Emerging biopharmaceuticals from bioactive peptides derived from marine organisms

Chemical Biology and Drug Design

Volumn 90, Issue 1, 2017, Pages 12-30

  Anjum, Komal ^a   Abbas, Syed Qamar ^b   Akhter, Najeeb ^a   Shagufta, Bibi Ibtesam ^c   Shah, Sayed Asmat Ali ^a   Hassan, Syed Shams ul ^a  

^a ZHEJIANG UNIVERSITY   (China)

^b GOMAL UNIVERSITY   (Pakistan)

^c KOHAT UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Pakistan)

Author keywords

antimicrobial; antitumor; marine peptides; natural products; novel drugs

Indexed keywords

BETA CARBOLINE; BRENTUXIMAB VEDOTIN; CARMABIN A; CURACIN A; DEFENSIN 1; DEFENSIN 2; DEFENSIN A; DEFENSIN B; DOLASTATIN; DRAGOMABIN; DRAGONAMIDE A; ELISIDEPSIN; FISCHERELLIN A; GALLINAMIDE A; INDIGOIDINE; LECTIN; MAJUSCULAMIDE C; MYTICHITIN CB; MYTICIN A; MYTICIN B; MYTILIN A; MYTILIN B; MYTILIN D; MYTILIN G1; MYTIMYCIN; NATURAL PRODUCT; PEPTIDE; PHYCOCYANIN; SCHIZOTRIN A; UNCLASSIFIED DRUG; UNINDEXED DRUG; ANTINEOPLASTIC AGENT; BIOLOGICAL PRODUCT;

ANTIBACTERIAL ACTIVITY; ANTIFUNGAL ACTIVITY; ANTIMALARIAL ACTIVITY; ANTINEOPLASTIC ACTIVITY; ANTIVIRAL ACTIVITY; BIOTRANSFORMATION; CYANOBACTERIUM; DRUG EFFICACY; DRUG FORMULATION; DRUG INDUSTRY; DRUG STRUCTURE; HUMAN; MANGROVE; MARINE SPECIES; MUSSEL; NONHUMAN; PHASE 1 CLINICAL TRIAL (TOPIC); PHASE 2 CLINICAL TRIAL (TOPIC); PHASE 3 CLINICAL TRIAL (TOPIC); PRIORITY JOURNAL; PROTEOBACTERIA; REVIEW; SPONGE (PORIFERA); ANIMAL; AQUATIC SPECIES; AVICENNIA; CHEMISTRY; DRUG EFFECTS; ISOLATION AND PURIFICATION; METABOLISM; MICROTUBULE; NEOPLASMS;

ANIMALS; ANTINEOPLASTIC AGENTS; AQUATIC ORGANISMS; AVICENNIA; BIOLOGICAL PRODUCTS; CYANOBACTERIA; MICROTUBULES; NEOPLASMS; PEPTIDES; PORIFERA;

EID: 85020399745     PISSN: 17470277     EISSN: 17470285     Source Type: Journal    
DOI: 10.1111/cbdd.12925     Document Type: Review

References (147)

