Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-25Bitstream added on 2014-06-13T18:41:25Z : No. of bitstreams: 1 cano_vsp_dr_araiq.pdf: 7066563 bytes, checksum: 8a9c3624091ccc481f0a5993a6d2b85a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Em um rastreamento por duplo-híbrido, dois parceiros físicos de eIF5A foram identificados: Dys1 e Lia1 (Ligante de eIF5A). Lia1 foi identificada mais tarde como desoxihipusina hidroxilase. As interações físicas evidenciadas por duplo-híbrido foram confirmadas por copurificação. Mapeamento do sítios de ligação de eIF5A revelou que ambos os domínios N- e C-terminal podem ligar-se a Dys1, enquanto que o domínio Cterminal é suficiente para a ligação com Lia1. Pela primeira vez foi demonstrado in vivo que a estrutura secundária em -hélice, presente na extremidade N-terminal da proteína Dys1, pode modular a atividade da enzima através do impedimento estérico da entrada do substrato eIF5A no sítio ativo. Experimentos de inativação gênica mostraram que, em contraste com eIF5A e Dys1, Lia1 não é essencial para a viabilidade celular. Superexpressão do gene LIA1 não suprime o fenótipo temperatura-sensível de mutantes condicionais de eIF5A. Além disso, os alelos de TIF51A não são sinteticamente letais com a deleção de LIA1. Assim como previamente demonstrado para a enzima humana DOHH, o ferro também é essencial para a atividade hidroxilásica de Lia1. O sítio ativo de Lia1 é compreendido pelos resíduos de aminoácidos H79, E80, H112, E113, E116, H237, E238, H270 e E271. A proteína recombinante é uma mistura de formas ligada e não ligada ao metal, as quais foram separadas por gel nativo ou gel filtração, sugerindo um raio hidrodinâmico maior para a apoenzima. A forma mais alongada adotada por Lia1 na ausência do metal foi confirmada por ensaios de “quenching” da fluorescência do triptofano por acrilamida e SAXS. Além da alteração conformacional e inativação da enzima, a perda do metal levou à maior instabilidade de Lia1 na desnaturação térmica ou química. Os resultados obtidos em conjunto mostram que, além de manter a estabilidade da proteína... / In a two-hybrid screen, two eIF5A binding partners were identified: Dys1 and Lia1 (Ligand of eIF5A). Lia1 was further identified as deoxyhypusine hydroxylase. The two-hybrid interactions were confirmed by GST pulldown. Mapping binding sites for these proteins revealed that both eIF5A domains can bind to Dys1, whereas the C-terminal domain is sufficient to bind Lia1. We demonstrate for the first time in vivo that the N-terminal α-helix of Dys1 can modulate enzyme activity by impairing eIF5A interaction. Gene disruption studies showed that, in contrast to the essential nature of eIF5A and Dys1, Lia1 is not essential for cell viability. Overexpression of LIA1 gene does not suppress temperature-sensitivity of eIF5A mutants. Moreover, these TIF51A alleles are not synthetically lethal with a knockout strain of LIA1. Recently, It was shown that LIA1 encodes the enzyme responsible for the final step of hypusine formation, the metalloenzyme deoxyhypusine hydroxylase. As the hydroxylation step in hypusine synthesis is not required for eIF5A activity, lack of genetic interactions between these two genes is expected. As previously demonstrated for the human enzyme DOHH, iron is also essential for Lia1 hydroxylase activity. Lia1 active site is formed by aminoa cid residues H79, E80, H112, E113, E116, H237, E238, H270 and E271. The recombinat protein is a mixture of iron-bound and iron-free forms, which were separated by native gel or gel filtration, suggesting a bigger hydrodynamic radius for the apoenzyme. The elongated shape adopted by Lia1 in the absence of the metal was confirmed by acrylamide quenching of tryptophan intrinsic fluorescence and SAXS. In addition to the conformational change and enzyme inactivation, loss of iron led to higher instability of Lia1 during thermal or chemical unfolding. Taken together, the results show that, besides the ability of iron to keep the stability of the protein...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-07-27Bitstream added on 2014-06-13T20:01:23Z : No. of bitstreams: 1 frigieri_mc_dr_araiq.pdf: 1480583 bytes, checksum: 81dab6a7f6da1d10c98a3b59c3b167fd (MD5) / O Poli ácido glutâmico (PAG) é um poliaminoácido sintético formado por unidades repetitivas de glutamato, que apresentam grupos carboxilas ao longo de sua cadeia principal. A preparação de eletrodos de carbono vítreo modificados com filmes de PAG foi investigada utilizando-se três diferentes procedimentos: eletropolimerização do ácido glutâmico (MONO); deposição direta de poli ácido glutâmico (PAG) e poli ácido glutâmico:glutaraldeído (PAG:GLU) seguida de secagem a temperatura ambiente. Após secagem, o eletrodo modificado foi submetido a ciclos sucessivos entre -0,8 a +2,0 V sob velocidade de varredura de 100 mV s-1. O ácido ascórbico foi usado como composto modelo para os eletrodos modificados, os quais apresentaram um efeito eletrocatalítico na oxidação do mesmo. Os eletrodos modificados