MMP2. Because MMP-2 is one of the proteases that activate MMP-9, it seems plausible that, with longer exposure to deflamin, high inhibition of MMP-9 would induce, through feedback, increased activation of MMP-2 to activate MMP-9.

Aunque una exposición más prolongada a la deflamina parece sugerir efectos más profundos en la síntesis y activación de las gelatinasas, los resultados sugieren que su administración con un enfoque curativo es tan efectiva para reducir las lesiones por colitis como el modo de administración preventiva. No obstante, la mayor especificidad hacia MMP-9 es importante porque asegura efectos secundarios bajos, a diferencia de la mayoría de los MMPI de amplio rango utilizados en la clínica. Although longer exposure to deflamin seems to suggest more profound effects on gelatinase synthesis and activation, the results suggest that its administration with a curative approach is as effective in reducing colitis lesions as the preventive mode of administration. Nevertheless, the higher specificity towards MMP-9 is important because it ensures low side effects, unlike most broad-range MMPIs used in the clinic.

La deflamina asimismo reduce la inflamación en otros modelos Deflamin also reduces inflammation in other models

Para dilucidar su alcance como agente antiinflamatorio, se analizó adicionalmente si la deflamina podía reducir la inflamación en el edema de pata. Aunque hubo una reducción en el % del volumen de la pata tanto en administraciones i.p. y p.o., no fueron estadísticamente significativas, lo que sugiere que la absorción y distribución de la deflamina a través del flujo sanguíneo es limitada, en ambas administraciones. Sin embargo, la importante eficacia observada en las administraciones tópicas de deflamina corrobora que su efecto es mayor cuando se aplicain situ.Asimismo sugiere que la deflamina se puede absorber a través de la piel. Teniendo en cuenta la relación entre MMP-9 y las enfermedades de cáncer de piel (Philips et al., 2011), los presentes resultados abren nuevas posibilidades para aplicaciones clínicas de deflamina. To elucidate its scope as an anti-inflammatory agent, it was further analyzed whether deflamin could reduce inflammation in paw edema. Although there was a reduction in % of paw volume in both i.p. and p.o. administrations, they were not statistically significant, suggesting that absorption and distribution of deflamin through the bloodstream is limited in both administrations. However, the significant efficacy observed in topical administrations of deflamin corroborates that its effect is greater when applied in situ. It also suggests that deflamin can be absorbed through the skin. Considering the relationship between MMP-9 and skin cancer diseases (Philips et al., 2011), the present results open new possibilities for clinical applications of deflamin.

Conclusión -1 Conclusion -1

Como potente inhibidor de las metaloproteinasas de la matriz MMP-9 y MMP-2 y que exhibe poderosas actividades antiinflamatorias, la deflamina representa un nuevo tipo de MMPI comestible, de naturaleza proteica, que sobrevive al proceso de digestión y que puede usarse como agente funcional en alimentos, y en la prevención/tratamiento de la inflamación, así como de cualquiera enfermedad derivada de la misma. Al ser eficaz en aplicaciones orales, intravenosas o tópicas, la deflamina puede resultar útil como alimento funcional en la prevención o el tratamiento de una amplia variedad de enfermedades. As a potent inhibitor of matrix metalloproteinases MMP-9 and MMP-2 and exhibiting powerful anti-inflammatory activities, deflamin represents a new type of edible proteinaceous MMPI that survives the digestion process and can be used as a functional agent in foods and in the prevention/treatment of inflammation as well as any diseases derived from it. Being effective in oral, intravenous or topical applications, deflamin may prove useful as a functional food in the prevention or treatment of a wide variety of diseases.

La deflamina deL. albuses una mezcla de fragmentos de cadena grande de p-conglutina y 5-conglutina. Deflamin from L. albus is a mixture of large chain fragments of p-conglutin and 5-conglutin.

Es bastante interesante la presencia de fragmentos de p-conglutina y 5-conglutina en la deflamina. La p-conglutina es una proteína trimérica desprovista de puentes disulfuro en la que los monómeros están formados por un gran número de polipéptidos, glicosilados o no, comprendidos entre 16 y más de 70 kDa, pero un gran número de sitios de procesamiento proteolítico dan lugar a la abundancia de Se observaron subunidades proteicas 7S. Su completa degradación postgerminación apoya firmemente la función de almacenamiento de la p-conglutina. Curiosamente, otro fragmento de esta proteína es conocido por sus potentes bioactividades contra hongos: Blad, una abundante cadena polipeptídica derivada de p-conglutina transitoria de 20 kDa que muestra actividad similar a la lectina. Al ser altamente reactivo y con la presencia de un dominio cupina bioactivo, es posible que existan otros fragmentos de p-conglutina con actividades específicas aún por descubrir. Sin embargo, trabajos anteriores revelaron que la deflamina no presenta actividad antifúngica ni bactericida (resultados no representados), y las secuencias de los fragmentos de deflamina no coinciden con las de Blad. It is quite interesting the presence of p-conglutin and 5-conglutin fragments in deflamin. P-conglutin is a trimeric protein devoid of disulfide bridges in which the monomers are formed by a large number of polypeptides, glycosylated or not, ranging from 16 to more than 70 kDa, but a large number of proteolytic processing sites give rise to the abundance of 7S protein subunits were observed. Its complete post-germination degradation strongly supports the storage function of p-conglutin. Interestingly, another fragment of this protein is known for its potent bioactivities against fungi: Blad, an abundant 20 kDa transient p-conglutin-derived polypeptide chain that displays lectin-like activity. Being highly reactive and with the presence of a bioactive cupin domain, it is possible that other p-conglutin fragments exist with specific activities yet to be discovered. However, previous work revealed that deflamin exhibits neither antifungal nor bactericidal activity (results not shown), and the sequences of deflamin fragments do not match those of Blad.

