Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-05-14Bitstream added on 2014-06-13T19:19:37Z : No. of bitstreams: 1 tosqui_p_dr_sjrp.pdf: 1146910 bytes, checksum: 6aba6f1c199f0bebfaeca2737005759b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A influência de ânions sobre as características estruturais e funcionais de hemoglobinas (Hb) vem sendo alvo de pesquisas de nosso laboratório nos últimos anos. Estudos anteriores mostraram que a ligação preferencial de ânions como o Cl- e fosfatos orgânicos (2,3-DPG, IHP) entre outros à desoxi-Hb humana (HbA), modula o equilíbrio entre dois estados alostéricos desoxigenados possíveis, estados To e Tx, livre e complexado com ânions, respectivamente. Medidas funcionais utilizando o método de estresse osmótico, que determina o número de moléculas de água que se liga a superfície da Hb, acompanhando a oxigenação, mostraram que o estado To é um estado com hidratação e afinidade ao oxigênio intermediárias ao Tx e ao oxi-R. Assim, a oxigenação da Hb demanda um modelo considerando estes três estados, To, Tx e R, modulados pela presença de ânions em solução. O íon cloreto é um dos ânions de maior importância fisiológica. A presença de sítios específicos para sua ligação, bem como seu sistema de ligação para a Hb, contudo, são controversos. Evidências estruturais e funcionais apontaram os resíduos arginina 141 e 92 da cadeia alfa como possíveis sítios de ligação de cloreto à Hb. Para investigar essa hipótese, realizamos estudos funcionais variando atividade de água e pH (efeito Bohr), em função da presença de cloreto com hemoglobinas mutantes para essas posições. As hemoglobinas selecionadas foram Chesapeake (R92L), J-Cape Town (R92Q), desArg (141Δ) e Chesapeake desArg (R92L,141Δ). Aspectos estruturais dessas Hbs foram obtidos através de espectroscopia 1H RMN. Todas as Hbs estudadas apresentaram afinidade maior ao oxigênio quando comparadas à HbA, para todas as condições experimentais. Estudos de variação da atividade de água em função da concentração de cloreto mostraram que a única... / The influence of anions on structural and functional properties of hemoglobins (Hb) has been studied by our research group for the last few years. Former studies have shown that the preferential binding of anions, such as Cl and organic phosphates (2,3-DPG, IHP) among others to human deoxy-Hb (HbA), modulates the equilibrium between two possible deoxy states: To and Tx, free and complexed with anions respectively. Functional measurements using the osmotic stress method, which allows the determination of the number of water molecules that binds to the protein surface upon the change in protein conformation induced by oxygenation, showed that To state has intrinsic affinity and hydration intermediate of those of Tx and oxy-R . Hence, Hb oxygenation requires a three state model, considering To, Tx and R, modulated by the presence of anions in solution. Chloride is one of the most important physiological ions and the presence of specific binding sites of this anions is controversial. Structural and functional evidence have pointed to Arginines 141 and 92 as possible binding sites for chloride to Hb. To investigate this hypothesis, we have performed functional studies, changing the water activity and pH (Bohr effect), in function of chloride concentration with recombinants Hbs for these positions. The selected hemoglobins are Chesapeake (R92L), J-Cape Town (R92Q), desArg (141Δ) eandChesapeake desArg (R92L,141Δ). Structural features were obtained through 1H NMR spectroscopy. All Hbs studied have higher affinity than HbA for all experimental conditions. Water activity studies in function of chloride concentration showed that the only Hb that can be adjusted with the three state model is Hb desArg, whereas the other Hbs don’t present the Tx state, fact confirmed by the number of water molecules bound to each... (Complete abstract click electronic access below)