foram caracterizados por microscopia de força atômica (AFM) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). O recobrimento sobre a superfície pela adição de PAG apresentou a melhor performance exibindo filmes nanoestruturados e uniformes com baixa resistência à transferência de carga. Os eletrodos modificados por filmes PAG foram usados para estudar a oxidação do flavonóide rutina. Os resultados mostraram um par de picos redox em +0,46/+0,43 V, usado para a pré-concentração da rutina. Uma curva analítica foi obtida no intervalo de 0,9 a 9,0 μmol L-1 e o método proposto foi aplicado para análise do antioxidante em formulação farmacêutica. Os eletrodos modificados por filmes PAG foram também usados para determinação de ácido cafêico. Um par de pico redox reversível em +0,42/+0,45 V foi obtido para o ácido cafêico em tampão B-R pH 3,5. O método foi aplicado para a determinação de ácido cafêico em amostra de vinho tinto, detectando nível de concentração de 34,8μg mL-1 sem tratamento prévio da amostra. Os filmes de PAG:GLU foram... / The poly glutamic acid (PAG) is a syntetic poliamonacid composed by repetitive glutamate units that shows carboxylic groups in the long of the principal chain. Films of PAG on the glassy carbon electrode was investigated by three diferents procedures: glutamic acid eletropomelimerization (MONO), direct deposition of the poly glutamic acid (PAG) and poly glutamic acid:glutaraldehyde (PAG:GLU), followed by drying at room temperature. After solvent evaporation, the modified electrode was submitted by cycles sucessives from -0.8 to +2.0 V at scan rate of 100 mV s-1. The ascorbic acid was used as a model compound in the modified electrodes, which presented an electrocatitic effect in the oxidation of the ascorbic acid. The modified electrodes were characterized by atomic force microscopy (AFM) and electrochemistry impedance spectroscopy (EIS). Coantings by poly glutamic acid onto the surface presented best performance by addition of PAG films that exhibits films nanostructured and uniforms with lower resistance to charge transfer. The modified electrode by PAG films were investigated to oxidation of rutin flavonoid. The results showed a redox pair of peaks at +0.46/+0.43 V, and linear analytical curve at 0.9 to 9.0 x 10-6 mol L-1. The method proposed was successful applied for rutin determination in pharmaceutical formulation. The modified electrode by PAG films was also used to determine cafeic acid. A reversible redox peak pair at +0.42/+0.45 V was obtained for cafeic acid at B-R buffer pH 3,5. The method was applied for cafeic acid determination in the red wine, where the concentration of the 34,8 μg mL-1 was obtained, without any pre-treatment of the sample. The PAG:GLU films onto the glass carbon electrode were also efficient to pre-concetrate and to determine amoxycilin (AMX) and doxorubicin (DXR) in human urine sample. Linear calibration graphs were obtained from 2,0 a 25,0 x 10-6 mol L-1...(Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Fábio Porto Foresti / Resumo: Atualmente estamos em uma corrida entre a descrição da biodiversidade da Terra e sua extinção. Estima-se que a maior parte dessa biodiversidade está sendo extinta antes mesmo de ser descrita. Dentre essa grande diversidade, os peixes são os vertebrados de maior sucesso evolutivo, caracterizando uma diversidade impressionante. Os tubarões, por exemplo, caracterizam em predadores do topo de cadeia alimentar, sendo descritas atualmente aproximadamente 500 espécies, e cada vez mais novas descobertas são feitas com relação a novas espécies. Porém as populações de tubarões estão em declínio devido ao consumo desenfreado de suas nadadeiras pelo mercado e comércio asiático. Soma-se a isso a grande dificuldade na identificação morfológica que é associada à prática de remoção da cabeça e de partes do corpo. A descaracterização pode dificultar, ou no caso de algumas espécies, até mesmo impossibilitar sua identificação. Portanto a necessidade de identificar as espécies de forma mais rápida e eficiente levou ao desenvolvimento de marcadores moleculares, que pudessem servir de respaldo para o monitoramento e controle do comércio desses animais. Uma dessas ferramentas é o DNA Barcode, o qual foi utilizado nesse trabalho para a identificação de nadadeiras coletadas no mercado de peixe de algumas cidades como Santos, Ubatuba e Cananéia do estado de São Paulo. O sequenciamento do gene mitocondrial Citocromo Oxidase subunidade I foi realizado. Posteriormente foram analisadas as sequências no si... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

