Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-12T15:33:22Z No. of bitstreams: 1 thaisvieirasoares.pdf: 151024 bytes, checksum: dfb7ee8f9e6e385cff4e13ff23904a99 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-12T15:42:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thaisvieirasoares.pdf: 151024 bytes, checksum: dfb7ee8f9e6e385cff4e13ff23904a99 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T15:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thaisvieirasoares.pdf: 151024 bytes, checksum: dfb7ee8f9e6e385cff4e13ff23904a99 (MD5) Previous issue date: 2012-07-18 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Um polipeptídio originado do domínio B conservado da apirase de batata (r78-117), homólogo ao domínio B da isoforma ATPDase 2 de Schistosoma mansoni (r156-195), foi obtido como um polipeptídio com cauda de hexahistidina (r-potDomínio B). Anticorpos policlonais anti-r-potDomínio B, quando imobilizados em Proteína A-Sepharose, imunoprecipitaram 67-91% das atividades ATPásica e ADPásica de preparação de vermes adultos. Por “Western blots”, o soro imune reconheceu bandas de 63 e 55 kDa na preparação do parasito e no complexo imunoprecipitado, confirmando a identidade da isoforma ATPDase 2. Adicionalmente, anticorpos policlonais anti-r-potDomínio B inibiram 38-58% das atividades ATPásica e ADPásica, sugerindo que o domínio B da ATPDase 2 de S.mansoni é um novo alvo para o desenho de inibidores. Amostras de soros de pacientes com esquistossomose foram testados em ELISA usando r-potDomínio B como antígeno. A soropositividade da subclasse IgG1 (27%, 8/30), IgG2 (27%, 8/30), IgG3 (50%, 15/30) ou IgG4 (17%, 5/30) sugeriu que o domínio B da ATPDase 2 está potencialmente envolvido na resposta imune do hospedeiro. A apirase de batata ou r-potDomínio B, emulsificado em adjuvantes Completo e Incompleto de Freund, foi inoculado em camundongos Suíços, aumentando a produção de anticorpos IgG, os quais foram também reativos com antígenos solúveis de ovos (SEA). Imunidade protetora induzida por cada biomolécula foi avaliada 60 dias após o desafio com cercárias. Nenhuma redução de vermes ou do número de ovos foi observada. Camundongos imunizados com apirase de batata desenvolveram altos níveis de anticorpos IgG1 reativos com as biomoléculas e SEA, enquanto anticorpos IgG2a foram produzidos em menor proporção, sugerindo uma tendência de resposta imune do tipo Th2. O r-potDomínio B foi capaz de induzir maior produção de anticorpos IgG2a reativos com as biomoléculas e SEA, uma resposta imune possivelmente associada ao tipo Th1. Análises histológicas de cortes de fígado corados por hematoxilina-eosina, obtidos de camundongos imunizados com apirase de batata, mas não com r-potDomínio B, mostraram uma redução significativa na área do granuloma, como evidenciado pela redução do número de células e substituição por fibras de colágeno. Estudos futuros destas biomoléculas poderão contribuir para um melhor entendimento da interação parasito e hospedeiro, e poderão ser exploradas como novas ferramentas de estudo da esquistossomose. / A polypeptide belonging to the conserved domain B (r78-117) from the potato apyrase, homologue to the domain B (r156-195) from the S. mansoni ATPDase 2 isoform, was obtained as a 6xHis tag polypeptide (r-potDomain B). Polyclonal anti-r-potDomain B antibodies, when immobilized on Protein A-Sepharose, immunoprecipitated 67-91% of the ATPase and ADPase activities from the adult worm preparation. By Western blots, the immune serum recognized band of 63 and 55 kDa in both parasite preparation and immunoprecipitated complex, confirming the ATPDase 2 identity. Additionally, polyclonal anti-r-potDomain B antibodies inhibited 38-58% of the ATPase and ADPase activities, suggesting that the domain B from the S.mansoni ATPDase 2 is a new target for inhibitor design. Serum samples from patients with schistosomiasis were tested in ELISA using r-potDomain B as coating antigen. The seropositivity of the subclass IgG1 (27%, 8/30), IgG2 (27%, 8/30), IgG3 (50%, 15/30) or IgG4 (17%, 5/30) suggested that the domain B from the ATPDase 2 is potentially involved in the host immune response. The potato apyrase or r-potDomain B, emulsified in Freund Complete and Incomplete adjuvants, was inoculated in Swiss mice, increasing the IgG antibodies production, which were also reactive with soluble egg antigens (SEA). Protective immunity induced by each biomolecule was evaluated 60 days after challenge infection. No worm burden or egg number reduction was observed. Mice immunized with potato apyrase developed high IgG1 antibody levels, reactive with either biomolecules or SEA, while IgG2a antibody levels were produced in lower proportion, suggesting a tendency of a Th2 type immune response. The r-potDomain B was able to induce higher IgG2a antibody production, an immune response possibly associated to the Th1 type. Histological analyses of haematoxylin-eosin-sections obtained from mice immunized with potato apyrase, but not with r-potDomain B, showed a significant reduction in liver granuloma area as evidenced by the cells number reduction and substitution by collagen fibbers. Further studies of these biomolecules could contribute to a better understanding of host-parasite interactions, and may to be explored as new tools in schistosomiasis research.