Nesse trabalho temos como objetivo simular diversos estágios da ameba Dictyostelium discoideum durante o seu ciclo de vida social. Tal organismo apresenta um ciclo de vida típico no qual se comporta como uma ameba Eucarionte, alimentando-se de bactérias e dividindo-se por mitose. É quando as fontes de nutrientes no ambiente se tornam escarças que tem início o ciclo de vida social no qual as amebas começam a emitir um sinal químico que guiará as mesmas com objetivo de formar agregados com aproximadamente 50 mil amebas. Dentro de tal agregado as amebas se diferenciam e formam um ser pluricelular na forma de uma lesma que tem como objetivo transportar as amebas para uma região com maior probabilidade de sobrevivência. Para simular tal organismo iremos mesclar dois modelos diferentes para reproduzir a sinalização química entre as amebas e o seu movimento. O modelo utilizado para descrever a sinalização química do composto Adenosina Monofosfato cíclico 3'5' foi desenvolvido de acordo com a análise dos processos bioquímicos envolvidos e os parâmetros foram obtidos experimentalmente. A movimentação das amebas é implementada através de um modelo de animóides com velocidade fixa onde o ângulo de movimento varia de acordo com regras simples que já provaram ser eficientes na simulação desde grupos de animais a processos de segregação celular. Nessa tese mostraremos como o método utilizado para resolver o modelo de sinalização química não é somente mais eficiente numericamente, como também é capaz de apresentar diversas das propriedades da ameba vistas nos experimentos até o momento da agregação, entre elas: sincronização; adaptação; formação de espirais; padrões de reação difusão. Ao implementarmos o movimento das amebas verificamos outras propriedades como: caminhos preferenciais de deslocamento até o centro do agregado (streaming); formação de mound e movimento coletivo circular. Nesse trabalho além de conseguirmos unir diversas propriedades em um único modelo, também conseguimos demonstrar que a origem do movimento helicoidal coletivo das amebas dentro da lesma pode ser proveniente de simples propriedades físicas ao contrário de algumas vertentes que afirmam ser proveniente da quimiotaxia em um sistema com ondas de sinal químico helicoidal. / In this work we aim to simulate different stages of the amoeba Dictyostelium discoideum through its social cycle. This organism has a typical life cycle in which it behaves like an Eukaryotic amoeba, feeding on bacteria and reproducing through mitosis. It is when the sources of nutrients in the environment become scarce that the social cycle begins. In this cycle the amoebae start to emit a chemical signal that will guide them to form aggregates with approximately 50 thousand amoebae. Within such aggregate the amoebae differentiate themselves to create a multicellular being in the form of a slug, which aims to transport the amoebae to a region with a higher probability of survival. In order to simulate such organism we have merged two different models to reproduce the chemical signaling among amoebae and their movement. The model chosen to describe the chemical signaling of the compound cyclic Adenosine Monophosphate 3'5' has ben developed according to the biochemical processes and the parameters obtained experimentally. The amoebae movement is implemented through a boids model with fixed speed where the angle of movement varies according to simple rules that have proven effective in other simulations of animal groups and cellular segregation. In this thesis we show how the method used to solve the model chemical signaling is not only numerically more efficient, but also capable of reproducing several properties of the amoeba seen in experiments until the aggregation stage, including: synchroniiation, adaptation, spiral formation and reaction-diffusion patterns. Upon implementation of amoeba movement we verified other properties such as streaming, mound formation and collective rotational movement. In this thesis we in addition to uniting several properties in a single model, were also able to demonstrate that the origin of the helicoidal movement within the slug can come from simple physical properties, in contrast to some studies which claim the origin to be from chemotaxis in a system with scroll waves of chemical signaling.