As plantas possuem um arsenal de substâncias utilizadas como defesa contra patógenos e predadores. A possibilidade de utilizar tais substâncias como biopesticidas revolucionou o estudo das proteínas tóxicas. Proteínas inativadoras de ribossomos (RIPs) e as ureases estão entre as proteínas que são abundantes em plantas. RIPs tipo 2 como a ricina, são muito tóxicas, e podem despurinar ribossomos de várias espécies e induzir lesão em DNA, levando à interrupção da síntese protéica e morte de células. Menos tóxicas que a ricina, a maior parte das RIPs conhecidas são do tipo 1 com apenas uma cadeia polipeptídica de 25 - 32 kDa. As ureases (EC 3.5.1.5) são metaloenzimas dependentes de níquel, que catalisam a hidrólise da uréia para formar amônia e dióxido de carbono. A semente do feijão-de-porco, Canavalia ensiformis, é fonte rica de isoformas de urease, entre elas, a canatoxina (CNTX). A proteína CNTX apresenta atividade inseticida contra diferentes espécies de insetos, e sua toxicidade depende da liberação de um peptídeo interno de 10kDa (pepcanatox), que ocorre por ação das catepsinas do sistema digestivo dos insetos suscetíveis. Um peptídeo equivalente ao pepcanatox foi obtido por expressão heteróloga em Escherichia coli - Jaburetox-2Ec, o qual apresentou atividade tóxica contra Dysdercus peruvianus, Rhodnius prolixus e Blatella germanica. Nesse trabalho demonstramos a atividade inseticida de cinco RIPs tipo 1 (PAP-S, gelonina, momordina, saporina-S6 e licnina) em Spodoptera frugiperda e Anticarsia gemmatalis. As RIPs mostraram um efeito entomotóxico espécie-específico para as lagartas, sendo que momordina foi a menos tóxica nos bioensaios. Perda de peso mais pronunciada foi observada em S. frugiperda no 4° dia após o início dos ensaios e para a A. gemmatalis, no 10° dia. A indução da mortalidade (larval e/ou pupal) foi de 57,13% para os tratamentos em A. gemmatalis e 29,45% para S. frugiperda. Para investigar o efeito deterrente de RIPs tipo 1 em insetos, verificou-se, através do teste cometa, o nível de danos ao DNA em tecidos de S. frugiperda e A. gemmatalis que ingeriram um total de 40 μg de RIPs. Os insetos tratados com RIPs mostraram um valor 2 a 3 vezes maior de células com sinais de dano de DNA do que o controle. O dano de DNA poderia ser conseqüência do estresse oxidativo, assim analisou-se atividade de enzimas antioxidantes CAT e SOD e níveis de peroxidação lipídica (TBARS) nos extratos celulares dos insetos, mas não houve uma correlação entre dano de DNA e marcadores de estresse oxidativo. O peptídeo recombinante derivado de urease, jaburetox-2Ec, induziu uma mortalidade de 100% de S. frugiperda após ingestão de 47μg do peptídeo. Em contraste com os dados obtidos com as RIPs, o jaburetox-2Ec não causou lesões no DNA ou alterações em marcadores do balanço redox em S. frugiperda evidenciando um mecanismo de ação distinto. Em linhagens de células de insetos em cultura (Tn5B e UFL-AG-286), a análise citomorfológica sugeriu a ocorrência de citotoxicidade e lise celular com exposição a 80 e 10 μg do jaburetox-2Ec, após 4 e 7 dias de incubação, respectivamente. Para compreender a ação do peptídeo entomotóxico em células de insetos, realizou-se testes de citotoxicidade utilizando o kit CyTotox-GloP TM P incubando-se células UFL-AG-286 e Sf21 com jaburetox-2Ec. Os resultados com esse kit não foram conclusivos, sugerindo que o peptídeo recombinante seria capaz de inibir as proteases intracelulares liberadas na lise celular. Nossos resultados mostraram que RIPs tipo 1 e o jaburetox-2Ec têm efeito inseticida em lepidópteros por mecanismos distintos, sendo que as RIPs tipo 1 induzem lesão de DNA em A. gemmatalis e S. frugiperda, enquanto que jaburetox-2Ec induz alterações ainda não identificadas, que resultam em morte do inseto. / The plants have an arsenal of substances used as a defense against pathogens and predators. The possibility of using these substances as biopesticides revolutionized the study of toxic proteins. Ribosomes-inactivating proteins (RIPs) and ureases are among the proteins that are abundant in plants. Type 2 RIPS, such as ricin, are highly toxic and depurinate ribosomes of different species and induce DNA damage, arresting protein synthesis and leading to cell death. Less toxic, most of the known RIPs are type 1, composed of a single polypeptide chain of 25-32 kDa. Ureases (EC 3.5.1.5) are nickel dependent metalloenzymes that catalyze the hydrolysis of urea into ammonia and carbon dioxide. The seed of jackbean (Canavalia ensiformis) is a rich source of ureases isoforms, one of which is canatoxin (CNTX). The protein CNTX presents insecticidal activity and its toxicity relies on an internal ~10 kDa peptide (pepcanatox) released upon hydrolysis of CNTX by digestive cathepsins of susceptible insects. A peptide equivalent to pepcanatox obtained by heterologous expression in Escherichia coli - Jaburetox-2EC, showed insecticidal activity against Dysdercus peruvianus, Rhodnius prolixus and Blatella germanica. In this study we demonstrated the insecticidal activity of five type 1 RIPs (PAP-S, gelonin, momordin, saporin-S6 and lychnin) in Spodoptera frugiperda and Anticarsia gemmatalis. The entomotoxic effect of RIPs was species-specific and momordin was shown to be the less toxic in the bioassays. S. frugiperda had a more pronounced weight loss on the 4th day of treatment and A. gemmatalis on the 10th day. Mortality (larval and/or pupal) rate reached 57.13% for A. gemmatalis and 29.45% for