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-05-02T11:53:47Z No. of bitstreams: 1 julianaviciniflorentino.pdf: 13579179 bytes, checksum: bacc80aab9aabc49f5ee8f5edbdcc799 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-05-09T12:00:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 julianaviciniflorentino.pdf: 13579179 bytes, checksum: bacc80aab9aabc49f5ee8f5edbdcc799 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-09T12:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 julianaviciniflorentino.pdf: 13579179 bytes, checksum: bacc80aab9aabc49f5ee8f5edbdcc799 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / A esquistossomose é uma doença parasitária mais comum em áreas tropicais e subtropicais e é uma das doenças mais negligenciadas em todo o mundo. Devido ao fato de até o momento apenas um fármaco (PZQ) ser utilizado no tratamento da esquistossomose e como consequências, diversas dificuldades já estão aparecendo como resistência a sua utilização, não prevenção contra reinfecção e nem contra formas imaturas do parasito, a busca por alternativas tem despertado bastante interesse. Desta forma, neste trabalho foram preparados vinte e oito compostos sendo quatorze chalconas e quatorze flavonas sendo apenas duas flavonas inéditas. As chalconas foram obtidas através da reação de condensação de Claisen-Schimdt, pela reação de cinco aldeídos alquilados e nove aldeídos comerciais com a 2-hidroxiacetofenona. As quatorze flavonas correspondentes foram obtidas através da reação de ciclização oxidativa das chalconas na presença de I2 e DMSO. Todas as chalconas foram obtidas em sua configuração E e todos os compostos sintetizados foram caracterizados por RMN de ¹H e ¹³C. Quatro flavonas foram testadas com relação a sua atividade esquistossomicida in vitro e mostraram potencial como antiparasitários. Além disso, as flavonas foram testadas com relação a sua atividade enzimática frente a enzima ATP-difosfohidrolase e destas, quatro mostraram um potencial interessante frente a inibição desta enzima. / Schistosomiasis is a common parasitic disease in tropical and subtropical areas and it is one of the most neglected diseases in the world. The search for alternatives has aroused a lot of interest since, so far, only one drug (PZQ) is used in the treatment of schistosomiasis and because of this, several consequences are appearing as resistance to its use and non-prevention against reinfection or against immature forms of the parasite. Therefore, in this work twenty-eight compounds were prepared, fourteen chalcones and fourteen flavones which only two flavones are unpublished. Chalcones were obtained by reaction of five alkyl aldehydes and nine commercial aldehydes with 2-hydroxyacetophenone via the Claisen-Schimdt condensation reaction. The corresponding fourteen flavones were obtained through the oxidative cyclization reaction of chalcones in the presence of I2 and DMSO. All chalcones were obtained in their E configuration and all compounds synthesized were characterized by ¹H and ¹³C NMR. Also, the infrared spectroscopy was obtained for the flavones. Four flavones were tested for their schistosomicidal in vitro activity and showed great potential as antiparasitics. In addition, these flavones were tested for their enzymatic activity against the ATP-diphosphohydrolase enzyme, which four of them showed an interesting potential against the inhibition of this enzyme.

ATPDases ou ATP-difosfohidrolases são enzimas que clivam o ATP e o ADP a AMP e Pi e estão envolvidos em inibição da agregação plaquetária. No parasita Schistosoma mansoni nosso grupo identificou e clonou o gene da ATPDase1, e a proteína foi localizada na superfície do tegumento. Recentemente, clonamos o gene da ATPDase2 usando a informação do banco de dados de ESTs de S. mansoni e imunolocalizamos a sua proteína também no tegumento. ATPDase2 foi encontrada em ambas as membranas do tegumento basal e apical juntamente com a ATPDase1, entretanto ATPDase2 somente foi encontrada no espaço sincicial do tegumento. A presença de ambas as enzimas sobre a superfície externa do tegumento sugere um maior papel sobre a regulação de abundância de nucleotídeos. Análise da expressão de ambos os genes foram realizadas por RT- PCR em tempo real usando RNA de ovos, miracídeo, cercária, esquistossômulo e verme adulto. Os resultados mostraram que o gene da ATPDase1 foi mais expresso em ovos (7 vezes), adulto (6 vezes), cercária (3,5 vezes) e esquistossômulo (1,5 