1. K. Anjum, S. Q. Abbas, S. A. A. Shah, N. Akhter, S. Batool, S. S. Hassan, Biomol. Ther. 2016, 24, 347.
2. A. M. Mayer, A. D. Rodriguez, R. G. Berlinck, M. T. Hamann, Mar. Drugs. 2013, 11, 2510.
3. H. K. Kang, C. H. Seo, Y. Park, Mar. Drugs. 2015, 13, 618.
4. A. Koglin, C. T. Walsh, Nat. Prod. Rep. 2009, 26, 987.
5. U. Grienke, J. Silke, D. Tasdemir, Food Chem. 2014, 142, 48.
6. K. V. Reddy, R. D. Yedery, C. Aranha, Int. J. Antimicrob. Agents 2004, 24, 536.
7. L. Freites, M. J. Fernandez-Reiriz, Biochem. Physiol. 2002, 132, 453.
8. E. Gosling, The Mussel Mytilus: Geology, Physiology, Genetics and Culture, Elsevier, Amsterdam 2008.
9. E. Gosling, S. Doherty, N. Howley, J. Mar. Biol. Assoc. 2008, 88, 341.
10. P. D. Scotti, S. C. Dearing, D. R. Greenwood, R. D. Newcomb. Comp. Biochem. Physiol. 2001, 128, 767.
11. M. Gerdol, G. De Moro, C. Manfrin, P. Venier, A. Pallavicini, Dev. Comp. Immunol. 2012, 36, 390.
12. M. Charlet, S. Chernysh, H. Philippe, C. Hetru, J. A. Hoffmann, P. Bulet, J. Biol. Chem. 1996, 271,, 21808.
13. G. Mitta, F. Hubert, E. A. Dyrynda, P. Boudry, P. Roch, Dev. Comp. Immunol. 2004, 24, 381.
14. B. Romestand, F. Molina, V. Richard, P. Roch, C. Granier, Eur. J. Biochem. 2003, 270, 2805.
15. S. Cociancich, P. Bulet, C. Hetru, J. A. Hoffmann, Parasitol. Today 1994, 10, 132.
16. J. A. Hoffmann, C. Hetru, Immunol. Today 1992, 13, 411.
17. S. R. Anderson, A. E. Beaven, A. E. Aquat, Living. Resour. 2001, 14, 343.
18. S. Tunkijjanukij, J. A. Olafsen, Dev. Comp. Immunol. 1998, 22, 139.
19. B. Chandran, G. Rameshkumar, S. Ravichandran, Global J. Biotech. Biochem. 2009, 4(2), 88.
20. R. C. F. Cheung, T. B. Ng, J. H. Wong, Mar. Drugs. 2015, 13, 4006.
21. C. Li Qin, W. Huang, S. Q. Zhou, X. C. Wang, H. H. Liu, Z. Liao, Fish Shellfish Immunol. 2014, 41, 362.
22. V. Riou, S. Bouillon, R. S. Serrão, F. Dehairs, A. Colaco, Biogeosciences 2010, 7, 2591.
23. S. Lino, M. Machado, D. Lopes, V. Rosario, R. S. Santos, A. Colaco, BioRxiv. 2015. https://doi.org/10.1101/030007
24. P. N. Leao, N. Engene, A. Antunes, W. H. Gerwick, V. Vasconcelos, Nat. Prod. Rep. 2012, 29, 372.
25. W. H. Gerwick, L. T. Tan, N. Sitachitta. Alkaloids Chem. Biol. 2001, 57, 75.
26. L. T. Tan, Nat. Prod. Chem. 2012, 36, 67.
27. A. C. Jones, E. A. Monroe, E. B. Eisman, L. Gerwick, W. H. Gerwick, Nat. Prod. Rep. 1048, 2010, 27.
28. W. H. Gerwick, B. S. Moore, Chem. Bio. 2012, 19, 85.
29. L. K. Tan, Drug Discov. Today 2013, 18, 863.
30. C. Deng, B. Pan, O. A. O'Connor, Clin. Cancer Res. 2013, 19(1), 22.
31. B. Jaki, O. Zerbe, J. Heilmann, O. Sticher, J. Nat. Prod. 2001, 64, 154.
32. R. B. Volka, F. H. Furkert, Microbiol. Res. 2006, 16, 180.