Nesse trabalho temos como objetivo simular diversos estágios da ameba Dictyostelium discoideum durante o seu ciclo de vida social. Tal organismo apresenta um ciclo de vida típico no qual se comporta como uma ameba Eucarionte, alimentando-se de bactérias e dividindo-se por mitose. É quando as fontes de nutrientes no ambiente se tornam escarças que tem início o ciclo de vida social no qual as amebas começam a emitir um sinal químico que guiará as mesmas com objetivo de formar agregados com aproximadamente 50 mil amebas. Dentro de tal agregado as amebas se diferenciam e formam um ser pluricelular na forma de uma lesma que tem como objetivo transportar as amebas para uma região com maior probabilidade de sobrevivência. Para simular tal organismo iremos mesclar dois modelos diferentes para reproduzir a sinalização química entre as amebas e o seu movimento. O modelo utilizado para descrever a sinalização química do composto Adenosina Monofosfato cíclico 3'5' foi desenvolvido de acordo com a análise dos processos bioquímicos envolvidos e os parâmetros foram obtidos experimentalmente. A movimentação das amebas é implementada através de um modelo de animóides com velocidade fixa onde o ângulo de movimento varia de acordo com regras simples que já provaram ser eficientes na simulação desde grupos de animais a processos de segregação celular. Nessa tese mostraremos como o método utilizado para resolver o modelo de sinalização química não é somente mais eficiente numericamente, como também é capaz de apresentar diversas das propriedades da ameba vistas nos experimentos até o momento da agregação, entre elas: sincronização; adaptação; formação de espirais; padrões de reação difusão. Ao implementarmos o movimento das amebas verificamos outras propriedades como: caminhos preferenciais de deslocamento até o centro do agregado (streaming); formação de mound e movimento coletivo circular. Nesse trabalho além de conseguirmos unir diversas propriedades em um único modelo, também conseguimos demonstrar que a origem do movimento helicoidal coletivo das amebas dentro da lesma pode ser proveniente de simples propriedades físicas ao contrário de algumas vertentes que afirmam ser proveniente da quimiotaxia em um sistema com ondas de sinal químico helicoidal. / In this work we aim to simulate different stages of the amoeba Dictyostelium discoideum through its social cycle. This organism has a typical life cycle in which it behaves like an Eukaryotic amoeba, feeding on bacteria and reproducing through mitosis. It is when the sources of nutrients in the environment become scarce that the social cycle begins. In this cycle the amoebae start to emit a chemical signal that will guide them to form aggregates with approximately 50 thousand amoebae. Within such aggregate the amoebae differentiate themselves to create a multicellular being in the form of a slug, which aims to transport the amoebae to a region with a higher probability of survival. In order to simulate such organism we have merged two different models to reproduce the chemical signaling among amoebae and their movement. The model chosen to describe the chemical signaling of the compound cyclic Adenosine Monophosphate 3'5' has ben developed according to the biochemical processes and the parameters obtained experimentally. The amoebae movement is implemented through a boids model with fixed speed where the angle of movement varies according to simple rules that have proven effective in other simulations of animal groups and cellular segregation. In this thesis we show how the method used to solve the model chemical signaling is not only numerically more efficient, but also capable of reproducing several properties of the amoeba seen in experiments until the aggregation stage, including: synchroniiation, adaptation, spiral formation and reaction-diffusion patterns. Upon implementation of amoeba movement we verified other properties such as streaming, mound formation and collective rotational movement. In this thesis we in addition to uniting several properties in a single model, were also able to demonstrate that the origin of the helicoidal movement within the slug can come from simple physical properties, in contrast to some studies which claim the origin to be from chemotaxis in a system with scroll waves of chemical signaling.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-24Bitstream added on 2014-06-13T18:49:56Z : No. of bitstreams: 1 costa_lc_me_sjrp_parcial.pdf: 205173 bytes, checksum: bf8330ba8ebec2e33d2e94ec3f85ca8c (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-25T13:01:07Z: costa_lc_me_sjrp_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-25T13:03:25Z : No. of bitstreams: 1 000624262_20151231.pdf: 180856 bytes, checksum: 0c0db07749af7e17dd04bbdebcc70b88 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-01-04T10:26:22Z: 000624262_20151231.