nÃo hà / Cristais da lectina de sementes de Canavalia maritima (ConM) nativa foram obtidos pelo mÃtodo da difusÃo de vapor em gota suspensa com soluÃÃo do reservatÃrio contendo tampÃo Hepes 0,1M pH 8.43 com 4% v/v de polietilenoglicol 400 e 2M de sulfato de amÃnio. AtravÃs de âsoakingâ dos cristais com ligantes glicÃdicos foram produzidos cristais da lectina complexada aos aÃucares maltose e trealose. Os cristais obtidos de ConM nativa difrataram a uma resoluÃÃo mÃxima de 1,56 Ã, pertencendo ao grupo primitivo ortorrÃmbico, P21212 com parÃmetros de cÃlula de a=67.9, b=71.0, c=97.6 à e apresentando um dÃmero na unidade assimÃtrica (VM = 2,4 A3 Da-1). Com base nas densidades eletrÃnicas dos resÃduos da estrutura tridimensional resolvida, constatou-se que a sequencia de Perez et al (1991) apresentava erros, que quando corrigidos e comparados com a seqÃÃncia de ConA, aumentaram para 98% o grau de similaridade entre as duas lectinas. A estrutura de ConM nativa exibe um alto grau de enovelamento terciÃrio, tÃpico das lectinas de leguminosas, com visÃvel conservaÃÃo do sÃtio de ligaÃÃo a metais e loops envolvidos na oligomerizaÃÃo molecular. Embora a especificidade e o nÃmero de pontes de hidrogÃnio formadas na interaÃÃo com os dissacarÃdeos maltose e trealose seja a mesma, estruturalmente ocorrem diferenÃas no padrÃo de formaÃÃo de pontes de hidrogÃnio, principalmente na distribuiÃÃo do nÃmero de pontes de hidrogÃnio entre os dois resÃduos de glicose dos dissacarÃdeos. Os ensaios de atividade biolÃgica mostraram que o efeito relaxante concentraÃÃo-dependente da lectina de sementes de Canavalia maritima em anÃis de aorta isolados ocorre provavelmente atravÃs da interaÃÃo com um sÃtio de ligaÃÃo lectina-especÃfico presente no endotÃlio, resultando em liberaÃÃo de Ãxido nÃtrico. / Crystals of Canavalia maritima seeds lectin (ConM) were obtained using the vapor diffusion method in hanging drop by sparse matrix with reservatory solution containing 0,1 M HEPES, pH 8,43, 4% Polyethylene Glycol 400 and 2 M ammonium sulfate. The soaking technic was used to produce lectin crystals complexed with the carbohydrates maltose and trehalose. ConM native crystals diffracted to 1.56 à resolution, belonging to the primitive orthorhombic space group P21212, with unit-cell parameters a=67.9, b=71.0, c=97.6 Ã, consisting in a dimer in the asymmetric unit (VM = 2,4 A3 Da-1), with two metal binding sites per monomer, and loops involved in the molecular oligomerization. The structure was solved by standard molecular replacement techniques. The wrong amino acids residues previously suggested by manual sequencing by Perez et al. (1991) are now determinated as I17, I53, S129, S134, G144, S164, P165, S187, V190, S169, T196 and S202. These modifications confer 98% of similarity between ConM, ConA and ConBr. ConM structure presents a high level of tertiary protein folding, typically of legume lectins. Despite the specificity and the numbers of hydrogen bonds formed in the interaction with the disaccharides maltose and trehalose be the same, structurally changes occurs in the pattern of formation of the hydrogen bonds, especially in the distribution in the number of hydrogen bonds between the two glucose residues of the disaccharides. Our biological activity data show that the relaxant concentration-dependent effect of the seed lectin of Canavalia maritima on isolated aortic rings probably occurs via interaction with a specific lectin-binding site on the endothelium, resulting in a release of nitric oxide.