La 5-conglutina pertenece a la familia de las albúminas ricas en azufre 2S que asimismo podrían tener bioactividades específicas desconocidas en el lupino. La albúmina de semillas deLupinus2<s>, asimismo denominada 5-conglutina, es una proteína monomérica que comprende dos pequeñas cadenas polipeptídicas unidas por dos enlaces disulfuro entre cadenas: una cadena polipeptídica más pequeña, que consta de 37 residuos de aminoácidos que dan como resultado una masa molecular de 4,4 kDa, y una cadena polipeptídica más grande que contiene 75 residuos de aminoácidos con una masa molecular de 8,8 kDa. Esta última cadena polipeptídica más grande es algo similar a algunos de los perfiles polipeptídicos obtenidos para la deflamina, particularmente en el pico 3 (ver figuras 44 a 46). La cadena polipeptídica más grande contiene dos puentes disulfuro intracadena y un grupo sulfhidrilo libre. Esto podría explicar provisionalmente la ligera diferencia en la masa molecular aparente detectada entre R- y NR-SDS-PAGE de la deflamina (ver figura 43). Esta proteína presenta características específicas inherentes únicas entre las proteínas deL. albus:además de su alto contenido de cisteína, exhibe una baja absorbancia a 280 nm. 5-Conglutin belongs to the family of 2S sulfur-rich albumins that might also have unknown specific bioactivities in lupin. Lupinus 2<s> seed albumin, also called 5-conglutin, is a monomeric protein comprising two small polypeptide chains linked by two interchain disulfide bonds: a smaller polypeptide chain, consisting of 37 amino acid residues resulting in a molecular mass of 4.4 kDa, and a larger polypeptide chain containing 75 amino acid residues with a molecular mass of 8.8 kDa. This latter larger polypeptide chain is somewhat similar to some of the polypeptide profiles obtained for deflamin, particularly in peak 3 (see Figures 44 to 46). The larger polypeptide chain contains two intrachain disulfide bridges and a free sulfhydryl group. This could provisionally explain the slight difference in apparent molecular mass detected between R- and NR-SDS-PAGE of deflamin (see Figure 43). This protein presents specific inherent features unique among L. albus proteins: in addition to its high cysteine content, it exhibits a low absorbance at 280 nm.

En cuanto al papel fisiológico de la 5-conglutina, se ha propuesto una función de almacenamiento para esta clase de proteínas. Sin embargo, la similitud estructural con la familia de inhibidores de cereales vegetales, que incluye inhibidores bifuncionales de tripsina/amilasa, puede sugerir una función de defensa para esta proteína además de su función de almacenamiento y podría corroborar su papel como MMPI. La presencia de grupos sulfhidrilo libres en la 5-conglutina podría estar relacionada con un alto grado de afinidad hacia el sitio activo Zn2+ en las MMP y podría explicar su modo de inhibición. De hecho, una forma de aislar estas conglutinas es mediante precipitación de Zn. Además, se evaluó que su presencia en las semillas deL. albusera de aproximadamente 3 a 4 % del peso de la semilla, lo que concuerda con los rendimientos obtenidos anteriormente. Además, la albúmina 2S de la semilla deLupinusestá típicamente presente tanto en la fracción de albúmina como en la de globulina, lo que explica los resultados obtenidos previamente para la actividad inhibidora de MMP en las dos fracciones proteicas (Lima et al., 2016). Regarding the physiological role of 5-conglutin, a storage function has been proposed for this class of proteins. However, the structural similarity with the family of plant cereal inhibitors, which includes bifunctional trypsin/amylase inhibitors, may suggest a defense function for this protein in addition to its storage function and could corroborate its role as MMPI. The presence of free sulfhydryl groups in 5-conglutin could be related to a high degree of affinity towards the Zn2+ active site in MMPs and could explain their mode of inhibition. Indeed, one way to isolate these conglutins is by Zn precipitation. Furthermore, its presence in L. albus seeds was evaluated to be approximately 3 to 4 % of the seed weight, which is in agreement with the yields obtained previously. Furthermore, 2S albumin from Lupinus seed is typically present in both the albumin and globulin fractions, which explains the results previously obtained for MMP inhibitory activity in the two protein fractions (Lima et al., 2016).