33. J. Vestola, T. K. Shishido, J. Jokela, Natl. Acad. Sci. 2014, 111, 1909.
34. Y. R. Torres, R. G. S. Berlinck, G. G. F. Nascimento, S. C. C. Fortier, C. Pessoa, M. O. de Moraes, Toxicon 2002, 40, 885.
35. R. G. Linington, J. González, L. D. Ureña, L. I. Romero, W. H. Gerwich, J. Nat. Prod. 2007, 70, 397.
36. K. L. McPhail, J. Correa, R. Linington, W. H. Gerwick, J. Nat. Prod. 2007, 70, 984.
37. P. P. Pankaj, R. K. Seth, N. Mallick, S. Biswas, J. Adv. Lab. Res. Biol. 2010, 1, 86.
38. R. G. Berlinck, C. A. Ogawa, A. M. P. Almeida, M. A. A. Sanchez, E. L. A. Malpezzi, Comp. Biochem. Physiol. C. Pharmacol. Toxicol. Endocrinol. 1996, 115, 155.
39. R. Banker, S. Carmeli, J. Nat. Prod. 1998, 61, 1248.
40. I. Pergament, S. Carmeli, Tetrahedron Lett. 1994, 35, 8473.
41. W. H. Gerwick, C. Mrozek, M. F. Moghaddam, S. K. Agarwal, Experientia 1989, 45, 115.
42. I. Bonnard, M. Rolland, J. M. Salmon, B. Banigs, J. Med. Chem. 2007, 50, 1266.
43. S. H. Joo, Biomol. Ther. 2012, 20, 19.
44. H. Luesch, R. E. Moore, V. J. Paul, S. L. Mobeery, T. H. Corbett, J. Nat. Prod. 2001, 64, 907.
45. L. Hagmann, F. Jüttner, Tetrahedron Lett. 1996, 37, 6539.
46. T. K. Shishido, A. Humisto, J. Jokela, K. Mar, Drugs 2015, 13, 2124.
47. F. Jüttner, A. K. Todorova, N. Walch, W. von Philipsborn, Phytochemistry 2001, 57, 613.
48. C. Arevabinia, Y. D. Crivelentia, M. H. de Abreua, T. A. Bitencourt, M. Marins, Nat. Prod. Commun. 2014, 9(1), 33.
49. S. S. Swain, N. Rabindra, P. K. Singh, Antonie Van Leeuwenhoek 2015, 108, 223.
50. P. Wipf, J. T. Reeves, B. W. Day, Curr. Pharm. Des. 2004, 10, 1417.
51. D. Emerson, J. A. Rentz, T. G. Lilburn, R. E. Davis, H. Aldrich, C. Chan, C. L. Moyer, PLoS ONE 2007, 2, 667.
52. I. Bhatnagar, K. Se-Kwon, Mar. Drugs. 2010, 8, 2673.
53. F. Desriac, C. Jégou, E. Balnois, B. Brillet, P. Le Chevalier, Y. Fleury, Mar. Drugs. 2013, 11, 3632.
54. J. Pohlmann, T. Lampe, M. Shimada, P. G. Nell, J. Pernerstorfer, N. Svenstrup, N. A. Brunner, G. Schiffer, C. Freiberg, Med. Chem. Lett. 2005, 15, 1189.
55. J. Gao, M. T. Hamann, Chem. Rev. 2011, 111, 3208.
56. T. Iizuka, R. Fudou, Y. Jojima, S. Ogawa, S. Yamanaka, Y. Inukai, M. Ojika, J. Antibiot. 2006, 59, 385.
57. B. A. Semon, A Hypothesi. 2014, 82, p. 740.
58. R. N. Slightom, A. Buchan, Appl. Environ. Microbiol. 2009, 75, 6027.
59. J. M. Oclarit, H. Okada, S. Ohta, K. Kaminura, Y. Yamaoka, T. Iizuka, S. Miyashiro, S. Ikegami, Microbios 1994, 78, 7.
60. N. Oku, K. R. Gustafson, L. K. Cartner, J. A. Wilson, N. Shigematsu, S. Hess, L. K. Pannell, M. R. Boyd, J. B. McMahon, J. Nat. Prod. 2004, 67, 1407.
