Myotoxin-3 from the Pacific Rattlesnake <i>Crotalus oreganus oreganus</i> Venom Is a New Microtubule-Targeting Agent
María Cecilia González García,
Caroline Radix,
Claude Villard,
Gilles Breuzard,
Pascal Mansuelle,
Pascale Barbier,
Philipp O. Tsvetkov,
Harold De Pomyers,
Didier Gigmes,
François Devred,
Hervé Kovacic,
Kamel Mabrouk,
José Luis
Affiliations
María Cecilia González García
Institut Neurophysiopathol, INP, Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, CNRS, Aix-Marseille Université, 13005 Marseille, France
Caroline Radix
Institut Neurophysiopathol, INP, Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, CNRS, Aix-Marseille Université, 13005 Marseille, France
Claude Villard
Institut Neurophysiopathol, INP, Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, CNRS, Aix-Marseille Université, 13005 Marseille, France
Gilles Breuzard
Institut Neurophysiopathol, INP, Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, CNRS, Aix-Marseille Université, 13005 Marseille, France
Pascal Mansuelle
Institut de Microbiologie de la Méditerranée (Marseille Protéomique), IMM (MaP), CNRS, Aix-Marseille Université, 31 Chemin Joseph Aiguier, 13009 Marseille, France
Pascale Barbier
Institut Neurophysiopathol, INP, Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, CNRS, Aix-Marseille Université, 13005 Marseille, France
Philipp O. Tsvetkov
Institut Neurophysiopathol, INP, Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, CNRS, Aix-Marseille Université, 13005 Marseille, France
Harold De Pomyers
Laboratoire LATOXAN SAS, 845 Avenue Pierre Brossolette, 26800 Portes-lès-Valence, France
Didier Gigmes
Institut de Chimie Radicalaire, ICR, Faculté des Sciences de Saint Jérôme, CNRS, Aix-Marseille Université, 13397 Marseille, France
François Devred
Institut Neurophysiopathol, INP, Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, CNRS, Aix-Marseille Université, 13005 Marseille, France
Hervé Kovacic
Institut Neurophysiopathol, INP, Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, CNRS, Aix-Marseille Université, 13005 Marseille, France
Kamel Mabrouk
Institut de Chimie Radicalaire, ICR, Faculté des Sciences de Saint Jérôme, CNRS, Aix-Marseille Université, 13397 Marseille, France
José Luis
Institut Neurophysiopathol, INP, Faculté des Sciences Médicales et Paramédicales, CNRS, Aix-Marseille Université, 13005 Marseille, France
Microtubule targeting agents (MTA) are anti-cancer molecules that bind tubulin and interfere with the microtubule functions, eventually leading to cell death. In the present study, we used an in vitro microtubule polymerization assay to screen several venom families for the presence of anti-microtubule activity. We isolated myotoxin-3, a peptide of the crotamine family, and three isoforms from the venom of the Northern Pacific rattlesnake Crotalus oreganus oreganus, which was able to increase tubulin polymerization. Myotoxin-3 turned out to be a cell-penetrating peptide that slightly diminished the viability of U87 glioblastoma and MCF7 breast carcinoma cells. Myotoxin 3 also induced remodeling of the U87 microtubule network and decreased MCF-7 microtubule dynamic instability. These effects are likely due to direct interaction with tubulin. Indeed, we showed that myotoxin-3 binds to tubulin heterodimer with a Kd of 5.3 µM and stoichiometry of two molecules of peptide per tubulin dimer. Our results demonstrate that exogenous peptides are good candidates for developing new MTA and highlight the richness of venoms as a source of pharmacologically active molecules.