Los picos 1 y 4 de HPLC de deflamina (figuras 44-46) sólo estaban compuestos por fragmentos de p-conglutina y todavía presentaban actividades MMPI, aunque en niveles más bajos. Por lo tanto, la mayor actividad parece poder atribuirse a una mezcla específica que comprende fragmentos de ambas proteínas, p- y 5-conglutinas, y no exclusivamente a la p-conglutina. El hecho de que sólo se encontrara presente en la deflamina la gran cadena polipeptídica de la 5-conglutina podría sugerir que sus tres grupos sulfhidrilo podrían estar libres para interactuar con las MMP o con fragmentos de G-conglutina (esto podría explicar la presencia de un grupo de aparentemente tres bandas menores de mayor masa molecular que comprenden la deflamina) y que este complejo presenta la mayor actividad. Alternativamente, la cadena polipeptídica más pequeña de 5-conglutina puede estar presente en la deflamina. HPLC peaks 1 and 4 of deflamin (Figures 44-46) were composed of only p-conglutin fragments and still exhibited MMPI activities, albeit at lower levels. Therefore, the increased activity appears to be attributable to a specific mixture comprising fragments of both p- and 5-conglutin proteins and not exclusively to p-conglutin. The fact that only the large polypeptide chain of 5-conglutin was present in deflamin might suggest that its three sulfhydryl groups might be free to interact with MMPs or G-conglutin fragments (this might explain the presence of a cluster of apparently three minor bands of higher molecular mass comprising deflamin) and that this complex exhibits the highest activity. Alternatively, the smaller polypeptide chain of 5-conglutin may be present in deflamin.

Conclusión - 2 Conclusion - 2

En la última década, una cantidad sustancial de investigaciones se ha centrado en el descubrimiento de nuevos alimentos vegetales que contienen MMPI, pero pocos, si es que alguno, presenta el potencial de la deflamina, ya que es fácil de aislar y muestra altas actividades inhibidoras de MMP-9. La deflamina se ha caracterizado como una mezcla compleja de fragmentos solubles de dos precursores proteicos específicos: 5- y p-conglutinas. En general, se demostró que esta mezcla de polipéptidos era altamente soluble en agua; sus bioactividades resisten a la ebullición, a los bajos valores de pH y posiblemente a las proteasas digestivas; inhibe fuertemente la metaloproteinasa de matriz (MMP)-9 y/o MMP-2, es decir, es un inhibidor de MMP (MMPI) en bajas concentraciones y de manera dependiente de la dosis, y reduce la capacidad de invasión de la línea celular de adenocarcinoma de colon humano HT29 sin ejercer citotoxicidad. Estos datos estuvieron firmemente respaldados por una serie de estudios preclínicos realizados con modelos animales. Estas características convierten a la deflamina en un nuevo tipo de MMPI que puede utilizarse como ingrediente de alimentos funcionales en la prevención/tratamiento de la tumorigénesis y la invasión celular, así como de cualquier enfermedad derivada de las mismas. Como potente inhibidor de las metaloproteinasas de la matriz MMP-9 y MMP-2, la deflamina puede resultar útil en alimentos funcionales en la prevención y el tratamiento de una amplia variedad de enfermedades relacionadas con la actividad de MMP-9. Su eficacia cuando se administra por vía oral y su capacidad para sobrevivir al proceso digestivo sugieren que puede actuar eficientemente en el colon, sin ejercer los efectos secundarios nocivos que caracterizan a los MMPI sintéticos, lo que convierte a la deflamina en un excelente candidato para ser utilizado en la prevención y el tratamiento del cáncer colorrectal. In the last decade, a substantial amount of research has focused on the discovery of novel plant foods containing MMPIs, but few, if any, present the potential of deflamin, as it is easy to isolate and displays high MMP-9 inhibitory activities. Deflamin has been characterized as a complex mixture of soluble fragments of two specific protein precursors: 5- and p-conglutins. Overall, this polypeptide mixture was shown to be highly soluble in water; its bioactivities resist boiling, low pH values, and possibly digestive proteases; it strongly inhibits matrix metalloproteinase (MMP)-9 and/or MMP-2, i.e., it is an inhibitor of MMP (MMPI) at low concentrations and in a dose-dependent manner, and it reduces the invasiveness of the human colon adenocarcinoma cell line HT29 without exerting cytotoxicity. These data were strongly supported by a series of preclinical studies performed with animal models. These features make deflamin a new type of MMPI that can be used as an ingredient in functional foods in the prevention/treatment of tumorigenesis and cell invasion, as well as any diseases derived from them. As a potent inhibitor of matrix metalloproteinases MMP-9 and MMP-2, deflamin may be useful in functional foods in the prevention and treatment of a wide variety of diseases related to MMP-9 activity. Its efficacy when administered orally and its ability to survive the digestive process suggest that it can act efficiently in the colon, without exerting the harmful side effects that characterize synthetic MMPIs, making deflamin an excellent candidate to be used in the prevention and treatment of colorectal cancer.