vezes) quando comparado ao miracídio, que foi tomado como referência. O gene da ATPDase2 foi mais expresso em ovos (16 vezes), cercária (11 vezes), miracídio (7 vezes) e verme adulto (2 vezes) quando comparado a esquistossômulo, mostrando que ambos os genes são modulados ao longo de seus estágios de ciclo de vida . Para maior caracterização destas enzimas, elas foram expressas heterologamente na levedura Pichia pastoris como proteínas de fusão com cauda de 6 histidinas e as proteínas recombinantes foram purificadas por cromatografia de afinidade com resina de Ni-NTA. As ATPDases recombinantes foram obtidas de forma ativa e medições de atividade enzimática foram realizadas. ATPDase1 - mostrou atividades ATPásica e ADPásica em torno de 650 e 160 nmoles Pi.min -1. mg-1 , respectivamente. ATPDase2 teve atividades ATPásica e ADPásica na faixa de 1050 e 250 nmoles Pi.min-1.mg-1 , respectivamente. Adicionalmente, atividades UTPásica e UDPásica também foram encontradas nestas enzimas. Estudos de dicroísmo circular com estas duas enzimas elucidaram suas estruturas secundárias. Com isto, ATPDase1 (S66 to Q507 ) teve alfa-hélice (7 %), folha-beta (45 %) e estrutura randômica (48 %), e a ATPDase2 (N83 a K564 ) mostrou conter alfa-hélice (14 %), folha-beta (33 %) e estrutura randômica (53 %). Nós mostramos que a ATPDase2 é secretada pelo parasita no meio, de forma similar como descrito para as ATP-difosfohidrolases humanas CD39L2 e CD39L4. Adicionalmente, em ensaios de inibição de penetração (cercária em camundongo) usando anticorpo anti- ATPDase1 foi mostrada uma redução em 20 % da capacidade de penetração através da pele das cercárias previamente incubadas com o anti-soro. Devido a que a expressão do gene da ATPDase2 estava mais alta em miracídio e cercária, estágios que infectam caramujos e humanos, respectivamente, postulamos que ATPDase2 poderia ajudar no processo de invasão do parasita. No estágio ovo ambos os genes estão altamente expressados sugerindo um possível envolvimento das ATPDases na resposta de proteção contra o sistema imune humano. Ensaios de proteção contra S. mansoni em camundongos, usando as ATPDases 1 e 2 como antígenos, resultaram em uma baixa proteção obtendo-se não mais que 20% na redução da carga parasitária. / ATPDases or ATP-diphosphohydrolases are enzymes that cleave ATP and ADP to AMP and Pi and are involved in inhibition of platelet aggregation. In the parasite Schistosoma mansoni our group had identified and cloned the ATPDase1 gene and localized the protein on the tegument surface. Recently, we cloned the ATPDase2 gene using S. mansoni EST databank information and we immunolocalized it also in the tegument. ATPDase 2 was found on both the apical and basal tegument membranes together with ATPDase1, but only ATPDse2 was found in the syncytium space of the tegument. The presence of both enzymes on the tegumental outer surface suggests a major role in regulation of nucleotides abundance. Expression analysis of both genes was performed by Real Time RT- PCR using RNA from eggs, miracidia, cercariae, schistosomula and adult worms. The results showed that ATPDase1 gene was more expressed in eggs (7-fold), adults (6-fold), cercariae (3.5-fold) and schistosomula (1.5-fold) when compared to miracidia, which was taken as the reference. ATPDase2 gene was more expressed in eggs (16-fold), cercariae (11-fold), miracidia (7-fold) and adult worms (2-fold) when compared to schistosomula, showing that both genes are modulated along the life cycle stages. For further characterization of these enzymes, they were expressed heterologously in the yeast Pichia pastoris as fusion proteins with hexa-histidine tags and the recombinant proteins were purified by Ni-NTA affinity chromatography. The recombinant ATPDases were obtained in active form and activity measurements were performed. ATPDase1 did show ATPase and ADPase activities about 650 and 160 nmoles Pi.min-1.mg-1 , respectively. ATPDase2 had ATPase and ADPase activities in the range of 1050 and 250 nmoles Pi.min-1.mg-1 , respectively. These results were obtained in the presence of calcium as cofactor. Additionally, UTPase and UDPase activities were found for both enzymes. Circular dichroism studies with these enzymes elucidated their secondary structures; ATPDase1 (S66 to Q507 ) has alpha helix (7%), beta sheet (45%) and random coil (48%), whereas ATPDase2 (N83 a K564 ) showed alpha helix (14%), beta sheet (33%) and random coil (53%). We found that ATPDase2 was secreted by the parasite to the medium, similar to what has been described for human CD39-L2 and CD39-L4 ATP-diphosphohydrolases. Additionally, a penetration assay (cercaria to mice) using antibody anti-ATPDase1 did show a decrease of 20% in the penetration capacity through mice skin of cercaria previously incubated with this antiserum. Because ATPDase2 gene expression was increased in miracidia and cercariae, the stages that infect snail and human, respectively, we postulate that ATPDase2 may help the parasite\'s invasion process. In the egg stage both genes were highly expressed suggesting a possible involvement of the ATPDases in the protection response of eggs against the human immune system. Assays of protection against S. mansoni in mice, using recombinant ATPDase1 and 2 as antigens, resulted in low protection obtaining no more than 20% of parasite burden reduction.