61. M. Mansson, L. Gram, T. O. Larsen, Mar. Drugs 2011, 9, 1440.
62. K. Adachi, Y. Kawabata, H. Kasai, M. Katsuta, Y. Shizuri, Japanese Patent. 2007. JP2007230911-A
63. ZF Li, X. Li, H. Liu, X. Liu, K. Han, Z. H Wu, W. Hu, F.F. Li, YZ Li, Bacteriol. 2011, 193: 5015.
64. H. Irschik, K. Gerth, G. Höfle, W. Kohl, H. Reichenbach, J. Antibiot. 1983, 36, 1651.
65. S. Schieferdecker, T. E. Exner, H. Gross, M. Roth, M. Nett, Myxococcus fulvus 2014, 67, 519.
66. B. Kunze, B. Böhlendorf, H. Reichenbach, G. Höfle, J. Antibiot. 2008, 61(1), 18.
67. J. C. Braekman, D. Daloze, Chemistry 1986, 58, 357.
68. H. M. Reiswig, T. M. Frost, A. Ricciardi, Academic Press, London 2010, 91, 124.
69. J. Piel, D. Hui, G. Wen, D. Butzke, M. Platzer, N. Fusetani, S. Matsunaga, Proc. Natl Acad. Sci. 2004, 101, 16222.
70. T. R. A. Thomas, D. P. Kavlekar, P. A. LokaBharathi, Drugs 2010, 8, 1417.
71. N. S. Webster, M. W. Taylor, Microbiology 2012, 14, 335.
72. N. L. Thakur, W. E. G. Müller, Curr. Sci. 2004, 86, 1506.
73. J. W. Lunt, B. R. Copp, R. A. Keyzers, M. H. Munro, M. R. Prinsep, Nat. Prod. Rep. 2013, 30, 237.
74. M. W. Taylor, R. Radax, D. Steger, M. Wagner, Mol. Biol. Rev. 2007, 71, 295.
75. R. A. Davis, S. Duffy, V. M. Avery, C. D. Brian, N. A. H. John, J. Q. Ronald, Tetrahedron Lett. 2010, 51, 583.
76. A. Plaza, E. Gustchina, H. L. Baker, M. Kelly, C. A. Bewley, J. Nat. Prod. 2010, 70, 1753.
77. T. J. Walsh, A. Groll, J. Hiemenz, R. Fleming, E. Roilides, E. Anaissie, Clin. Microbiol. Infect. 2004, 10, 48.
78. G. Giusiano, M. Mangiaterra, F. Rojas, V. Gómez, J. Chemother. 2005, 17, 347.
79. I. Rahden-Staron, Mutat. Res. 2002, 518, 205.
80. E. Fattorusso, O. Taglialatela-Scafati, Mar. Drugs 2009, 7, 130.
81. K. Kaur, M. Jain, T. Kaur, R. Jain, Bioorg. Med. Chem. 2009, 17, 3229.
82. O. Taglialatela-Scafati, E. Fattorusso, A. Romano, F. Scala, Org. Biomol. Chem. 2010, 8, 846.
83. C. Iménez-Romero, I. Ortíz, J. Vicente, B. Vera, J. Nat. Prod. 2010, 3, 1694.
84. R. Ueoka, Y. Nakao, S. Kawatsu, J. Yaegashi, Y. Matsumoto, J. Org. Chem. 2009, 74, 4203.
85. C. Fattorusso, M. Persico, B. Calcinai, C. Cerrano, S. Parapini, J. Nat. Prod. 2010, 73, 1138.
86. N. Lebouvier, V. Jullian, I. Desvignes, S. Maurel, A. Parenty, Mar. Drugs 2009, 7, 640.
87. R. Laville, O. P. Thomas, F. Berrue, D. Marquez, J. Vacelet, P. Amad, J. Nat. Prod. 2009, 7, 1589.
88. M. Yamada, Y. Takahashi, T. Kubota, J. Fromont, A. Ishiyama, Tetrahedron 2009, 65, 2313.
89. X. Wei, K. Nieves, A. D. Rodríguez, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 5905.
90. A. D. Wright, A. McCluskey, M. J. Robertson, K. A. MacGregor, C. P. Gordon, J. Guenther, Biomol. Chem. 2011, 9, 400.