S. frugiperda. To investigate the deterrent effect of type 1 RIPs in insects, the levels of DNA damage were evaluated using the comet test in tissues homogenates of S. frugiperda and A. gemmatalis fed a total of 40μg of RIPs. The RIPs-treated insects showed 2 to 3 times more cells with DNA damage, as compared to controls. To test whether DNA damage could be consequent to oxidative stress, the activity of the antioxidant enzymes SOD and CAT and levels of lipid peroxidation (TBARS) were assayed in cellular extracts of S. frugiperda and A. gemmatalis fed 40 μg RIPs, but no correlations were found between DNA damage and stress markers. The urease-derived recombinant peptide, jaburetox-2Ec, induced 100% mortality of S. frugiperda fed 47 μg peptide. In contrast to the results observed for type 1 RIPs, treatment of S. frugiperda with jaburetox-2Ec did not cause damage in DNA nor modifications in redox balance markers, indicating a distinct mechanism of action. Microscopic analysis of lepidopteran insect cells in culture (lines Tn5B and UFL-AG-286) suggested cytotoxicity and cell lysis induced by incubation with 80 and 10 μg jaburetox- 2Ec, after 4 and 7 days, respectively. Aiming to understand the mode of action of the entomotoxic peptide in insects cells, the CyTotox-GloP TM Pkit was used to detect cytotoxicity in UFL-AG-286 and Sf21 cells incubated with jaburetox-2Ec. Unexpectedly, the results were not conclusive since it appears that the recombinant peptide is able to inhibit the intracellular proteases released upon cell lysis, preventing the hydrolysis of fluorogenic substrate used in the kit. In conclusion, our results demonstrated that type 1 RIPs and jaburetox-2Ec are insecticidal to lepidopterans acting through distinct mechanisms. Thus type 1 RIPs induce DNA damage in A. gemmatalis and S. frugiperda, while jaburetox-2Ec induce yet to be identified physiological changes that lead to insect death.

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Actinobacillus pleuropneumoniae es una bacteria gramnegativa que provoca la pleuroneumonía porcina. En este trabajo se ha procedido a la producción y purificación, mediante técnicas de biología molecular, de antígenos proteicos de esta bacteria y a su uso en la formulación de una vacuna por subunidades y de un ELISA para diagnóstico. Los cuatro antígenos escogidos fueron dos proteínas de membrana externa (Tbp1 y Tbp2) y dos exotoxinas (ApxI y ApxIII).La primera necesidad consistía en localizar y secuenciar el gen tbp1 en el genoma de A. pleuropneumoniae. Para la detección de tbp1 se clonó el gen tbp2, situado en posición 5' respecto del gen tbp1, y se utilizó como sonda. Tras su identificación, el gen tbp1 fue clonado en el vector pUC119 y se obtuvo su secuencia completa, ésta se depositó en el Genbank con el código de acceso Z49708, habiéndose obtenido su patente europea EP0733708 y americana 08/624655. Finalmente, el resultado de este primer apartado fue publicado (Daban et al., 1996; Medrano et al., 1997) (Anexos VII.1 y VII.2).Por otro lado, para la clonación de los genes apxIa y apxIIIa se utilizó una estrategia diferente. Al estar publicadas sus secuencias, se diseñaron cebadores de PCR en los cuales se introdujeron mutaciones que creaban dianas de restricción, permitiendo así la amplificación sobre el genoma y posterior clonación en vectores de expresión.Una vez clonados los genes codificantes para las cuatro proteínas se pasó a la producción heteróloga en Escherichia coli. Para ello se utilizaron diversos vectores: pMAL, que generan como producto de expresión una proteína de fusión con la MBP (maltose binding protein) y vectores de la gama pET, con los cuales se ha desarrollado la mayor parte del trabajo. En ellos se han clonado y producido los cuatro antígenos en diversas construcciones, tanto las proteínas completas como péptidos de las mismas. A partir de los extractos obtenidos se procedió a la purificación de los antígenos por cromatografía de afinidad aprovechando fusiones con colas de histidinas.Tras producir y purificar los cuatro antígenos (ApxI, ApxIII, Tbp1 y Tbp2) a escala de laboratorio, se procedió a la elaboración de una vacuna experimental. Se desarrollaron tres protocolos de vacunación sobre cerdos libres de anticuerpos frente a A. pleuropneumoniae. Se estudió la inocuidad y efectividad de esta vacuna.Se determinó la respuesta humoral a partir de las muestras de suero obtenidas en los ensayos de vacunación mediante técnicas de transferencia Western-blot y de ELISA indirecto. Utilizando estas muestras y otras baterías de sueros de campo de animales con historias clínicas diversas se ha desarrollado un kit de ELISA indirecto para la detección de anticuerpos frente a A. pleuropneumoniae. Los antígenos que se utilizan para la preparación de este ELISA son la Tbp2 y la ApxI producidas de forma recombinante. Este kit se comercializa actualmente bajo el nombre de CIVTEST SUISAPP. / Actinobacillus pleuropneumoniae is a gramnegative bacteria responsible for the porcine pleuropneumonia. In this work we have