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-08-11T13:35:46Z No. of bitstreams: 1 fabriciaaparecidarezendesoares.pdf: 1857440 bytes, checksum: f25c08dc77a5f4ef171b000924735ca2 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-14T17:09:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fabriciaaparecidarezendesoares.pdf: 1857440 bytes, checksum: f25c08dc77a5f4ef171b000924735ca2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T17:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabriciaaparecidarezendesoares.pdf: 1857440 bytes, checksum: f25c08dc77a5f4ef171b000924735ca2 (MD5) Previous issue date: 2007-12-11 / Uma ATP difosfohidrolase foi identificada em promastigotas de Leishmania braziliensis, e resultado similar foi encontrado em outra cepa de Leishmania, pertencente ao Complexo Leishmania braziliensis. Hidrólise de nucleosídeos di- e trifosfatados sob estímulo de íons bivalentes, associada à inibição por azida sódica, sugeriram que atividade ATP difosfohidrolásica está presente em promastigotas. Western blots desenvolvidos com anticorpos anti-apirase de batata produzidos em coelho revelaram bandas de 48 e 43 kDa, possivelmente sub-unidades da mesma proteína. Estes anticorpos imobilizados em Proteína A-Sepharose depletaram aproximadamente 85% da atividade ATPásica ou ADPásica da ATP difosfohidrolase solubilizada em C12E9. O complexo imunoprecipitado (resina-anticorpo-antígeno) foi separado por SDS-PAGE. Através de western blots desenvolvidos com anticorpos anti-apirase de batata produzidos em camundongos, a mesma banda de 48 kDa foi identificada nas duas cepas, confirmando que as proteínas do parasito e da batata compartilham epítopos. Além disso, o peso molecular coincidente sugeriu que esta ATP difosfohidrolase corresponde a um nucleosídeo difosfatase identificada no genoma de L. braziliensis como pertencente à família das NTPDases. Estreita relação estrutural e evolucionária foram então demonstradas entre a apirase de batata e a NDPase de L. braziliensis por cladograma, alinhamento de seqüências de aminoácidos, predição de epítopos e modelagem molecular. Domínios específicos parecem estar potencialmente envolvidos na resposta imune do hospedeiro, conservados entre estes diferentes organismos. Devido a esta imunoreatividade cruzada observada entre a apirase de batata e a ATP difosfohidrolase de L. braziliensis, também sugerido por análises in silico, western blots foram desenvolvidos com soros de pacientes com LTA, e os resultados sugeriram que estes epítopos compartilhados são antigênicos para o humano. Os níveis de anticorpos contra a proteína vegetal ou contra o homogeneizado de L. braziliensis foram então analisados em 21 amostras de soros de pacientes com LTA. Aproximadamente 84% deles têm soropositividade de IgG para Lb ou apirase de batata. Correlação positiva foi observada entre os níveis de IgG e os níveis elevados dos subtipos IgG1 e IgG3 contra Lb, ambos com 76% de soropositividade em pacientes com LTA. Interessantemente, aumentos significativos dos níveis de IgG1 (71% de soropositividade) e IgG3 (43% soropositividade) contra a apirase de batata foram também observados. Elevada soropositividade de IgG4 para Lb (62%) e apirase de batata (48%), mas não de IgG2 (<24%), evidenciaram que a ATP difosfohidrolase do parasito é também capaz de estimular este subtipo de IgG. Soropositividade de IgA para Lb ou apirase de batata foi de 62% e 14%, respectivamente, enquanto para IgM ou IgE foi baixa em ambas preparações (<14%). Estes resultados sugerem que os domínios compartilhados entre a apirase de batata e a ATP difosfohidrolase de L. braziliensis contribuem com a elevação de IgG contra antígenos de promastigota, associada a maior produção de IgG1, IgG3 e IgG4. Esta é a primeira demonstração de uma ATP difosfohidrolase ativa em promastigotas de L. braziliensis, de sua imunoreatividade cruzada com anticorpos anti-apirase de batata, e de propriedades antigênicas dos domínios conservados entre elas em pacientes com LTA. Estudos destes domínios compartilhados poderão levar ao desenvolvimento de novas drogas, marcadores moleculares ou vacinas. / ATP diphosphohydrolase was identified in Leishmania braziliensis promastigote, and similar result was found in other Leishmania strain, typified as belonging to the Leishmania braziliensis Complex. The significant hydrolysis of di- or triphosphate nucleosides upon bivalent metal ion stimulus, associated to the inhibition