Diabetes Drug Discovery: hIAPP1–37 Polymorphic Amyloid Structures as Novel Therapeutic Targets
Isaac Fernández-Gómez,
Marquiza Sablón-Carrazana,
Alberto Bencomo-Martínez,
Guadalupe Domínguez,
Reyna Lara-Martínez,
Nelly F. Altamirano-Bustamante,
Luis Felipe Jiménez-García,
Karina Pasten-Hidalgo,
Rosa Angélica Castillo-Rodríguez,
Perla Altamirano,
Suchitil Rivera Marrero,
Cristina Revilla-Monsalve,
Peter Valdés-Sosa,
Fabio Salamanca-Gómez,
Eulalia Garrido-Magaña,
Chryslaine Rodríguez-Tanty,
Myriam M. Altamirano-Bustamante
Affiliations
Isaac Fernández-Gómez
Unidad de Investigación en Enfermedades Metabólicas, Centro Médico Nacional Siglo XXI, Instituto Mexicano del Seguro Social, Ciudad de México 06720, Mexico
Marquiza Sablón-Carrazana
Departamento de Neuroquímica, Centro de Neurociencias de Cuba, Habana 11600, Cuba
Alberto Bencomo-Martínez
Departamento de Neuroquímica, Centro de Neurociencias de Cuba, Habana 11600, Cuba
Guadalupe Domínguez
Instituto de Fisiología Celular, UNAM, Ciudad de México 04510, Mexico
Reyna Lara-Martínez
Departamento de Biología Celular, Facultad de Ciencias, UNAM, Ciudad de México 04510, Mexico
Nelly F. Altamirano-Bustamante
Instituto Nacional de Pediatría, Ciudad de México 04530, Mexico
Luis Felipe Jiménez-García
Departamento de Biología Celular, Facultad de Ciencias, UNAM, Ciudad de México 04510, Mexico
Karina Pasten-Hidalgo
Instituto Nacional de Pediatría, Ciudad de México 04530, Mexico
Rosa Angélica Castillo-Rodríguez
Instituto Nacional de Pediatría, Ciudad de México 04530, Mexico
Perla Altamirano
Servicio de Medicina Nuclear, Hospital de Especialidades, CMN, La Raza, Instituto Mexicano del Seguro Social, Ciudad de México 06720, Mexico
Suchitil Rivera Marrero
Departamento de Neuroquímica, Centro de Neurociencias de Cuba, Habana 11600, Cuba
Cristina Revilla-Monsalve
Unidad de Investigación en Enfermedades Metabólicas, Centro Médico Nacional Siglo XXI, Instituto Mexicano del Seguro Social, Ciudad de México 06720, Mexico
Peter Valdés-Sosa
Departamento de Neuroquímica, Centro de Neurociencias de Cuba, Habana 11600, Cuba
Fabio Salamanca-Gómez
Coordinación de Investigación en Salud, Instituto Mexicano del Seguro Social, Ciudad de México 06720, Mexico
Eulalia Garrido-Magaña
UMAE Hospital de Pediatría, Centro Médico Nacional Siglo XXI, Instituto Mexicano del Seguro Social, Ciudad de México 06720, Mexico
Chryslaine Rodríguez-Tanty
Departamento de Neuroquímica, Centro de Neurociencias de Cuba, Habana 11600, Cuba
Myriam M. Altamirano-Bustamante
Unidad de Investigación en Enfermedades Metabólicas, Centro Médico Nacional Siglo XXI, Instituto Mexicano del Seguro Social, Ciudad de México 06720, Mexico
Human islet amyloid peptide (hIAPP1–37) aggregation is an early step in Diabetes Mellitus. We aimed to evaluate a family of pharmaco-chaperones to act as modulators that provide dynamic interventions and the multi-target capacity (native state, cytotoxic oligomers, protofilaments and fibrils of hIAPP1–37) required to meet the treatment challenges of diabetes. We used a cross-functional approach that combines in silico and in vitro biochemical and biophysical methods to study the hIAPP1–37 aggregation-oligomerization process as to reveal novel potential anti-diabetic drugs. The family of pharmaco-chaperones are modulators of the oligomerization and fibre formation of hIAPP1–37. When they interact with the amino acid in the amyloid-like steric zipper zone, they inhibit and/or delay the aggregation-oligomerization pathway by binding and stabilizing several amyloid structures of hIAPP1–37. Moreover, they can protect cerebellar granule cells (CGC) from the cytotoxicity produced by the hIAPP1–37 oligomers. The modulation of proteostasis by the family of pharmaco-chaperones A–F is a promising potential approach to limit the onset and progression of diabetes and its comorbidities.