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-04T10:28:15Z : No. of bitstreams: 1 000624262.pdf: 814952 bytes, checksum: c2e88a5f2759a15bbe1e835ebd0266af (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Mastoparanos são uma família de peptídeos líticos, extraídos do saco de veneno de vespas sociais, que apresentam moderada a intensa atividade antimicrobiana e alguns são hemolíticos e citotóxicos. Embora o mecanismo de ação destes peptídeos não seja bem compreendido ainda, aceita-se que envolva desestabilização da fase lipídica da membrana celular. Acredita-se que a carga líquida do peptídeo e sua hidrofobicidade média contribuam na modulação da atividade lítica e na seletividade. Nesta dissertação apresentamos um estudo de quatro peptídeos mastoparanos que possuem resíduos ácidos e básicos resultando em uma carga elétrica líquida variando de +1 a +4. Este estudo envolve a análise conformacional destes peptídeos em vesículas zwitteriônicas e aniônicas por dicroísmo circular. Suas atividades líticas foram avaliadas usando espectroscopia de fluorescência monitorando a recuperação da intensidade de fluorescência devido à liberação de marcador fluorescente encapsulado em vesículas. As constantes de partição destes peptídeos em vesículas zwitteriônicas foram também determinadas por espectroscopia de fluorescência usando um método de análise que é independente de modelo. Com o objetivo de entender a influência de resíduos ácidos e a carga líquida dos peptídeos e sua hidrofobicidade na interação peptídeo-lipídio, foram estimadas as contribuições energéticas eletrostáticas e não eletrostática. Para alcançar este objetivo, os resultados obtidos nas isotermas de ligação por fluorescência foram associados com medidas de potencial zeta. Foi observado que a afinidade destes peptídeos em vesículas zwitteriônicas decresce com a carga líquida do peptídeo e as curvas de dose-resposta são mais cooperativas para os dois peptídeos com as cargas mais baixas. Os peptídeos com maior carga apresentaram uma maior afinidade... / Mastoparans are a family of lytic peptides extracted from the venom sac of wasps which present moderate to intense antimicrobial activity and some of them are hemolytic and cytotoxic. Although the mechanism of action of these peptides are still not completely understood, it is accepted that it involves the destabilization of the lipidic phase of the cell membrane. It is believed that both the peptide net electrical charge and its mean hydrophobicity contribute to modulate their lytic activity and selectivity. In this dissertation we present a study of four mastoparan peptides which have acidic and basic residues resulting in net electrical charges ranging from +1 to +4. This study involves the conformational analysis of these peptides in zwitterionic and anionic lipid vesicles by circular dichroism. Their lytic activities were evaluated using fluorescence spectroscopy by the release of fluorescent dye entrapped in these two types of vesicles. The partition constants of these peptides to zwitterionic vesicles were also determined by fluorescence spectroscopy using a method of analysis which is model independent. Aiming to understand the influence of acidic residues and of the peptides net charge and hydrophobocity on the peptide-lipid interaction, the electrostatic and non electrostatic energetic contributions were estimated. To achieve this goal it was used the association of the results of fluorescence binding isotherms and zeta potential measurements. It was observed that the affinity and lytic activity of these peptides in zwitterionic vesicles decrease with the peptides net electrical charges and the dose-response curves are more cooperative for the two peptides with lower net charges. The more charged peptides exhibit higher affinity and lytic activity in anionic vesicles. The most charged peptide displayed the higher selectivity for the vesicles studied. The present work... (Complete abstract click electronic access below)