promoted by sodium azide, suggested strongly that ATP diphosphohydrolase activity is present in promastigote preparations. Western blots developed with rabbit polyclonal anti-potato apyrase revealed bands of 48 and 43 kDa, possibly subunits of the same protein. These antibodies immobilized on Protein A-Sepharose depleted about 85% of the ATPase or ADPase activity from C12E9-solubilized ATP diphosphohydrolase. The immunoprecipitated resin-rabbit antibody-antigen complex was separated by SDS-PAGE, and Western blots developed with mouse polyclonal anti-potato apyrase antibodies identify the same 48 kDa band in the two promastigote strains, confirming that parasite and vegetable proteins share epitopes. Furthermore, the coincident molecular weigh suggested that this active ATP diphosphohydrolase corresponds to the putative nucleoside diphosphatase identified in L. braziliensis genome as belonging to NTPDase family, whose amino acid sequence was recently deposited in GeneBank database from NCBI. Evolutionary and closer structural relationships were then demonstrated between potato apyrase and Leishmania braziliensis NDPase by phylogenetic analysis, alignment of amino acid sequences, peptides prediction and molecular modeling. Specific protein domains are suggested to be potentially involved in the immune response. They also seem to be conserved during host and parasites co-evolution. Due to this cross-immunoreactivity between potato apyrase and ATP diphosphohydrolase from Leishmania (V.) braziliensis promastigotes, also suggested by in silico analyses, Western blots were developed with antibody present in sera from patients with American cutaneous leishmaniasis (ACL), and the results suggested that these shared epitopes are antigenic for host human. The antibody levels against the vegetable protein or against Leishmania braziliensis promastigote antigens preparation were then analyzed in 21 serum samples from patients with ACL. About 84% of them have IgG seropositivity for L. braziliensis promastigote antigens (Lb) or potato apyrase. Positive correlation was observed between IgG and the elevated IgG1 or IgG3 subtypes levels against Lb, both subtypes com 76% seropositivity in ACL patients. Interestingly, significant elevations of the IgG1 (71% seropositivity) and IgG3 (43% seropositivity) levels against potato apyrase were also observed. High IgG4 seropositivity for both Lb (62%) and potato apyrase (48%), but not of IgG2 (<24%), evidenced that parasite ATP diphosphohydrolase is also capable to stimulate this IgG subtype. IgA seropositivity for Lb or potato apyrase was 62% and 14%, respectively, while IgM or IgE antibody seropositivity was low for both preparations (<14%). These results suggest that the domains shared between potato apyrase and Leishmania braziliensis ATP diphosphohydrolase contribute with IgG antibody level elevation against promastigote antigens, associated to higher IgG1, IgG3 and IgG4 subtype production. It is the first demonstration of an active ATP diphosphohydrolase in Leishmania braziliensis promastigote form, of its cross-immunoreactivity with anti-potato apyrase antibody, and antigenic properties of conserved domains in ACL patients. Further studies of these shared domains could lead to the development of new drugs targets, molecular markers or implementation of vaccines.

ATPDases ou ATP-difosfohidrolases são enzimas que clivam o ATP e o ADP a AMP e Pi e estão envolvidos em inibição da agregação plaquetária. No parasita Schistosoma mansoni nosso grupo identificou e clonou o gene da ATPDase1, e a proteína foi localizada na superfície do tegumento. Recentemente, clonamos o gene da ATPDase2 usando a informação do banco de dados de ESTs de S. mansoni e imunolocalizamos a sua proteína também no tegumento. ATPDase2 foi encontrada em ambas as membranas do tegumento basal e apical juntamente com a ATPDase1, entretanto ATPDase2 somente foi encontrada no espaço sincicial do tegumento. A presença de ambas as enzimas sobre a superfície externa do tegumento sugere um maior papel sobre a regulação de abundância de nucleotídeos. Análise da expressão de ambos os genes foram realizadas por RT- PCR em tempo real usando RNA de ovos, miracídeo, cercária, esquistossômulo e verme adulto. Os resultados mostraram que o gene da ATPDase1 foi mais expresso em ovos (7 vezes), adulto (6 vezes), cercária (3,5 vezes) e esquistossômulo (1,5 vezes) quando comparado ao miracídio, que foi tomado como referência. O gene da ATPDase2 foi mais expresso em ovos (16 vezes), cercária (11 vezes), miracídio (7 vezes) e verme adulto (2 vezes) quando comparado a esquistossômulo, mostrando que ambos os genes são modulados ao longo de seus estágios de ciclo de vida . Para maior caracterização destas enzimas, elas foram expressas heterologamente na levedura Pichia pastoris como proteínas de fusão com cauda de 6 histidinas e as proteínas recombinantes foram