TEIXEIRA, Claudener Souza. Determinação da estrutura tridimensional de uma lectina de sementes de Canavalia maritima (Aublet) complexada com o polifenol antioxidante resveratrol. 2015. 94 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Vitor Campos (vitband@gmail.com) on 2016-09-01T23:33:14Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_csteixeira.pdf: 4836976 bytes, checksum: abec6d8f925cfce27622f137363ea5f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-02T23:06:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_csteixeira.pdf: 4836976 bytes, checksum: abec6d8f925cfce27622f137363ea5f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-02T23:06:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_csteixeira.pdf: 4836976 bytes, checksum: abec6d8f925cfce27622f137363ea5f1 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resveratrol is a natural antioxidant polyphenol found especially in grape epicarp, walnuts, and pomegranates, which can inhibit the activation of proinflammatory mediators and cytokines at the early gene expression stage. It is well known that lectins are sugar-binding proteins that act as both pro- and anti-inflammatory molecules. Thus, the objective of this work was to verify the binding of a polyphenol compound with a lectin of Canavalia maritima (ConM) based on their ability to inhibit pro-inflammatory processes. To accomplish this, ConM was purified and crystallized, and resveratrol was soaked at 5 mM for 2 hours of incubation. The crystal belongs to the monoclinic space group C2, the final refinement resulted in an Rfactor of 16.0% and an Rfree of 25.5%. Resveratrol binds in the rigid β-sheet through H-bonds and hydrophobic interaction with amino acids that compose the fifth and sixth β-strands of the rigid β-sheet of ConM. The ConM and resveratrol inhibited DPPH oxidation, showing synergic activity with the most effective ratio of 2:3 and carbohydrate binding site is not directly related to antioxidant activity. It is the interaction between ConM and resveratrol that indicates the synergism of these two molecules in acting as free radicals scavengers and in reducing the inflammatory process through the inhibition of many pro-inflammatory events. / O resveratrol é um polifenol antioxidante natural encontrado especialmente na epicarpo da uva, em nozes e na romã o qual pode inibir a ativação de mediadores pró-inflamatório e citocinas na fase precoce de expressão do gene. Já é bem conhecido que as lectinas são proteínas de ligação de açúcares que atuam tanto como moléculas pró- e anti-inflamatórias. Assim, o objetivo do presente trabalho foi o de verificar a ligação de um composto de polifenol com uma lectina de Canavalia maritima (ConM) com base na sua capacidade para inibir processos pró-inflamatórios. Para alcançar este objetivo, a ConM foi purificada e cristalizada, uma solução de 5 mM de resveratrol 5 mM foi utilizada para soaking durante 2 horas de incubação. Os cristais obtidos pertencem ao grupo espacial monoclínico C2, o refinamento final resultou em um Rfactor de 16,0% e uma Rfree de 25,5%. Resveratrol se liga na rígida através de pontes de hidrogênio e interação hidrofóbica com aminoácidos que compõem a quinta e sexta fita-β da folha-β rígida da ConM. A ConM complexada com o resveratrol inibiu a oxidação do DPPH, mostrando atividade sinérgica entre a proteína e o ligante com a relação mais eficaz de 2:3. Foi verificado ainda que o sítio de ligação a carboidratos não está diretamente relacionado à atividade antioxidante. É a interação entre ConM e resveratrol, que indica o sinergismo destas duas moléculas em agir como agentes sequestrantes de radicais livres que podem estarem relacionados a capacidade de redução do processo inflamatório através da inibição de muitos mediadores pró-inflamatórios por lecitinas.