Conclusión - 3 Conclusion - 3

La deflamina presenta: Deflamina presents:

- La deflamina presenta una potente actividad gelatinolítica de una manera dependiente de dosis; - Deflamin exhibits potent gelatinolytic activity in a dose-dependent manner;

- la deflamina presenta una potente inhibición de la invasión de células de cáncer de colon de una manera dependiente de dosis; - Deflamin exhibits potent inhibition of colon cancer cell invasion in a dose-dependent manner;

- altas concentraciones de deflamina desprenden las células de cáncer de colon de la superficie sólida; - la deflamina no induce aparentemente efectos citotóxicos significativos en las células de cáncer de colon, incluso en una concentración de 100 |jg. mL’1; - high concentrations of deflamin detach colon cancer cells from the solid surface; - deflamin does not appear to induce significant cytotoxic effects on colon cancer cells, even at a concentration of 100 |jg. mL’1;

- la deflamina no induce una reducción significativa del crecimiento celular ni una reducción del número de células vivas. - Deflamin does not induce a significant reduction in cell growth or a reduction in the number of living cells.

En una o más formas de realización adicionales, la deflamina puede producirse o mejorarse de hecho durante su propia purificación y aislamiento como resultado de los duros tratamientosin vitroimpuestos a las proteínas de almacenamiento de las semillas de lupino, que desmontan estructuras oligoméricas, escinden polipéptidos mediante proteólisis limitada y eliminan la mayoría de los polipéptidos que ya no son solubles en agua. Otros polipéptidos se liberan y pueden convertirse en parte de la deflamina. En otras palabras, es posible que la deflamina, aparentemente compuesta por una mezcla de polipéptidos que son fragmentos derivados de diferentes precursores proteicos, se formein vitrotras la extracción de las proteínas de reserva y su desnaturalización/proteólisis parcial. In one or more further embodiments, deflamin may actually be produced or enhanced during its own purification and isolation as a result of the harsh in vitro treatments imposed on lupin seed storage proteins, which disassemble oligomeric structures, cleave polypeptides by limited proteolysis, and remove most of the polypeptides that are no longer water-soluble. Other polypeptides are released and may become part of deflamin. In other words, it is possible that deflamin, apparently composed of a mixture of polypeptides that are fragments derived from different protein precursors, is formed in vitro after extraction of the storage proteins and their partial denaturation/proteolysis.

La presencia de deflamina en semillas de otras especies - II The presence of deflamin in seeds of other species - II

Para identificar la presencia de deflamina en semillas de otras especies, se realizó una zimografía inversa de las proteínas solubles de diferentes semillas comestibles (figura 73). La figura 73 muestra imágenes representativas de zimografía inversa realizada en gel SDS-PAGE de acrilamida al 12,5 % (p/v) con gelatina y 1 ml de medio HT-29 que contiene MMP-9 y MMP-2. Cada pocillo se cargó con 50 jg de proteína de los extractos totales de las diferentes especies de semillas. Leguminosas: V.a -Vigna angularis(alubia azuki); V.r -Vigna radiata(alubia mungo); V.m -Vigna mungo(alubia urad); L.m-Lupinus mutabilis(lupino de los Andes). Cereales: T.a -Triticum aestivum(trigo blando); A.s -Avena sativa(avena); Pág. -Pennisetum glaucum(mijo); T.t -T. turgidumvar. turanicum (trigo kamut); Otras dicotiledóneas: C.q-Chenopodium quinoa(quinoa), H.a -Helianthus annus(girasol); P.d -Prunus dulcis(almendra); C -Curcubitasp. (calabaza); F.tFagopyrum tataricum(trigo sarraceno); S.hSalvia hispanica(chía). Las flechas indican la presencia de deflamina. To identify the presence of deflamin in seeds of other species, reverse zymography of soluble proteins from different edible seeds was performed (Figure 73). Figure 73 shows representative images of reverse zymography performed on a 12.5% (w/v) acrylamide SDS-PAGE gel with gelatin and 1 ml of HT-29 medium containing MMP-9 and MMP-2. Each well was loaded with 50 µg of protein from the total extracts of the different seed species. Legumes: V.a -Vigna angularis(azuki bean); V.r -Vigna radiata(mung bean); V.m -Vigna mungo(urad bean); L.m-Lupinus mutabilis(Andean lupine). Cereals: T.a -Triticum aestivum(soft wheat); A.s -Avena sativa(oats); Page -Pennisetum glaucum(millet); T.t -T. turgidumvar. turanicum (kamut wheat); Other dicotyledons: C.q-Chenopodium quinoa(quinoa), H.a -Helianthus annus(sunflower); P.d -Prunus dulcis(almond); C -Curcubitasp. (pumpkin); F.tFagopyrum tataricum(buckwheat); S.hSalvia hispanica (chia). Arrows indicate the presence of deflamin.