purificadas por cromatografia de afinidade com resina de Ni-NTA. As ATPDases recombinantes foram obtidas de forma ativa e medições de atividade enzimática foram realizadas. ATPDase1 - mostrou atividades ATPásica e ADPásica em torno de 650 e 160 nmoles Pi.min -1. mg-1 , respectivamente. ATPDase2 teve atividades ATPásica e ADPásica na faixa de 1050 e 250 nmoles Pi.min-1.mg-1 , respectivamente. Adicionalmente, atividades UTPásica e UDPásica também foram encontradas nestas enzimas. Estudos de dicroísmo circular com estas duas enzimas elucidaram suas estruturas secundárias. Com isto, ATPDase1 (S66 to Q507 ) teve alfa-hélice (7 %), folha-beta (45 %) e estrutura randômica (48 %), e a ATPDase2 (N83 a K564 ) mostrou conter alfa-hélice (14 %), folha-beta (33 %) e estrutura randômica (53 %). Nós mostramos que a ATPDase2 é secretada pelo parasita no meio, de forma similar como descrito para as ATP-difosfohidrolases humanas CD39L2 e CD39L4. Adicionalmente, em ensaios de inibição de penetração (cercária em camundongo) usando anticorpo anti- ATPDase1 foi mostrada uma redução em 20 % da capacidade de penetração através da pele das cercárias previamente incubadas com o anti-soro. Devido a que a expressão do gene da ATPDase2 estava mais alta em miracídio e cercária, estágios que infectam caramujos e humanos, respectivamente, postulamos que ATPDase2 poderia ajudar no processo de invasão do parasita. No estágio ovo ambos os genes estão altamente expressados sugerindo um possível envolvimento das ATPDases na resposta de proteção contra o sistema imune humano. Ensaios de proteção contra S. mansoni em camundongos, usando as ATPDases 1 e 2 como antígenos, resultaram em uma baixa proteção obtendo-se não mais que 20% na redução da carga parasitária. / ATPDases or ATP-diphosphohydrolases are enzymes that cleave ATP and ADP to AMP and Pi and are involved in inhibition of platelet aggregation. In the parasite Schistosoma mansoni our group had identified and cloned the ATPDase1 gene and localized the protein on the tegument surface. Recently, we cloned the ATPDase2 gene using S. mansoni EST databank information and we immunolocalized it also in the tegument. ATPDase 2 was found on both the apical and basal tegument membranes together with ATPDase1, but only ATPDse2 was found in the syncytium space of the tegument. The presence of both enzymes on the tegumental outer surface suggests a major role in regulation of nucleotides abundance. Expression analysis of both genes was performed by Real Time RT- PCR using RNA from eggs, miracidia, cercariae, schistosomula and adult worms. The results showed that ATPDase1 gene was more expressed in eggs (7-fold), adults (6-fold), cercariae (3.5-fold) and schistosomula (1.5-fold) when compared to miracidia, which was taken as the reference. ATPDase2 gene was more expressed in eggs (16-fold), cercariae (11-fold), miracidia (7-fold) and adult worms (2-fold) when compared to schistosomula, showing that both genes are modulated along the life cycle stages. For further characterization of these enzymes, they were expressed heterologously in the yeast Pichia pastoris as fusion proteins with hexa-histidine tags and the recombinant proteins were purified by Ni-NTA affinity chromatography. The recombinant ATPDases were obtained in active form and activity measurements were performed. ATPDase1 did show ATPase and ADPase activities about 650 and 160 nmoles Pi.min-1.mg-1 , respectively. ATPDase2 had ATPase and ADPase activities in the range of 1050 and 250 nmoles Pi.min-1.mg-1 , respectively. These results were obtained in the presence of calcium as cofactor. Additionally, UTPase and UDPase activities were found for both enzymes. Circular dichroism studies with these enzymes elucidated their secondary structures; ATPDase1 (S66 to Q507 ) has alpha helix (7%), beta sheet (45%) and random coil (48%), whereas ATPDase2 (N83 a K564 ) showed alpha helix (14%), beta sheet (33%) and random coil (53%). We found that ATPDase2 was secreted by the parasite to the medium, similar to what has been described for human CD39-L2 and CD39-L4 ATP-diphosphohydrolases. Additionally, a penetration assay (cercaria to mice) using antibody anti-ATPDase1 did show a decrease of 20% in the penetration capacity through mice skin of cercaria previously incubated with this antiserum. Because ATPDase2 gene expression was increased in miracidia and cercariae, the stages that infect snail and human, respectively, we postulate that ATPDase2 may help the parasite\'s invasion process. In the egg stage both genes were highly expressed suggesting a possible involvement of the ATPDases in the protection response of eggs against the human immune system. Assays of protection against S. mansoni in mice, using recombinant ATPDase1 and 2 as antigens, resulted in low protection obtaining no more than 20% of parasite burden reduction.