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In many parts of the world leguminous plant is one of the most widely known plants previously reported. There are many different types of plants in the family leguminous used as food, in this case, the genus Canavalia comprises a group of some 48 species. The term lectin (derived from the latin word legere, meaning, among other things, to select) represent a heterogeneous group of proteins ranging from size, structure, molecular organization and constitution of interaction points as well as performing several biological activities such as anti-inflammatory, antifungal and antibiotic. Until now, the lectins of plants are one of the most studied, although some lectins in animals are well-specified. This research aim to isolate, purify and define biological activities of a new lectin present in the seeds of the Canavalia maritime. The results indicate the presence of a new lectin with a preference to agglutinate native erythrocytes of rabbit. These lectins were both purified in column chromatography of Sephadex G-50 and chitin, molecular exclusion in HPLC system, respectively. The purity and molecular weight (approximate) of the new lectin (from 50 to 55 kDa) was detected by SDS polyacrylamide gel electrophoresis. The new lectin did not cause hemolysis in human erythrocytes type A, O and AB, it reflects the interaction level of the sugars. According to sugar inhibition assays, the new lectin (content 71,5μg) indicates it is specific for arabinose, fructose, maltose, saccharose and xylose. On the other hand, the new lectin did not prevent the growth of tested bacterial strains, however, it is able to promote the proliferation these microorganisms. It also presented an anti-inflammatory activity as peritonitis induced by carrageenan in mice reducing the migration of neutrophils in the peritoneum of mice and permeability of the blood vessels. It also produced antifungal activity on the growth of the fungus C. neoformans, on its growth assay, evidenced by CIM determination, in this case, the results demonstrates no growth in the presence of the new lectin. / As leguminosas estão entre as plantas mais conhecidas pelas pessoas de diversas partes do mundo. Nesta família, muitas são as plantas que usamos como alimento. O gênero Canavalia ao qual pertence o feijão da praia, dentro da família Leguminosae, é formado por um pequeno grupo de 48 espécies. O termo lectina (do latim legere , que significa escolher, selecionar), representa um grupo heterogêneo de proteínas que variam amplamente em tamanho, estrutura, organização molecular, bem como na constituição de seus sítios de interação, desempenhando atividades biológicas diversas como antiinflamatórias, antifúngicas e antibióticas. As lectinas de plantas são as mais estudadas até então, embora algumas presentes em animais e microorganismos já tenham sido bem caracterizadas. O objetivo geral deste trabalho foi isolar, purificar e determinar atividades biológicas de uma nova lectina presente em sementes da leguminosa Canavalia maritima. Os resultados indicaram a presença de uma nova lectina com preferência em aglutinar eritrócitos nativos de coelho, purificada através de cromatografias de afinidade em Sephadex G-50 e quitina, e de exclusão molecular em sistema HPLC, respectivamente. Por meio de eletroforese em gel de poliacrilamida na presença de SDS, foi constatada a pureza e o peso molecular aproximado da nova lectina de 50 a 55 kDa. A nova lectina não promoveu hemólise em eritrócitos humanos dos tipos A, O e AB, em graus variáveis, o que reflete a sua especificidade de interação com diferentes açúcares. Com uma composição de 71,5 μg de carboidratos, a nova lectina demonstrou, pelo teste de inibição por açúcares, especificidade para os açúcares arabinose, frutose, maltose, sacarose e xilose. Por outro lado, a nova lectina, não inibiu o crescimento das linhagens bacterianas testadas, entretanto, observou-se que ela é capaz de promover a proliferação destes microorganismos. Apresentou atividade antiinflamatória, no modelo de peritonite induzido por carragenina em camundongos, reduzindo a migração dos neutrófilos no peritônio de camundongos e a permeabilidade dos vasos sanguíneos. Também produziu atividade antifúngica sobre o crescimento dos fungos C. neoformans, nos ensaios de crescimento das cepas, evidenciado pela determinação da CIM, onde os resultados demonstraram que não houve crescimento na presença da nova lectina.