Entre las otras especies analizadas, y además de las evaluadas inicialmente para detectar deflamina (es decir,L. albus, C. arietinumyG. max),sólo las semillas deVigna mungo(alubia de urad),Lupinus mutabilisyTriticum turanicummostraron bandas similares a la deflamina. Por lo tanto, se analizaron más a fondo otras especies de leguminosas, particularmente del géneroLupinus,y asimismo del géneroTriticum.Among the other species analysed, and in addition to those initially evaluated for deflamin (i.e. L. albus, C. arietinum and G. max), only seeds of Vigna mungo (urad bean), Lupinus mutabilis and Triticum turanicum showed deflamin-like bands. Therefore, other legume species, particularly of the genus Lupinus, and also of the genus Triticum, were further analysed.

Presencia de deflamina en las semillas de otras especies del géneroLupinusPresence of deflamina in the seeds of other species of the genus Lupinus

Se analizaron semillas de las siguientes especies deLupinuspara detectar la presencia de deflamina: Seeds of the following Lupinus species were analyzed for the presence of deflamin:

-L. albus-L. albus

- L. mutabilis- L. mutabilis

- L. hispanicus- L. hispanicus

- L. nootkatensis- L. nootkatensis

- L. angustifolius- L. angustifolius

- L. luteus- L. luteus

El gel de zimografía inversa se muestra en la figura 74 a continuación. Aunque es difícil de apreciar en la figura H, se demostró que todas las especies deLupinusanalizadas contienen deflamina. The reverse zymography gel is shown in Figure 74 below. Although it is difficult to appreciate in Figure H, all Lupinus species analyzed were shown to contain deflamin.

La figura 74 muestra la zimografía inversa realizada en gel de poliacrilamida al 12,5 % con gelatina y 1 ml de medio HT-29 que contiene MMP-9 y MMP-2. Cada pocillo se cargó con 50 jg de los extractos totales de las diferentes especies de semillas:L. albus; L. mutabilis; L. hispanicus; L. nootkatensis; L. angustifolius; y L. luteus.Figure 74 shows the reverse zymography performed on a 12.5% polyacrylamide gel with gelatin and 1 ml of HT-29 medium containing MMP-9 and MMP-2. Each well was loaded with 50 µg of the total extracts of the different seed species: L. albus; L. mutabilis; L. hispanicus; L. nootkatensis; L. angustifolius; and L. luteus.

Aislamiento de deflamina a partir de semillas deL. mutabilisIsolation of deflamin from seeds of L. mutabilis

La figura 75 muestra perfiles polipeptídicos representativos del homólogo potencial de deflamina en condiciones reductoras (R) y no reductoras (NR) mediante SDS-PAGE en gel de acrilamida al 12,5 % (p/v), utilizando el método de aislamiento de deflamina. Los pocillos se cargaron con 100 |jg de proteína purificada deL. mutabilis.Figure 75 shows representative polypeptide profiles of the potential deflamin homolog under reducing (R) and non-reducing (NR) conditions by SDS-PAGE on a 12.5% (w/v) acrylamide gel, using the deflamin isolation method. Wells were loaded with 100 µg of purified protein from L. mutabilis.

La presencia de deflamina en las semillas de otras especies de leguminosas The presence of deflamin in the seeds of other legume species

La purificación de la deflamina de las semillas deVigna mungo(alubia urad) originó un patrón de polipéptidos bastante diferente al de las especies deLupinus(figura 76). Purification of deflamin from Vigna mungo (urad bean) seeds yielded a polypeptide pattern quite different from that of Lupinus species (Figure 76).

La figura 76 muestra perfiles polipeptídicos representativos del homólogo potencial de deflamina en condiciones reductoras (R) y no reductoras (NR) mediante SDS-PAGE en gel de acrilamida al 12,5 % (p/v), utilizando el método de aislamiento de deflamina. Los pocillos se cargaron con 100 |jg de proteína purificada deVigna mungo.Figure 76 shows representative polypeptide profiles of the potential deflamin homolog under reducing (R) and non-reducing (NR) conditions by SDS-PAGE on 12.5% (w/v) acrylamide gel, using the deflamin isolation method. Wells were loaded with 100 µg of purified Vigna mungo protein.

Aislamiento de deflamina a partir de semillas de especies del géneroTriticumIsolation of deflamina from seeds of species of the genus Triticum

Se analizaron las siguientes especies deTriticumpara detectar la presencia de deflamina: The following Triticum species were analyzed for the presence of deflamin:

-T. spelta(espelta) -T. spelta(spelt)

-T. turgidumvar. trigo duro (trigo duro) -T. turgidumvar. durum wheat (hard wheat)

-T. aestivum(trigo blando) -T. aestivum (common wheat)

-T. turgidumvar,turanicum(kamut) -T. turgidumvar,turanicum(kamut)

Los geles de zimografía inversa se muestran en la figura 77 a continuación. La zimografía inversa mostró la presencia de bandas inhibidoras de MMP-9 en las especies: Reverse zymography gels are shown in Figure 77 below. Reverse zymography showed the presence of MMP-9 inhibitory bands in the species:

-T. espelta-T. spelt

-T. turgidumvur,var. durum-T. turgidumvur,var. durum

- Triticum turgidum var. turanicum*,- Triticum turgidum var. turanicum*,

y muy probablemente otras especies y variedades antiguas de trigo, pero aparentemente no enT aestivum.* El trigo khorasan o trigo oriental(Triticum turgidumssp.turanicumasimismo denominadoTriticum turanicum),conocido comercialmente como kamut, es una especie de trigo tetraploide. Las identificaciones que a veces se ven comoT. polonicumparecen ser incorrectas. La evidencia genética reciente de las huellas dactilares de ADN sugiere que la variedad puede derivar de un híbrido natural entreT. durumyT. polonicum.and most likely other ancient wheat species and varieties, but apparently not T. aestivum.* Khorasan wheat or Oriental wheat (Triticum turgidums sp. turanicum also called Triticum turanicum), known commercially as kamut, is a tetraploid wheat species. Identifications sometimes seen as T. polonicum appear to be incorrect. Recent genetic evidence from DNA fingerprinting suggests that the variety may be derived from a natural hybrid between T. durum and T. polonicum.

La figura 77 muestra la zimografía inversa realizada en gel de acrilamida al 12,5 % (p/v) con gelatina y 1 ml de medio HT-29 que contiene MMP-9 y MMP-2. Cada pocillo se cargó con 50 |jg de proteína en los extractos totales de diferentes especies de semillas:T. spelta(espelta);Turgidum var.trigo duro (trigo duro);T. aestivum(trigo blando); yTriticum turgidum var. turanicum(kamut). Figure 77 shows the reverse zymography performed on 12.5% (w/v) acrylamide gel with gelatin and 1 ml of HT-29 medium containing MMP-9 and MMP-2. Each well was loaded with 50 µg of protein in the total extracts of different seed species: T. spelta (spelt); Turgidum var. trigo durum (durum wheat); T. aestivum (soft wheat); and Triticum turgidum var. turanicum (kamut).

A continuación se llevó a cabo el aislamiento de deflamina de las semillas de estas especies (es decir,T. spelta, T. turgidum var. durumyTriticum turgidum var. turanicum).Los resultados se expresan en la figura 78 a continuación. Deflamin was then isolated from the seeds of these species (i.e. T. spelta, T. turgidum var. durum and Triticum turgidum var. turanicum). The results are expressed in Figure 78 below.

La figura 78 muestra perfiles polipeptídicos representativos del posible homólogo de deflamina en tampón reductor (R) y no reductor (NR) mediante<s>D<s>-PAGE en gel de acrilamida al 12,5% (p/v). Figure 78 shows representative polypeptide profiles of the putative deflamin homolog in reducing (R) and non-reducing (NR) buffer by D-PAGE on a 12.5% (w/v) acrylamide gel.

Claims (13)