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-11T13:29:19Z No. of bitstreams: 1 micheliaantoniadonascimentogusmao.pdf: 2029497 bytes, checksum: 4ab5e6f5d64e0b6010c2ea583d1ed036 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-20T18:43:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 micheliaantoniadonascimentogusmao.pdf: 2029497 bytes, checksum: 4ab5e6f5d64e0b6010c2ea583d1ed036 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T18:43:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 micheliaantoniadonascimentogusmao.pdf: 2029497 bytes, checksum: 4ab5e6f5d64e0b6010c2ea583d1ed036 (MD5) Previous issue date: 2013-03-06 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A esquistossomose é uma doença que acomete cerca de 200 milhões de pessoas no mundo causando grande morbidade. Devido à falta de vacina para essa doença, muitos antígenos são pesquisados. Um domínio antigênico B (r156-195) da ATPDase 2 de Schistosoma mansoni foi previamente descrito, e dois peptídeos sintéticos (SmB1LJ, r155-176; SmB2LJ, r175-194) derivados deste domínio foram obtidos com o objetivo de avaliar a imunogenicidade dessa proteía. O inóculo de cada peptídeo em camundongos BALB/c induziu atividade imunoestimulatória significativa, elevando os níveis de anticorpos IgG1 e IgG2, como detectado por ELISA. Os anticorpos policlonais anti-SmB1LJ e anti-SmB2LJ, quando imobilizados em Proteína A-Sepharose, imunoprecipitaram aproximadamente 42-96% da atividade ADPásica da preparação de verme adulto. Por “Western blots” do complexo imunoprecipitado, três bandas de 76, 63 e 55 kDa foram identificadas pelos dois soros imunes, confirmando a identidade da ATPDase 2, e sugerindo que esta proteína está sujeita a vários processamentos pós-tradução, tais como glicosilação e proteólise, resultando finalmente em uma proteína secretada de 55 kDa. Adicionalmente, anticorpos policlonais anti-SmB2LJ inibiram 62% e 37% das atividades ATPásica e ADPásica, respectivamente, enquanto anticorpos policlonais anti-SmB1LJ inibiram ADPase (92%), mas não atividade ATPásica, sugerindo que o domínio B da ATPDase 2 do S. mansoni está envolvido na regulação catalítica da enzima, sendo um novo alvo para o desenho de inibidores. Imunomarcação com anticorpos policlonais anti-SmB2LJ de cortes de fígado de camundongo infectado revelaram reações positivas na superfície externa do miracídio no ovo de S. mansoni. Fluorescência intensa foi detectada na região entre o miracídio e o lado interno da casca do ovo, localizada no envelope de von Lichtenberg, a qual é uma região de produção de componentes imunogênicos. Fluorescência foi também detectada no lado de fora da casca do ovo, aprisionada pelos microespinhos de superfície, confirmando que esta proteína, como no verme adulto, é também secretada de ovos de S. mansoni. Nenhuma reatividade foi observada nos tecidos granulomatosos circundantes. Amostras de plasmas de camundongos Swiss infectados com S. mansoni foram testadas por ELISA usando SmB1LJ or SmB2LJ como antígeno. Reatividade significativamente maior de anticorpos IgG, IgG1 ou IgG2a foi detectada com SmB1LJ, enquanto somente anticorpo IgG1 foi altamente reativo com SmB2LJ. A reatividade de amostras de plasma (diluídas 1:200) de camundongos Swiss previamente inoculados com apirase de batata ou r-potDomínio B, um polipeptídio com cauda de hexahistidina derivado do domínio B (r78-117) da apirase de batata, e homólogo ao domínio B da ATPDase 2, foi também testada por ELISA usando os peptídeos como antígenos. Anticorpos policlonais IgG e IgG1 anti-apirase de batata reagiram significativamente com SmB1LJ, enquanto somente IgG1 reagiu com SmB2LJ. Anticorpos policlonais anti-r-potDomínio B não reagiram significativamente com SmB2LJ. Comparado aos controles, amostras de plasma (diluídas 1:200) destes animais pré-imunizados com apirase de batata ou r-potDomínio B e desafiados com S. mansoni não reagem significativamente com os peptídeos. Os resultados confirmaram que o domínio B da ATPDase 2 está potencialmente envolvido na resposta imune do hospedeiro, e os peptídeos SmB1LJ e SmB2LJ podem ser usados em estudos da esquistossomose. / Schistosomiasis is a disease that affects approximately 200 million people worldwide causing great morbidity. Due to lack of vaccine for this disease, many antigens are searched. An antigenic domain B (r156-195) from the Schistosoma mansoni ATPDase 2 isoform was previously described, and two synthetic peptides (SmB1LJ, r155-176; SmB2LJ, r175-194) belonging to this domain were obtained. Inoculation of each peptide in healthy BALB/c mice induced significant immunostimulatory activity, increasing the IgG1 and IgG2a antibody levels, as detected by ELISA. The polyclonal anti-SmB1LJ and anti-SmB2LJ antibodies, when immobilized on Protein A-Sepharose, immunoprecipitated approximately 42-96% of the ADPase activity from the adult worm preparation. By Western blots of immunoprecipitated complex, three bands of 76, 