proceeded to the production and purification, using molecular biology techniques, of proteinaceous antigens from this bacteria and to its use in the formulation of a subunit vaccine and in an ELISA for the serological diagnostic. The four chosen antigens were two outer membrane proteins (Tbp1 y Tbp2) and two exotoxins (ApxI y ApxIII).The first requisite was the localization and sequenciation of the tbp1gene in the A. pleuropneumoniae genome. The tbp2 gene was cloned to be used as a probe for the tbp1 detection, this gene is located upstream the tbp1. After its location, the tbp1 gene was cloned in the pUC119 vector and his complete sequence was obtained, this sequence was submitted to the Genbank con el accession code Z49708, the European patent number is EP0733708 and the American is 08/624655. These results were published (Daban et al., 1996; Medrano et al., 1997) (Anexos VII.1 y VII.2).On the other side, for the ApxIa y ApxIIIa genes cloning a different strategy was employed. As their sequences were already published, PCR oligonucleotides were prepared with mutations inserted in order to generate restriction sites, allowing the amplification using the genome as template followed by cloning in expression vectors.Once the four proteins coding genes cloned we proceeded to their heterologue production in E. coli. Diverse vectors were used to achieve this: pMAL, which yields a fusion protein with the MBP (Maltose Binding Protein) and pET range vectors, most of the work has been done with the late ones. The four recombinant antigens have been cloned and produced in the pET vectors, the whole antigens and also as peptides. The recombinant proteins were purified from the expression cultures by means of affinity chromatography making use of histidine fusion tags.After the expression and purification of the four antigens (ApxI, ApxIII, Tbp1 y Tbp2) on a laboratory scale, an experimental vaccine was prepared. This vaccine was tested in three experimental protocols using pigs free form antibodies against A. pleuropneumoniae. The harmlessness and immunogenicity of this vaccine were evaluated.Western-blot and ELISA were used to make a serological titration on samples obtained from the vaccination assays. Using these samples and other field sera collections obtained from swine with known diverse clinical reports, an indirect ELISA assay kit was developed for the detection of specific antibodies against A. pleuropneumoniae. The antigens used in the preparation of the assay are the recombinant proteins Tbp2 and ApxI. This assay is currently being commercialised under the brand CIVTEST SUISAPP.

En Drosophila, el desequilibrio en cuanto al contenido de genes ligados al cromosoma X entre hembras (XX) y machos (XY) es corregido mediante la duplicación de la transcripción del único cromosoma X del macho. Este proceso, llamado compensación de dosis, es mediado por un ensamblaje molecular compuesto por al menos cinco proteínas (MSL1, MSL2, MSL3, MLE y MOF) y dos RNAs largos no codificantes (roX1 y roX2), llamado complejo de compensación de dosis (DCC). La compensación de dosis requiere dos condiciones fundamentales: el reconocimiento específico del cromosoma X por el DCC, y la restricción del proceso a moscas macho. La proteína de unión a RNA Upstream-of-N-Ras (UNR) está implicada en la consecución de ambas condiciones, y aquí hemos estudiado los mecanismos moleculares por los que UNR actúa. Hemos encontrado que, en machos, UNR promueve la compensación de dosis facilitando la asociación de roX2 a MLE, necesaria para una correcta formación del DCC y para su unión al cromosoma X. En hembras, UNR inhibe la compensación de dosis, al menos en parte, promoviendo la unión de SXL al extremo 3’ UTR del mRNA que codifica para msl2, lo que resulta en represión de la traducción de msl2 e inhibición de la formación del DCC. / In Drosophila, the imbalance in X-linked gene content between females (XX) and males (XY) is restored through the 2-fold hypertranscription of the single male X-chromosome. This process, which is called dosage compensation, is mediated by the action of the dosage compensation complex (DCC), a ribonucleoprotein assembly composed of at least five proteins (MSL1, MSL2, MSL3, MLE and MOF) and two long non-coding RNAs (roX1 and roX2). Two features are essential for correct dosage compensation: the specific recognition of the X-chromosome by the DCC and the confinement of the DCC function to the male organism. The RNA binding protein Upstream of N-ras (UNR) is involved in the regulation of these two processes and we have dissected the molecular mechanisms by which this regulation occurs. We have found that, in male flies, UNR promotes dosage compensation by facilitating the association of roX2 with MLE, which is required for correct DCC formation and X-chromosome targeting. In female flies, UNR represses dosage compensation in part by enhancing the binding of SXL to the 3’UTR of msl2 mRNA, thus ensuring tight msl2 translational repression and subsequent inhibition of DCC formation.