REIVINDICACIONES 1. Método de extracción de deflamina a partir de semillas adecuadas, que comprende:1. Method of extracting deflamine from suitable seeds, comprising: - por lo menos una etapa a alta temperatura de por lo menos 80 grados Celsius o hirviendo; y- at least one high temperature stage of at least 80 degrees Celsius or boiling; and - por lo menos una etapa a pH bajo de pH 4 o inferior;- at least one low pH stage of pH 4 or lower; - por lo menos una etapa de poner en contacto el extracto con concentraciones altas de etanol de por lo menos 30 %, 40 %, 70 % o por lo menos 90 % v/v de etanol;- at least one step of contacting the extract with high ethanol concentrations of at least 30%, 40%, 70% or at least 90% v/v ethanol; en el que preferentemente dicho método comprende las etapas siguientes en este(a) orden/secuencia o en un(a) orden/secuencia diferente:wherein preferably said method comprises the following steps in this(a) order/sequence or in a(n) different order/sequence: (a) hervir las semillas intactas en agua, seguido de extracción en agua o tampón y eliminación de grasa, o reducir las semillas intactas a harina, extracción en agua o tampón seguida de eliminación de grasa y ebullición, o eliminación de grasa de la harina seguida de extracción en agua o tampón y ebullición, (b) exponer la fracción soluble a un valor de pH suficientemente bajo de pH 4.0 o inferior para permitir la precipitación de la mayoría de las/los proteínas/polipéptidos restantes,(a) boiling the intact seeds in water, followed by extraction in water or buffer and removal of fat, or reducing the intact seeds to flour, extraction in water or buffer followed by removal of fat and boiling, or removal of fat from the flour followed by extraction in water or buffer and boiling, (b) exposing the soluble fraction to a sufficiently low pH value of pH 4.0 or below to allow precipitation of most of the remaining proteins/polypeptides, (c) resuspender la fracción precipitada en 30 % a 50 % (v/v) de etanol, preferentemente aproximadamente 40 % (v/v) de etanol, con la solución asimismo opcionalmente que contiene asimismo NaCl 0.4 M, para obtener un sobrenadante que contiene deflamina,(c) resuspending the precipitated fraction in 30% to 50% (v/v) ethanol, preferably about 40% (v/v) ethanol, with the solution also optionally containing 0.4 M NaCl, to obtain a supernatant containing deflamin, y opcionalmente realizar las etapas siguientes:and optionally perform the following steps: (d) completar la fracción soluble con 90% (v/v) de etanol para precipitar la deflamina y opcionalmente almacenar a 5 °C a -30 °C, preferentemente a -20 °C, o(d) completing the soluble fraction with 90% (v/v) ethanol to precipitate deflamin and optionally storing at 5 °C to -30 °C, preferably at -20 °C, or precipitar la deflamina por otros medios, tales como la liofilización,precipitate deflamin by other means, such as lyophilization, (e) limpiar la deflamina precipitada de los contaminantes repitiendo las etapas (c) y (d),(e) clean the precipitated deflamine from contaminants by repeating steps (c) and (d), (f) disolver la deflamina precipitada, por ejemplo, en agua, y desalinizar.(f) dissolve the precipitated deflamine, for example, in water, and desalinate. 2. Método de extracción de deflamina a partir de semillas adecuadas que depende de la reivindicación 1, comprendiendo dicho método las etapas siguientes en el/la mismo/a orden/secuencia o en un/a orden/secuencia diferente:2. Method of extracting deflamin from suitable seeds depending on claim 1, said method comprising the following steps in the same order/sequence or in a different order/sequence: • proporcionar una harina a partir de dichas semillas;• provide flour from said seeds; • desengrasar dicha harina;• degrease said flour; • hervir durante un período la muestra restante de dicha etapa de desengrasar;• boil the remaining sample from said degreasing stage for a period; • centrifugar dicha muestra durante un período;• centrifuge said sample for a period; • descartar a partir de entonces el sedimento resultante y procesar adicionalmente un sobrenadante resultante para precipitar los polipéptidos mientras se reduce su pH;• thereafter discard the resulting pellet and further process a resulting supernatant to precipitate the polypeptides while reducing their pH; • centrifugar adicionalmente para obtener un sedimento adicional; y descartar dicho sobrenadante; y• centrifuge further to obtain additional pellet; and discard said supernatant; and • procesar adicionalmente dicho sedimento adicional con etanol y centrifugar para obtener un sedimento adicional que se desecha a continuación; el sobrenadante restante comprende la deflamina,• further processing said additional pellet with ethanol and centrifuging to obtain an additional pellet which is then discarded; the remaining supernatant comprises the deflamin, en el que opcionalmente:in which optionally: - el método comprende además la etapa de agregar etanol a dicho sobrenadante restante y almacenar durante un período para permitir la precipitación de la deflamina y centrifugar adicionalmente para obtener un sedimento de deflamina, y/o- the method further comprises the step of adding ethanol to said remaining supernatant and storing for a period to allow precipitation of the deflamin and further centrifuging to obtain a pellet of deflamin, and/or - el método comprende además la etapa de una o más precipitaciones con etanol adicionales.- the method further comprises the step of one or more additional ethanol precipitations. 3. Método según la reivindicación 2, en el que dichas semillas son semillas deLupinus albus, CiceraritinumoGlycine max,y/o en el que dichas semillas se cocinan.3. Method according to claim 2, wherein said seeds are seeds of Lupinus albus, Ciceraritinum or Glycine max, and/or wherein said seeds are cooked. 4. Composición de polipéptidos de deflamina para la utilización en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, en la que dicha terapia es preferentemente prevenir o tratar la inflamación o el cáncer, en la que dicha composición de polipéptidos de deflamina comprende deflamina como obtenible mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.4. A deflamin polypeptide composition for use in a method of treating the human or animal body by therapy, wherein said therapy is preferably to prevent or treat inflammation or cancer, wherein said deflamin polypeptide composition comprises deflamin as obtainable by the method according to any one of claims 1 to 3. 