63 and 55 kDa were identified by the two immune sera, confirming the ATPDase 2 identity, and suggesting that this protein is subject to several posttranslational processing, such as glycosylation and proteolysis, resulting finally in a secreted protein of 55 kDa. Additionally, polyclonal anti-SmB2LJ antibodies inhibited 62% and 37% of the ATPase and ADPase activities, respectively, whereas polyclonal anti-SmB1LJ antibodies inhibited ADPase (92%), but not ATPase activity, suggesting that the domain B from the S. mansoni ATPDase 2 is involved in enzyme catalytic regulation, being a new target for inhibitor design. Immunolabelled cryostat sections of infected mouse liver by the anti-SmB2LJ polyclonal antibodies revealed positive reactions on the external surface from the miracidium in the S. mansoni egg. Intense fluorescence was detected in the region between the miracidium and the inner side of the egg-shell, located in von Lichtenberg’s envelope, which is a region of production of immunogenic components. Fluorescence was also detected in the outer side of the egg-shell and entrapped by the surface microspines, confirming that this protein, like in the adult worm, is also secreted from the S. mansoni eggs. No reactivity was observed in the surrounding granumomatous tissues, which are rich en inflammatory cells. Serum samples from S. mansoni-infected Swiss mice were tested by ELISA using SmB1LJ or SmB2LJ as coating antigen. Significantly higher IgG, IgG1 or IgG2a antibody reactivity was detected against SmB1LJ, whereas only IgG1 antibody was highly reactive against SmB2LJ. The reactivity of plasma samples (diluted 1:200) from Swiss mice previously inoculated with potato apyrase or r-potDomain B, a 6xHis tag polypeptide belonging to the domain B (r78-117) from the potato apyrase, homologue to the domain B from the ATPDase 2, was also tested by ELISA using the peptides as coating antigens. Polyclonal IgG and IgG1 anti-potato apyrase antibodies significantly reacted with SmB1LJ, whereas only IgG1 reacted with SmB2LJ. Polyclonal anti-r-potDomain B antibodies did not significantly react with SmB2LJ. Compared to controls, plasma samples (diluted 1:200) from these animals pre-immunized with potato apyrase or r-potDomain B and challenged with S. mansoni did not react significantly with peptides. The results confirmed that the domain B from the ATPDase 2 is potentially involved in the host immune response, and peptides SmB1LJ and SmB2LJ can be used in schistosomiasis studies.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-04-04T18:08:27Z No. of bitstreams: 1 anacarolinaribeirogomesmaia.pdf: 687971 bytes, checksum: 19edf64a9349768df07f14662c3d6df6 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-04-05T11:27:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 anacarolinaribeirogomesmaia.pdf: 687971 bytes, checksum: 19edf64a9349768df07f14662c3d6df6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-05T11:27:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 anacarolinaribeirogomesmaia.pdf: 687971 bytes, checksum: 19edf64a9349768df07f14662c3d6df6 (MD5) Previous issue date: 2015-05-04 / PROQUALI (UFJF) / A NTPDase 1 (50 kDa) de promastigotas de Leishmania infantum foi purificada por eletroforese em gel não-desnaturante. A identidade desta proteína ou de seu domínio B conservado (r83-122) foi confirmada por “Western blots” utilizando soros imunes produzidos contra a apirase de batata (SA), r-potDomínioB (SB), um polipeptídeo recombinante derivado do domínio B desta proteína vegetal, e LbB1LJ (SC; r82-103) e LbB2LJ (SD; r102-121), peptídeos sintéticos derivados do domínio B da NTPDase 1 de L. braziliensis. Sua antigenicidade foi evidenciada em “Western blots” pela reatividade com soros de cães com leishmaniose visceral. Os soros imunes SC ou SD inibiram sua atividade (87-99%) em preparação de promastigotas, sugerindo um efeito direto sobre o domínio B. Por ELISA, 45-50% de 38 cães infectados foram soropositivos para LbB1LJ e LbB2LJ confirmando a antigenicidade deste domínio. / The NTPDase 1 (50 kDa) of Leishmania infantum promastigotes was purified by nondenaturing gel electrophoresis. The identity of this protein or of its conserved domain B (r83-122) was confirmed by Western blots using immune sera raised against potato apyrase (SA); r-potDomainB (SB), a recombinant polypeptide derived from the B domain of this vegetable protein, and LbB1LJ (SC; r82-103) and LbB2LJ (SD; r102-121), synthetic peptides derived from the B domain of the L. braziliensis NTPDase 1. Its antigenicity was evidenced in Western blots by the reactivity with serum samples from dogs with visceral leishmaniasis. The immune sera SC and SD inhibited its activity (87- 99%) in promastigotes preparation, suggesting a direct effect on the B domain. By ELISA, 45-50% of 38 infected dogs were seropositive for LbB1LJ and LbB2LJ confirming the antigenicity of this domain.