Las proantocianidinas ejercen efectos beneficiosos sobre algunos desordenes metabólicos que se consideran factores de riesgo de las enfermedades cardiovasculares. La desregulación del metabolismo lipoproteico juega un papel muy importante en los estados lipídicos alterados. Por lo tanto, los objetivos de esta Tesis fueron: estudiar la contribución del hígado y el intestino en la respuesta hipolipidémica de las proantocianidinas y evaluar los efectos de las proantocianidinas en modelos dislipidémicos nutricionales. Para realizar los experimentos se utilizaron tres modelos experimentales: ratas, ratones y células Caco2. Los resultados obtenidos fueron: que en un test de tolerancia lipídica tanto los quilomicrones como las VLDL contribuyen al efecto hipotrigliceridémico de las proantocianidinas pero su influencia depende del tiempo. Además, las proantocianidinas reprimen la secreción de TG por el hígado in vivo y por el intestino in vitro. ACSL se manifiesta como un gen diana de ellas en las células intestinales. Y finalmente, las proantocianidinas corrigen la dislipidemia pero no contrarrestan la ganancia de peso inducida por la dieta aunque estas tienen un efecto bimodal sobre la retención de energía in vivo. / Proanthocyanidins have been shown to exert advantageous actions on several metabolic disorders that are risk factors of cardiovascular diseases. Lipoprotein metabolism plays an important role in altered lipid states. Therefore, the aims of this Thesis were: To assess the contribution of the liver and the intestine in the hypolipidemic response triggered by proanthocyanidins and to evaluate the short-term effect of an oral intake of proanthocyanidins in dyslipidemic nutritional models. For these purposes, three experimental models have been used: Rats, mice and human Caco2 cells. The obtained results are: In a fat tolerance test, both chylomicrons and VLDL contribute to the hypotriglyceridemic action of proanthocyanidins but their influence depends on time. Moreover, proanthocyanidins repress TG secretion by the liver in vivo and by the intestine in vitro. Furthermore, ACSL manifests as their target gene in intestinal cells. Finally, proanthocyanidins correct dyslipidemia but not the weight gain induced by diet though these have a bimodal effect on energy retention in vivo.

Human color perception is mediated by cone photoreceptor cells which mainly locate on the fovea of the eye. Bright light activates the photosensitive opsin pigments which are embedded in the outer segment membrane discs of cone retinal cells thereby initiating the complex process of photopic vision with a fast response. The cone visual pigments are G-protein coupled receptors which share analogous structure and functional features with rhodopsin, the most thoroughly studied G-protein coupled receptor from rod photoreceptor cells mediating scotopic vision and distributed throughout the retina. These visual pigments modulate spectral tuning of visible light depending on the molecular variance around the protein bound chromophore, 11-cis-retinal, which is a vitamin A derivative acting as an inverse agonist. Various mutations have been clinically identified in the cone opsin genes and associated with visual dysfunction ranging from mild color blindness to severe cone dystrophies. As the crystal structure of the cone pigments is yet to be resolved, identifying key molecular mechanisms that play major roles in optimal functioning of these photoreceptor proteins, should be helpful in providing a deeper understanding of their function and in designing novel therapeutic strategies for congenital retinal cone dysfunction. In order to study such light sensitive, delicate membrane proteins, the human cone opsin genes have been transiently expressed in mammalian cells, regenerated with their natural chromophore and immunopurified in dark conditions. The purified recombinant chromophore-regenerated cone opsins in solution have been characterized in detail by means of biophysical approaches, including spectroscopic, biochemical, and functional analysis, in order to uncover novel properties that help in optimizing the function of these receptors. Site-directed mutagenesis was employed to obtain the clinically identified mutations in cone opsins related to visual disorders and to compare the structure and function of these mutated opsins with the molecular properties of the wild-type cone opsins expressed in the same way. The results of the present study indicate that the cone opsins are less stable in solution and their retinal binding site is more open than rhodopsin. The ligand binding studies using retinal analogs, show that the photoactivated rhodopsin loses its ability to regenerate with its natural chromophore with time but not with an analog, 9-cis-retinal but cone opsin shows regeneration with both retinal analogs under the same experimental conditions. The highly identical red and green cone opsins exhibit different ligand binding modes during regeneration with their natural chromophore, 11-cis-retinal. A secondary retinal uptake, with a slower kinetics, has been also