91. A. D. Wright, N. Lang-Unnasch, J. Nat. Prod. 2009, 72, 492.
92. A. G. Dalgleish, J. R. Coll, Physicians Lond. 1992, 26(2), 152.
93. J. S. McDougal, D. R. Klatzmann, P. J. Maddon, Curr. Opin. Immunol. 1991, 4, 552.
94. C. D. Rizzuto, R. Wyatt, N. Hernández-Ramos, Y. Sun, P. D. Kwong, W. A. Hendrickson, J. Sodroski, Science 1949, 1998, 280.
95. S. Liu, S. Wu, S. Jiang, Curr. Pharm. Des. 2007, 13(2), 143.
96. R. W. Doms, J. P. Moore, J. Cell Biol. 2000, 151(2), 9.
97. D. C. Chan, D. Fass, J. M. Berger, P. S. Kim, Cell 1997, 89, 263.
98. L. Ferrie, S. Reymond, P. Capdevielle, Org. Lett. 2006, 8, 3441.
99. D. Bradshaw, C. H. Hill, J. S. Nixon, S. E. Wilkinson, Agents Actions 1993, 38, 135.
100. J. H. Kang, New J. Sci. 2014, 231418, 1.
101. B. Liu, J. Timar, J. Howlett, C. A. Diglio, K. V. Honn, Cell Regul. 1991, 2, 1045.
102. M. R. Bubb, A. M. J. Senderowicz, E. A. Sausville, K. L. Duncan, E. D. Korn, Biol. Chem. 1994, 269, 14869.
103. S. Nishimura, Y. Arita, K. Iwamoto, Nat. Chem. Biol. 2010, 6, 51.
104. N. Maulucci, M. G. Chini, S. D. Micco, I. Izzo, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3007.
105. E. W. Schmidt, C. Raventos-Suarez, M. Bifano, A. T. Menendez, C. R. Fairchild, D. J. Faulkner, J. Nat. Prod. 2004, 67, 475.
106. W. R. Gamble, N. A. Durso, R. W. Fuller, C. K. Westergaard, T. R. Johnson, D. L. Sackett, E. Hamel, J.H. Cardellina Ii, M.R. Boyd, Bioorg. Med. Chem. 1999, 7, 1611.
107. C. Festa, S. de Marino, V. Sepe, M. C. Monti, P. Luciano, M. V. D'Auria, Tetrahedron 2009, 65, 10424.
108. C. A. Bewley, H. He, D. H. Williams, D. J. Faulkner, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4314.
109. H. Dongyup, K. Hiyoung, Y. Inho, C. Jungwook, H. Hoosang, J. Nat. Prod. 2016, 79, 499.
110. A. Mollica, M. Locatelli, A. Stefanucci, F. Pinnen, Molecules 2012, 17, 6083.
111. A. Mollica, F. Pinnen, S. Azzurra, R. Costante, Curr. Bioact. Compd. 2013, 9, 184.
112. A. Mollica, R. Costante, S. Azzurra, E. Novellino, Protein Pept. Lett. 2015, 22, 696.
113. A. Mollica, R. Costante, E. Novellino, A. Stefanucci, S. Pieretti, F. Zador, R. Samavati, A. Borsodi, S. Benyhe, I. Vetter, R. J. Lewis, Chem. Biol. Drug Des. 2015, 86, 156.
114. A. Mollica, A. Stefanucci, F. Feliciani, G. Lucente, F. Pinnen, Tetrahedron Lett. 2011, 52, 2583.
115. B. M. Olivera, Drugs from the Sea, Karger, Basel 2000, 74.
116. A. L. Harvey, Drug Discov. Today 2008, 13, 894.
117. N. Kotoku, T. Kato, F. Narumi, E. Ohtani, S. Kamada, S. Aoki, Bioorg. Med. Chem. 2006, 14, 7446.
118. A. Grassia, I. Bruno, C. Debitus, S. Marzocco, A. Pinto, L. Gomez-Paloma, R. Riccio, Tetrahedron 2001, 57, 6257.