Nesse trabalho temos como objetivo simular diversos estágios da ameba Dictyostelium discoideum durante o seu ciclo de vida social. Tal organismo apresenta um ciclo de vida típico no qual se comporta como uma ameba Eucarionte, alimentando-se de bactérias e dividindo-se por mitose. É quando as fontes de nutrientes no ambiente se tornam escarças que tem início o ciclo de vida social no qual as amebas começam a emitir um sinal químico que guiará as mesmas com objetivo de formar agregados com aproximadamente 50 mil amebas. Dentro de tal agregado as amebas se diferenciam e formam um ser pluricelular na forma de uma lesma que tem como objetivo transportar as amebas para uma região com maior probabilidade de sobrevivência. Para simular tal organismo iremos mesclar dois modelos diferentes para reproduzir a sinalização química entre as amebas e o seu movimento. O modelo utilizado para descrever a sinalização química do composto Adenosina Monofosfato cíclico 3'5' foi desenvolvido de acordo com a análise dos processos bioquímicos envolvidos e os parâmetros foram obtidos experimentalmente. A movimentação das amebas é implementada através de um modelo de animóides com velocidade fixa onde o ângulo de movimento varia de acordo com regras simples que já provaram ser eficientes na simulação desde grupos de animais a processos de segregação celular. Nessa tese mostraremos como o método utilizado para resolver o modelo de sinalização química não é somente mais eficiente numericamente, como também é capaz de apresentar diversas das propriedades da ameba vistas nos experimentos até o momento da agregação, entre elas: sincronização; adaptação; formação de espirais; padrões de reação difusão. Ao implementarmos o movimento das amebas verificamos outras propriedades como: caminhos preferenciais de deslocamento até o centro do agregado (streaming); formação de mound e movimento coletivo circular. Nesse trabalho além de conseguirmos unir diversas propriedades em um único modelo, também conseguimos demonstrar que a origem do movimento helicoidal coletivo das amebas dentro da lesma pode ser proveniente de simples propriedades físicas ao contrário de algumas vertentes que afirmam ser proveniente da quimiotaxia em um sistema com ondas de sinal químico helicoidal. / In this work we aim to simulate different stages of the amoeba Dictyostelium discoideum through its social cycle. This organism has a typical life cycle in which it behaves like an Eukaryotic amoeba, feeding on bacteria and reproducing through mitosis. It is when the sources of nutrients in the environment become scarce that the social cycle begins. In this cycle the amoebae start to emit a chemical signal that will guide them to form aggregates with approximately 50 thousand amoebae. Within such aggregate the amoebae differentiate themselves to create a multicellular being in the form of a slug, which aims to transport the amoebae to a region with a higher probability of survival. In order to simulate such organism we have merged two different models to reproduce the chemical signaling among amoebae and their movement. The model chosen to describe the chemical signaling of the compound cyclic Adenosine Monophosphate 3'5' has ben developed according to the biochemical processes and the parameters obtained experimentally. The amoebae movement is implemented through a boids model with fixed speed where the angle of movement varies according to simple rules that have proven effective in other simulations of animal groups and cellular segregation. In this thesis we show how the method used to solve the model chemical signaling is not only numerically more efficient, but also capable of reproducing several properties of the amoeba seen in experiments until the aggregation stage, including: synchroniiation, adaptation, spiral formation and reaction-diffusion patterns. Upon implementation of amoeba movement we verified other properties such as streaming, mound formation and collective rotational movement. In this thesis we in addition to uniting several properties in a single model, were also able to demonstrate that the origin of the helicoidal movement within the slug can come from simple physical properties, in contrast to some studies which claim the origin to be from chemotaxis in a system with scroll waves of chemical signaling.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-03-28Bitstream added on 2014-06-13T20:40:39Z : No. of bitstreams: 1 lombardi_fr_dr_sjrp.pdf: 1861789 bytes, checksum: ac765d6632ca6304a2807d3ec667d304 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-08Bitstream added on 2014-06-13T20:29:19Z : No. of bitstreams: 1 akao_pk_me_sjrp.pdf: 3271201 bytes, checksum: 442f358fe13f76b52392394d1b1519df (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Metaloproteinases presentes no veneno de serpentes são toxinas hemostaticamente ativas que interferem em diferentes níveis na cascata de coagulação e têm sido exploradas como ferramenta bioquímica nas pesquisas de coagulação, diagnósticos, modelos de