observed with the red and green cone pigments during regeneration with 11-cis-retinal which is altered in the case of blue cone opsin. The role of specific amino acids involved in the regeneration mechanism has also been clarified. Most of the cone opsin mutants studied, associated with visual disorders, fail to regenerate with the ligand due to protein misfolding resulting in aggregation in solution. R330Q green cone opsin mutant show a regeneration ability similar to that of the native pigment but a compromised transducin binding efficiency. Though the N94K deuteranopic mutant apparently aggregates when expressed in mammalian, chromophore binding to opsin would be through an unprotonated Schiff base linkage. Overall, in the present study the molecular properties of cone opsins have been compared among them and with the well-studied rhodopsin. This has led to the proposal of novel molecular mechanisms for cone opsins. The determined structural differences between visual pigments may be linked to their molecular evolution, and the proposal of secondary retinoid binding to visual pigments may function as a regulatory mechanism of dark adaptation. / La percepción del color humano se realiza a través de las células fotorreceptoras de los conos, localizados en la fóvea del ojo. La luz brillante activa los pigmentos fotosensibles que se encuentran en los discos de membrana del segmento externo de estas células iniciando con ello el complejo y rápido proceso de la visión fotópica. Los pigmentos visuales conos son receptores acoplados a proteínas G (GPCR) que comparten estructura análoga y características funcionales a la rodopsina, el GPCR más estudiado y localizado en las células fotorreceptoras de los bastones y responsable de la visión escotópica . Estos pigmentos visuales modulan la sintonización espectral de la luz visible, dependiendo de las diferencias moleculares alrededor del cromóforo ligado a la proteína, 11-cis-retinal, que es un derivado de la vitamina A y que actúa como un agonista inverso. Varias mutaciones han sido identificadas clínicamente en los genes de las opsinas de los conos asociadas a disfunciones visuales; desde la leve ceguera al color a la grave distrofia de las células fotorreceptoras. Como la estructura cristalina de los pigmentos de los conos está todavía por resolver, identificar mecanismos moleculares que juegan un papel importante en el funcionamiento óptimo de estas proteínas, ayudará a obtener una comprensión más profunda de su función y al diseño de nuevas estrategias terapéuticas para la disfunción congénita de los conos. Con el fin de estudiar estas proteínas de membrana sensibles a la luz y delicadas, se han expresado transitoriamente en células de mamífero, regenerado con su cromóforo natural, inmunopurificado en oscuridad y se han caracterizado por medio de técnicas biofísicas, bioquímicas, y funcionales, a fin de descubrir nuevas propiedades que ayuden a la optimización de su función. Mutagénesis dirigida se ha utilizado para obtener las mutaciones clínicamente identificados en opsinas de conos relacionados con los trastornos visuales y comparar la estructura y la función de estas opsinas mutadas con las propiedades moleculares de opsina de conos cono salvaje. Los resultados del presente estudio indican que las opsinas de los conos son menos estables y su sitio de unión al retinal es más abierta que en la rodopsina. Estudios de unión al ligando utilizando análogos del retinal, muestran que la rodopsina fotoactivada pierde su capacidad de regenerarse con su cromóforo natural con el tiempo, aunque la mantiene con el análogo 9-cis-retinal, comparado con la regeneración de los conos, que pueden hacerlo con ambos análogos de retinal. Las altamente idénticas opsinas de conos rojo y verde muestran modos de unión diferente al ligando durante la regeneración con su cromóforo natural, 11-cis retinal. También se ha observado una captación secundaria de retinal, con una cinética más lenta, con los pigmentos de los conos rojos y verdes durante la regeneración con 11-cis-retinal que se altera en el caso de los conos azules. También se discute el papel de los aminoácidos específicos implicados en el mecanismo de la regeneración. La mayoría de los mutantes estudiados, no logran regenerar con el ligando debido al mal plegamiento proteico. El cono verde R330Q muestra una capacidad de regeneración similar a la del pigmento nativo, pero con una baja eficacia de unión a la proteína G, transducina. Aunque inicialmente el mutante N94K parece agregado cuando se expresa en células de mamífero, el cromóforo que se une a la opsina a través de una base de Schiff no protonada. En general, este estudio compara las propiedades moleculares de las opsinas de conos entre ellos y con la rodopsina, proponiendo nuevos mecanismos moleculares para las opsinas de conos. Las diferencias estructurales entre determinados pigmentos visuales pueden estar relacionados con su evolución molecular, y la propuesta de la unión secundaria de retinal a estos pigmentos visuales puede funcionar como un mecanismo de regulación de la adaptación a la oscuridad.

