Corresponding author " Biological activity in vitro and in vivo of an in silico designed secretagogue peptide to be used in fish Rebeca Martínez 1 , " Mario P Estrada 1 , Kenia Ubieta 2 , Fidel Herrera 1 , Alina Forellat 2 , Lázaro Gil 1 , Reynold Morales 1 , Aymee Oliva 1 , Ania de la Nuez 3 , Rolando Rodriguez 3 , Osvaldo Reyes 3 , Sonia González 4 , Carlos Borroto 1 1 Departamento de Biotecnología Acuática, División de Biotecnología Animal Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología, CIGB Ave. 31 e/ 158 y 190, Cubanacán, Playa, CP 11600, La Habana, Cuba 2 Departamento de Bioquímica, Facultad de Biología, Universidad de La Habana, La Habana, Cuba 3 División de Química-Física, CIGB 4 Departamento de Patentes, CIGB " mario.pablo@cigb.edu.cu ABSTRACT In teleost fish, secretion of the growth hormone (GH) is regulated by several hypothalamic factors that are influenced by the physiological state of the animal. GH in fish is involved in many physiological processes that are not overtly growth-related such as: saltwater osmoregulation, antifreeze protein synthesis, and the regulation of sexual maturation and immune functions. This study was conducted to characterize a decapeptide A233 (GKFDLSPEHQ) designed by molecular modeling to evaluate its function as a GH secretagogue (GHS). In pituitary cell culture, the peptide A233 induces GH secretion and it is also able to increase superoxide production in tilapia head-kidney leukocyte cultures. This effect is blocked by preincubation with the GHS receptor antagonist [D-Lys3]-GHRP6. Immunoneutralization of GH by addition of anti-tilapia GH monoclonal antibody blocked the stimulatory effect of A233 on superoxide production. These experiments suggest a GH-mediated mechanism for the action of A233. The in vivo biological action of the decapeptide was also demonstrated for growth stimulation in goldfish and tilapia larvae (p < 0.001). Superoxide dismutase levels, antiprotease activity, and lectin titer were enhanced in tilapia larvae treated with this novel molecule. The decapeptide A233 is able to function as GHS in teleosts and enhance parameters of the innate immune system in the fish larvae. This study won the Annual Award of the Academy of Sciences of Cuba in 2012. Keywords: growth hormone secretagogue, growth hormone, tilapia, teleost fish, GHRP-6, innate immune system, fish larvae Biotecnología Aplicada 2013;30:320-322 RESUMEN Demostración de la actividad biológica in vitro e in vivo, de un péptido secretagogo diseñado in silico para ser usado en peces. La secreción de la hormona de crecimiento (HC) en peces teleósteos es regulada por varios factores hipotalámicos que dependen de su estado fisiológico. Ella interviene en procesos fisiológicos aso- ciados indirectamente con el crecimiento de estos animales, como la osmorregulación de agua salada, la síntesis de proteínas anticongelantes, y la regulación de la maduración sexual y de las funciones inmunológicas. En este estudio se caracterizó un decapéptido denominado A233 (GKFDLSPEHQ), diseñado por modelación molecular, y se evaluaron sus efectos como secretagogo de la HC (SHC). En cultivos de células pituitarias, este péptido indujo la secreción de la HC e incrementó la producción de superóxido dismutasa en cultivos de leucocitos de la cabeza del riñón: efecto bloqueado al preincubar las células con el antagonista de SHC [D-Lys3]-GHRP6. La inmunoneutrali- zación de la HC por la adición de un anticuerpo anti-HC de tilapia bloqueó la producción de superóxido dismutasa estimulada por el péptido A233. Ello sugiere que la acción de este péptido está mediada por la HC. También se demostró su actividad biológica in vivo, mediante la estimulación del crecimiento en larvas de goldfish y de tilapia (p < 0.001). Los niveles de superóxido dismutasa, de actividad antiproteasa y los títulos de lectina aumentaron en larvas de tilapia tratadas con esta molécula. El decapéptido A233 funciona como SHC en peces teleósteos, y potencia los parámetros de la respuesta inmune innata en sus larvas. Este trabajo mereció el Premio Anual de la Academia de Ciencias de Cuba, en el año 2012. Palabras clave: secretagogo de la hormona de crecimiento, hormona de crecimiento, tilapia, peces teleósteos, GHRP-6, sistema inmune innato, larva de pez Introduction Growth hormone (GH) has pleiotropic functions in all vertebrates. In addition to its essential role in the regulation of body growth and development, it can also influence reproduction, immunity, osmoregula- tion, and behavior [1]. In teleosts, secretion of GH is regulated by several hypothalamic factors that are influenced by the physiological state of the animal. Besides the pituitary gland, the GHgene is also ex- pressed in other tissues of fish, especially in lymphoid organs and cells [2]. The synthetic GH secretagogues (GHSs) consist of a family of ligands, first described by Momany et al. [3]. GHS bind to a receptor inducing calcium mobili- zation, as identified by [4] in pigs and humans. GHS Devlin RH, Sakhrani D, Tymchuk WE, 1. Rise ML, Goh B. Domestication and growth hormone transgenesis cause similar changes in gene expression in coho salmon (Oncorhynchus kisutch). Proc Natl Acad Sci USA. 2009;106(9):3047-52. REPORT