inibidores de metaloproteinases e compreensão do mecanismo de ação de venenos. Estudos estruturais complementados por ensaios de docking molecular têm ajudado muito na compreensão de suas especificidades e mecanismo de ação. Assim, neste trabalho a metaloproteinase não-hemorrágica fibrinogenolítica da classe PI, isolada do veneno de Bothrops moojeni (BmooMP -I) foi cristalizada e sua estrutura resolvida a 1,76 Å de resolução. O íon zinco catalítico possui uma coordenação octaédrica formada por três histidinas canônicas (His 140 , His 144 e His 150 ) e por três moléculas de solvente. Uma comparação seqüencial e estudos estruturais indicaram que os motivos que compreendem os resíduos 153-164 e 167-176 possuem uma característica saliente, que diferencia as outras SVMPs hemorrágicas das não-hemorrágicas de classe PI, podendo estes motivos estarem diretamente envolvidos no desenvolvimento da atividade hemorrágica. Além do projeto principal, foram realizados estudos com a proteína endo-1,4-β-glicanase de Bacillus subtilis (Cel5A), que hidrolisa a ligação glicosídica β(1-4) do polímero de celulose. Esse polímero tem recebido grande atenção do meio acadêmico e industrial devido ao seu potencial na produção de açúcares solúveis, produtos químicos e biocombustíveis. Porém para o aproveitamento da biomassa celulósica é necessário a ação sinérgica do coquetel enzimático formado por endo-1,4-β-glicanases, celobiose-hidrolases ou exo-1,4-β-glicanases e β-glicosidases. Assim, o gene Cel5A constituído pelo domínio catalítico e o módulo de ligação à carboidratos (CBM) foi clonado... / Snake venom metalloproteinases are hemostatically active toxins that interfere in different levels on the blood coagulation cascade. Therefore, they have been extensively investigated as biochemical tools for coagulation studies and diagnostics, and as model for design of metalloproteinases inhibitors and understanding of venom action mechanism. Structural studies complemented by molecular docking experiments have been instrumental to shed light on the the stereo specificity and action of enzymes. In this study, a fibrin(ogen)olytic non-hemorragic PI class metalloproteinase isolated from Bothrops moojeni (BmooMPα-I) was crystallized and its structure determined at 1,76 Å resolution. The catalytic zinc ion displays an octahedral coordination formed by three canonical histidines (His 140 , His 144 e His 150 ) and three solvent molecules. Comparative sequence and structural studies indicate that the motif comprising amino acid segments 153-164 e 167-176 is a salient feature that differentiates non- and hemorrhagic PI class SVMPs and it might be directly involved in the development of the hemorrhagic activity. In parallel to the main project, a biophysical study was carried out on the thermophilic endo-1,4-β-glucanase from Bacillus subtilis. Endo-cellulases are responsible for the cleavage of β(1-4) glycosidic linkages from cellulose. This polymer has been receiving great attention from both industrial and academic community due to its applications in food, chemical and biofuels industries. However, for its use is needed to reduce the cellulose into fermentable sugars and this process involves the synergistic action of endo-1,4-β-glucanases, celobiose-hydrolases or exo-β-1,4-glucanases and β-glucosidases. In this project, the gene of the Cel5A consisting of the parental catalytic domain and its carbohydrate-binding module was cloned in pET28a vector and expressed in BL21(DE3)... (Abstract complete click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-01-20Bitstream added on 2014-06-13T20:29:20Z : No. of bitstreams: 1 baldissera_g_me_sjrp.pdf: 1871660 bytes, checksum: 86dc29a222aa0aef2af0753574aed6e0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Protonectina e Protonectina 1-6 são peptídeos extraídos do veneno da vespa social Agelaia pallipes pallipes. O primeiro apresenta atividade hemolítica, de degranulação de mastócitos e quimiotática, enquanto o segundo apresenta somente a atividade quimiotática quando atuam isoladamente. A associação destes dois peptídeos, em proporção 1:1 produz um aumento nas atividades hemolíticas e de degranulação de mastócitos, enquanto a atividade quimiotática decresce acentuadamente, ou seja, em associação apresentam um comportamento mais acentuado de interação com membranas. Dados de dicroísmo circular mostram que, quando associados, há um pequeno acréscimo no percentual