La malaltia del fetge gras no alcohòlic (MFGNA) inclou un espectre histològic que va des de la esteatosi simple (SS) a l'esteatohepatitis no alcohòlica (EHNA), sent aquesta última freqüentment progressiva. Donat que l'acumulació hepàtica de lípids sembla ser un mecanisme crucial en la patogènesi de la MFGNA, una millor comprensió dels mecanismes subjacents que condueixen a l'acumulació inicial de lipíds hepàtics podria ser de gran interès per controlar la progressió de la malaltia. El sistema endocannabinoide (SE), mitjançant principalment els receptors cannabinoides CB1 i CB2, sembla ser que juga un paper important en la patogènesi de la MFGNA modulant el metabolisme lipídic. Així, la hipòtesi establerta és que, en pacients amb MFGNA, l'expressió de gens i factors de transcripció implicats en la regulació del metabolisme lipídic hepàtic, així com l'expressió dels receptors cannabinoides pot estar alterada; i aquesta alteració podria estar relacionada amb l'aparició de dany hepàtic. En conseqüència, vam evaluar l'expressió hepàtica d'alguns gens clau involucrats en la síntesi de novo d'àcids grassos (AG), captació i transport d’AG, oxidació d’AG, inflamació, així com l’expressió de CB1 i CB2 en una extensa cohort de dones obeses mòrbides amb MFGNA segons la seva histologia hepàtica. La principal troballa ha estat que, en el fetge de dones obeses mòrbides amb SS, els gens clau involucrats en la síntesis de novo d’AG presenten una relació inversa amb el grau histològic d’esteatosi, suggerint que la via lipogènica podria estar disminuïda en etapes avançades d’SS. Respecte al SE, els nostres resultats suggereixen un paper perjudicial de CB1 en la MFGNA, mentre que el rol de CB2 no és del tot aclarit. / La enfermedad del hígado graso no alcohólico (EHGNA) incluye un espectro histológico que va desde la esteatosis simple (SS) a la esteatohepatitis no alcohólica (EHNA), siendo esta última frecuentemente progresiva. Dado que la acumulación hepática de lípidos parece ser un mecanismo crucial en la patogénesis de la EHGNA, una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes que conducen a la acumulación inicial de lípidos hepáticos podría ser de gran interés para controlar la progresión de la enfermedad. El sistema endocannabinoide (SE), mediado principalmente por los receptores cannabinoides CB1 y CB2, parece juegar un papel importante en la patogénesis de la EHGNA modulando el metabolismo lipídico. Así, la hipótesis establecida es que, en pacientes con EHGNA, la expresión de genes y factores de transcripción implicados en la regulación del metabolismo lipídico hepático, así como la expresión de los receptores cannabinoides puede estar alterada; y esta alteración podría estar relacionada con la aparición de daño hepático. En consecuencia, evaluamos la expresión hepática de algunos genes clave involucrados en la síntesis de novo de ácidos grasos (AG), captación, transporte y oxidación de AG, inflamación, así como la expresión de CB1 y CB2 en una extensa cohorte de mujeres obesas mórbidas con EHGNA según su histología hepática. El principal hallazgo fue que, en el hígado de mujeres obesas mórbidas con SS, los genes clave involucrados en la síntesis de novo de AG presentan una relación inversa con el grado histológico de esteatosis, sugiriendo que la via lipogénica podría estar disminuida en estadios avanzados de esteatosis. Respecto al SE, nuestros resultados sugieren un papel perjudicial de CB1 en la EHGNA, mientras que el papel de CB2 no es del todo esclarecido. / Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) encompasses a histological spectrum from simple steatosis (SS) to non-alcoholic steatohepatitis (NASH), with the latter being more frequently progressive. Due to lipid accumulation in the human liver seems to be a crucial mechanism in the NAFLD pathogenesis, an improved understanding of the underlying mechanisms leading to the initial hepatic lipid accumulation could be of great interest for controlling the progression of NAFLD. It has also been reported that the endocannabinoid (EC) system, mediated mainly by CB1 and CB2 cannabinoid receptors, plays an important role in NAFLD pathogenesis by modulating lipid metabolism. We therefore hypothesized that in patients with NAFLD, the expression of genes and transcription factors involved in the regulation of hepatic lipid metabolism, as well as the expression of cannabinoid receptors could be altered; and this alteration may be related to the onset of liver damage. Consequently, we wished to further investigate the fatty acid (FA) metabolism and the EC system by evaluating the hepatic expression of some key genes involved in de novo synthesis FA, FA uptake and transport, FA oxidation, and inflammation; as well as CB1 and CB2 expression in an extensive cohort of morbidly obese (MO) women according to their liver histology. The major finding is that, in liver of MO women with SS, the key genes related to de novo fatty acid synthesis have an inverse relationship with the histological degree of simple steatosis; suggesting that the lipogenic pathway seems to be down-regulated in advanced stages of SS. Regarding the EC system, our results suggest a deleterious role of CB1 in NAFLD, while the role of CB2 is not fully clarified.