5. Composición de polipéptidos de deflamina para la utilización según la reivindicación 4, en la que dicha composición comprende una mezcla de polipéptidos obtenible a partir de proteínas de almacenamiento de semillas mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que comprenden cada uno una secuencia que es una porción de una proteína conglutina,5. Deflamin polypeptide composition for use according to claim 4, wherein said composition comprises a mixture of polypeptides obtainable from seed storage proteins by the method according to any one of claims 1 to 3 each comprising a sequence which is a portion of a conglutin protein, - en la que dicha porción presenta por lo menos una longitud de 5, 10, 20, 30 o 50 aminoácidos, y/o - en la que dicha proteína conglutina es opcionalmente una conglutina beta o conglutina delta;- wherein said portion has a length of at least 5, 10, 20, 30 or 50 amino acids, and/or - wherein said conglutin protein is optionally a beta conglutin or delta conglutin; y/oI - en la que dicha proteína conglutina es opcionalmente una proteína conglutina beta 1,2, 3, 4, 5, 6 o 7 o una proteína conglutina delta 2.- wherein said conglutin protein is optionally a beta 1,2, 3, 4, 5, 6 or 7 conglutin protein or a delta 2 conglutin protein. 6. Composición de deflamina para la utilización según la reivindicación 4 o 5, que comprende por lo menos una mezcla de hasta 100 polipéptidos que presentan una longitud de 10 a 200 aminoácidos.6. Deflamin composition for use according to claim 4 or 5, comprising at least one mixture of up to 100 polypeptides having a length of 10 to 200 amino acids. 7. Composición de deflamina para la utilización según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, que se obtiene mediante extracción de material vegetal o mediante expresión recombinante.7. Deflamin composition for use according to any one of claims 4 to 6, which is obtained by extraction of plant material or by recombinant expression. 8. Composición de deflamina para la utilización según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en la que cualquiera de dichos polipéptidos comprende la secuencia de una proteína de semilla de planta o presenta por lo menos 70 % de identidad respecto a una proteína de semilla de planta, en la que dicha planta es opcionalmente del géneroLupinus, CiceroGlyciney dicha proteína es opcionalmente una proteína conglutina o un homólogo natural de cualquier conglutina.8. Deflamin composition for use according to any one of claims 4 to 7, wherein any of said polypeptides comprises the sequence of a plant seed protein or has at least 70% identity to a plant seed protein, wherein said plant is optionally of the genus Lupinus, Cicero Glycine and said protein is optionally a conglutin protein or a natural homologue of any conglutin. 9. Método de preparación de deflamina que comprende expresar los polipéptidos de deflamina a partir de uno o más ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos y purificar dichos polipéptidos, en el que dicha expresión es preferentemente en una célula, y en el que los polipéptidos de deflamina son obtenibles mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.9. A method of preparing deflamin comprising expressing the deflamin polypeptides from one or more nucleic acids encoding the polypeptides and purifying said polypeptides, wherein said expression is preferably in a cell, and wherein the deflamin polypeptides are obtainable by the method according to any one of claims 1 to 3. 10. Uno o más vectores de ácido nucleico que expresan juntos o individualmente una composición de deflamina para la utilización en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, en el/los que dicha terapia es preferentemente prevenir o tratar la inflamación o el cáncer, en el/los que dicha composición de deflamina es opcionalmente como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, y en el/los que la deflamina es obtenible mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.10. One or more nucleic acid vectors expressing together or individually a deflamin composition for use in a method of treating the human or animal body by therapy, wherein said therapy is preferably to prevent or treat inflammation or cancer, wherein said deflamin composition is optionally as defined in any one of claims 5 to 8, and wherein the deflamin is obtainable by the method according to any one of claims 1 to 3. 11. Producto que comprende una multiplicidad de polipéptidos diferentes como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, que forman juntos una composición de deflamina para la utilización simultánea, separada o secuencial en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, en el que dicha terapia es preferentemente prevenir o tratar la inflamación o el cáncer, y en el que la deflamina es obtenible mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.11. Product comprising a multiplicity of different polypeptides as defined in any one of claims 5 to 8, which together form a deflamin composition for simultaneous, separate or sequential use in a method of treatment of the human or animal body by therapy, wherein said therapy is preferably to prevent or treat inflammation or cancer, and wherein the deflamin is obtainable by the method according to any one of claims 1 to 3. 12. Producto que comprende una multiplicidad de vectores de ácido nucleico que expresan juntos una composición de deflamina para la utilización simultánea, separada o secuencial en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, en el que dicha terapia es preferentemente prevenir o tratar la inflamación o el cáncer y en el que la deflamina es obtenible mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3. 12. Product comprising a multiplicity of nucleic acid vectors together expressing a deflamin composition for simultaneous, separate or sequential use in a method of treating the human or animal body by therapy, wherein said therapy is preferably to prevent or treat inflammation or cancer and wherein deflamin is obtainable by the method according to any one of claims 1 to 3. 13. Composición que es:13. Composition that is: (i) una composición de deflamina que es obtenible mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, y que opcionalmente es como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8; o(i) a deflamine composition which is obtainable by the method according to any one of claims 1 to 3, and which is optionally as defined in any one of claims 5 to 8; or (ii) una composición que comprende uno o más ácidos nucleicos que codifican individualmente o juntos una composición de polipéptidos de deflamina que es obtenible mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que opcionalmente(ii) a composition comprising one or more nucleic acids encoding individually or together a deflamin polypeptide composition obtainable by the method according to any one of claims 1 to 3, optionally wherein - dichos ácidos nucleicos son vectores de expresión que pueden expresar una composición de deflamina, preferentemente un vector vírico, y/o- said nucleic acids are expression vectors capable of expressing a deflamin composition, preferably a viral vector, and/or dicha composición está en forma de una composición farmacéutica que opcionalmente asimismo comprende un vehículo o diluyente farmacéuticamente aceptable.said composition is in the form of a pharmaceutical composition which optionally also comprises a pharmaceutically acceptable carrier or diluent.
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