de aminoácidos em conformação de hélice-α. A proposta deste trabalho é analisar, usando dinâmica molecular, os aspectos conformacionais da Protonectina isolada e em associação com a Protonectina 1 – 6 em misturas de TFE-água, para entender se e como ocorre essa associação, procurando destacar quais fatores podem ser determinantes nesse processo. A Protonectina isolada foi estudada por meio de dinâmicas moleculares de equilíbrio e dinâmica associada ao método de troca de réplicas. Com esse método, obteve-se dezesseis trajetórias de 60 ns varrendo o intervalo de temperaturas de 287 a 342 K, usando uma conformação em hélice alfa ideal como estrutura inicial. Usando o software WHAM e parâmetros como o RMSD e a primeira das componentes de uma Análise de Componentes Principais, PCA, como coordenadas de reação, obteve-se a superfície de energia livre, que apresenta dois mínimos principais. O mínimo com energia mais baixa contém estruturas ordenadas, com parte dos resíduos em alfa-hélice, ou em hélice-5 ou, ainda, numa combinação de “turns” e B-bridges, enquanto conformações aleatórias são encontradas no segundo mínimo. Destes dados o tempo de transição... / Protonectin and Protonectin 1- 6 are peptides extracted from the venom of the social wasp Agelaia pallipes pallipes. While Protonectin presents hemolytic, mast cell degranulation and chimiotactic activities, protonectin 1-6 just presents the chimiotactic activity. When these peptides are mixed at 1:1 molar ratio the hemolytic and mast cell degranulation activities increase while the chemiotactic decreases significantly. Circular Dicroism data shows a small increase in the amount of residues in ordered structures, alfa helix, for example. The purpose of this work is to analyse the conformational features of these peptides isolated and in association in TFE-water mixtures using molecular dynamics simulation to understand if this association occurs or not and how. The Protonectin was studied using equilibrium MD simulations and associating Molecular dynamics and the replica exchange methods. With this method, sixteen trajectories of the 60 ns in the range 287 – 342 K was simulated, all the replicas starting from an ideal alfa helix. Using the WHAM software, RMSD parameters and the first Principal Components Analysis, PCA, we have the free energy surface, that presents two principals minimums. One corresponding to structures with some organization some residues in α-helix, 5-helix or turns associated with b-bridges. The other minimum presents structures in coil conformation. The “folding” time were stimated and the stability of the conformations are discussed. Starting from typical structures found in the equilibrium dynamic associated with the replica exchange method six 60 ns trajectories were simulated. These simulations comprove some stabilization of the structures found at the energy minimum. The association of Protonectin and Protonectin 1- 6 was studied using equilibrium molecular dynamics run during at ~300 ns in the ambient temperature. The results suggest that there... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2000-02-22Bitstream added on 2014-06-13T18:47:48Z : No. of bitstreams: 1 silva_jm_me_sjrp.pdf: 1323237 bytes, checksum: d794e2f086753572174012708399ebeb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Usando o modelo de Peyrard-Bishop [2] exploramos o limiar de energia para existência de localização de energia, assim como a dinâmica de um par de cadeias de osciladores representando o DNA. Em trabalho recente [9], obteve-se o limiar de energia para uma cadeia homogênea. Neste trabalho os resultados para cadeias homogêneas e não homogêneas serão considerados. A não homogeneidade é tratada na forma de blocos com diferentes parâmetros para o potencial de Morse. O potencial de Morse é usado para simular as ligações de hidrogênio que estabilizam a dupla hélice do DNA. Esta é uma primeira aproximação para a molécula real.Os resultados mostram que o valor da energia crítica, a energia mínima para haver localização de energia, é uma função da presença de interfaces entre os blocos e a dinâmica revela que essa localização se restringe ao bloco inicialmente excitado. / Using the Peyrard-Bishop model [2] we explore the threshold energy for energy localization as well as the dynamics of a DNA chain. In a recent work [9], the threshold energy for localization in homogeneous chain have been obtained. Here results for homogeneous and nonhomogeneous chains are considered. This nonhomogeneity is treated as blocks with different values for the parameters in the Morse Potential, the usually used potential function for simulating the Hbonds in the DNA double helix. This is a suitable first approximation for the real molecule. The results show the threshold energy depends on the presence of block interfaces and the dynamics shows that localization is restricted to the block initially excited.