119. A. Randazzo, F. Dal Piaz, S. Orrù, C. Debitus, C. Roussakis, P. Pucci, L. Gomez-Paloma, Eur. J. Org. Chem. 1998, 11, 2659.
120. A. E. Lugo, S. C. Snedaker, Rev. Ecol. Syst. 1974, 5, 39.
121. J. H. Pan, E. B. G. Jones, Z. G. She, Y. Pang, Y. C. Lin, Bot. Mar. 2008, 51, 179.
122. M. T. Fauvel, K. Taoubi, J. Gleye, I. Fourasté, Planta Med. 1993, 59, 387.
123. F. Liu, X. L. Cai, H. Yang, X. K. Xia, Z. Y. Guo, Planta Med. 2009, 76, 185.
124. L. Wen, G. Chen, Z. G. She, C. Yan, J. Cai, L. Mu, Russ. Chem. Bull. 2010, 59, 1656.
125. C. L. Shao, C. Y. Wang, Y. C. Gu, M. Y. Wei, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 3284.
126. V. Rukachaisirikul, A. Rodglin, Y. Sukpondma, S. Phongpaichit, J. Buatong, J. Sakayaroj, J. Nat. Prod. 2012, 75, 853.
127. P. Vandeputte, S. Ferrari, T. Alix, Int. J. Microbiol. 2012, 1, 1.
128. Y. C. Lin, X. Y. Wu, S. Feng, G. Jiang, S. Zhou, Tetrahedron Lett. 2001, 42, 449.
129. A. Arnone, R. Cardillo, G. Nasini, O. V. de Pava, Phytochem. 1993, 32, 1279.
130. D. Liu, X. M. Li, C. S. Li, B. G. Wang, Helv. Chim. Acta 1055, 2013, 96.
131. W. Ebrahim, J. Kjer, M. El Amrani, Mar. Drugs. 1081, 2012, 10.
132. X. Peng, Y. Wang, K. Sun, P. Liu, X. Yin, W. Zhu, J. Nat. Prod. 2011, 74, 1298.
133. H. J. Li, Y. C. Lin, J. H. Yao, Asian Nat. Prod. Res. 2004, 6, 185.
134. Z. Huang, R. Yang, Z. Guo, Z. She, Y. Lin, Chem. Nat. Compd. 2010, 46, 348.
135. Z. Huang, X. Cai, C. Shao, Z. She, X. Xia, Y. Chen, J. Yang, Phytochem. 2008, 69, 1604.
136. M. de Arruda, C. A. Cocchiaro, C. M. Nelson, C. M. Grinnell, B. Janssen, Cancer Res. 1995, 55, 3085.
137. D. J. Newman, G. M. Cragg, J. Nat. Prod. 2004, 67, 1216.
138. A. V. Blokhin, H. D. Yoo, Mol. Pharmacol. 1995, 48, 523.
139. T. L. Simmons, L. M. Nogle, J. Media, F. A. Valeriote, S. L. Mooberry, W. H. Gerwick, J. Nat. Prod. 1011, 2009, 72.
140. T. L. Simmons, E. Andrianasolo, T. L. Simmons, E. Andrianasolo, K. McPhail, P. Flatt, Mol. Can. Ther. 2005, 4, 333.
141. R. S. Marks, D. L. Graham, J. A. Sloan, S. Hillman, Am. J. Clin. Oncol. 2003, 26, 336.
142. I. Bhatnagar, S. K. Kim, Mar. Drugs. 2010, 8, 2673.
143. A. C. Mita, L. A. Hammond, P. L. Bonate, G. Weiss, H. McCreery, Clin. Cancer Res. 2006, 12, 5207.
144. G. R. Pettit, Y. Kamano, C. L. Herald, R. J. Bontems, J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 6883.
145. R. Bai, G. R. Pettit, E. Hamel, Biochem. Pharmacol. 1941, 1990, 39.
146. M. A. Fanale, A. Forero-Torres, J. D. Rosenblatt, R. H. Advani, A. R. Franklin, Cancer Ther. 2012, 18, 248.
147. A. K. Gopal, R. Chen, S. E. Smith, S. M. Ansell, J. D. Rosenblatt, K. J. Savage, Blood 2015, 125, 1236.