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-01-22Bitstream added on 2014-06-13T19:47:18Z : No. of bitstreams: 1 silva_vct_me_sjrp.pdf: 648221 bytes, checksum: 471be77c5cc136374f3cf0a74fb31395 (MD5) / A ligação do O2 à Hemoglobina (Hb) é um processo regulado por interações alostéricas. Os íons Inositol hexafosfato (IHP) e cloreto, e prótons, são efetores alostéricos que estabilizam a Hb na estrutura quaternária T, diminuindo a afinidade da proteina pelo O2 em meio alcalino. A ligação de IHP também altera a cooperatividade de algumas hemoglobinas como, por exemplo a hemoglobina desArg, uma variante da HbAo da qual o resíduo arginina 141 das cadeia alfas foram retirados enzimaticamente. Estas argininas são prováveis sitios de interação com ions cloreto. Neste trabalho investigou-se a influência que a ligação de ânions Cl - e/ou IHP à Hb nas propriedades funcionais e conformacionais da proteína. Foi determinado o efeito destas interações na afinidade e cooperatividade de ligação de oxigênio à proteína, na liberação de prótons com a oxigenação ( efeito Bohr ), e na conformação da proteína. O papel de resíduos específicos nestes efeitos foi investigado comparando resultados obtidos com HbAo, Hb-desArg, e Hb Chesapeake (R92L), um mutante natural na qual a arginina 92 esta substituída por leucina. Os resultados mostraram que a retirada do resíduo C-terminal da cadeia alfa, arginina 141, suprimiu a cooperatividade da hemoglobina, diminui o número de prótons liberados durante a oxigenação, e que esta liberação de prótons foi a mesma na presença ou ausência de íons cloreto. Ainda, a retirada deste resíduo não interferiu no efeito Bohr dependente de IHP. Os resultados mostraram que a saturação de oxigênio ligados à HbA0 na presença de IHP não induziu a mudança na estrutura quaternária observada na ausência deste ânion, e na sua presença em meio com NaCl. Apesar disto, a cooperatividade da ligação é mantida. A arg-141α tem papel fundamental na estabilização pelo IHP da estrutura quaternária... / The hemoglobin (Hb) oxygenation is a molecular process regulated by allosteric interactions. Inositol hexaphosphate (IHP), chloride and protons are heterotropic effectors that stabilizes the deoxy state, the quaternary structure T, decreasing O2 affinity in alkaline solution. IHP binding also modifies cooperativity of several Hbs, such as desArg Hemoglobin, a variant form of HbA which is obtained by enzymatic cleavage of the two Arg-141alfa residues. This residue has been identified to be a Cl - binding site on Hb. This work follows up previous studies of the structure- function regulation of Hb oxygenation by anions Cl - and/or IHP. We measured the effect of these interactions on cooperativity and oxygen affinity, protons release upon oxygenation (Bohr Effect), and protein conformation. The role of specific residues on this effect was investigated trough results obtained with HbA, desArg Hemglobin and Hemoglobin Chesapeake (R92L), a natural mutant in which Arg- 92α is changed to Leu. The results showed that the suppression of C-terminal Arg-141 implies in non- cooperative O2-binding to Hemoglobin, lowering the protons released during oxygenation, and the protons release remains the same on chloride absence and presence. The removal of this residue didn´t affect the Bohr Effect on IHP presence. The results showed that O2 binding in the presence of IHP don´t induce quaternary structure transition observed in the absence of anions. Nevetheless, the cooperativity was maintained. The arg-141 have a main role on IHP stabilization of oxy and deoxy protein quaternary structure T. This conclusion is supported by results desArg Hemoglobin oxygenation determined in IHP presence, with and without NaCl. Calorimeters assays of IHP interaction with three Hemoglobin species, carried through Isothermal Titration Calorimetry confirm the Arg-141 importance on oxygenated... (Complete abstract click electronic access below)