Made available in DSpace on 2015-04-01T14:16:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1333665 bytes, checksum: 2f915f0ace8bbb6bb5fbbb794e7c40d5 (MD5) Previous issue date: 2013-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In many parts of the world leguminous plant is one of the most widely known plants previously reported. There are many different types of plants in the family leguminous used as food, in this case, the genus Canavalia comprises a group of some 48 species. The term lectin (derived from the latin word legere, meaning, among other things, to select) represent a heterogeneous group of proteins ranging from size, structure, molecular organization and constitution of interaction points as well as performing several biological activities such as anti-inflammatory, antifungal and antibiotic. Until now, the lectins of plants are one of the most studied, although some lectins in animals are well-specified. This research aim to isolate, purify and define biological activities of a new lectin present in the seeds of the Canavalia maritime. The results indicate the presence of a new lectin with a preference to agglutinate native erythrocytes of rabbit. These lectins were both purified in column chromatography of Sephadex G-50 and chitin, molecular exclusion in HPLC system, respectively. The purity and molecular weight (approximate) of the new lectin (from 50 to 55 kDa) was detected by SDS polyacrylamide gel electrophoresis. The new lectin did not cause hemolysis in human erythrocytes type A, O and AB, it reflects the interaction level of the sugars. According to sugar inhibition assays, the new lectin (content 71,5μg) indicates it is specific for arabinose, fructose, maltose, saccharose and xylose. On the other hand, the new lectin did not prevent the growth of tested bacterial strains, however, it is able to promote the proliferation these microorganisms. It also presented an anti-inflammatory activity as peritonitis induced by carrageenan in mice reducing the migration of neutrophils in the peritoneum of mice and permeability of the blood vessels. It also produced antifungal activity on the growth of the fungus C. neoformans, on its growth assay, evidenced by CIM determination, in this case, the results demonstrates no growth in the presence of the new lectin. / As leguminosas estão entre as plantas mais conhecidas pelas pessoas de diversas partes do mundo. Nesta família, muitas são as plantas que usamos como alimento. O gênero Canavalia ao qual pertence o feijão da praia, dentro da família Leguminosae, é formado por um pequeno grupo de 48 espécies. O termo lectina (do latim legere , que significa escolher, selecionar), representa um grupo heterogêneo de proteínas que variam amplamente em tamanho, estrutura, organização molecular, bem como na constituição de seus sítios de interação, desempenhando atividades biológicas diversas como antiinflamatórias, antifúngicas e antibióticas. As lectinas de plantas são as mais estudadas até então, embora algumas presentes em animais e microorganismos já tenham sido bem caracterizadas. O objetivo geral deste trabalho foi isolar, purificar e determinar atividades biológicas de uma nova lectina presente em sementes da leguminosa Canavalia maritima. Os resultados indicaram a presença de uma nova lectina com preferência em aglutinar eritrócitos nativos de coelho, purificada através de cromatografias de afinidade em Sephadex G-50 e quitina, e de exclusão molecular em sistema HPLC, respectivamente. Por meio de eletroforese em gel de poliacrilamida na presença de SDS, foi constatada a pureza e o peso molecular aproximado da nova lectina de 50 a 55 kDa. A nova lectina não promoveu hemólise em eritrócitos humanos dos tipos A, O e AB, em graus variáveis, o que reflete a sua especificidade de interação com diferentes açúcares. Com uma composição de 71,5 μg de carboidratos, a nova lectina demonstrou, pelo teste de inibição por açúcares, especificidade para os açúcares arabinose, frutose, maltose, sacarose e xilose. Por outro lado, a nova lectina, não inibiu o crescimento das linhagens bacterianas testadas, entretanto, observou-se que ela é capaz de promover a proliferação destes microorganismos. Apresentou atividade antiinflamatória, no modelo de peritonite induzido por carragenina em camundongos, reduzindo a migração dos neutrófilos no peritônio de camundongos e a permeabilidade dos vasos sanguíneos. Também produziu atividade antifúngica sobre o crescimento dos fungos C. neoformans, nos ensaios de crescimento das cepas, evidenciado pela determinação da CIM, onde os resultados demonstraram que não houve crescimento na presença da nova lectina.

Made available in DSpace on 2015-04-01T14:16:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2925990 bytes, checksum: c09f8e05395a813c660d9c2568ea71c5 (MD5) Previous issue date: 2014-08-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Legume lectins are historically recognized as carbohydrate-binding proteins, and this property is roughly linked to the majority of their biological activities, such as pro and antiinflamatory processes, apoptosis and mitogenic mechanisms. However, several studies have demonstrated the capability of these proteins to bind diverse other compounds, such as phytohormones and hydrophobic molecules, although the biological relevance of these interactions remains elusive. Many biological reactions involve proteins interactions with nucleic acids and the protein interaction with DNA plays a key role in the cellular regulation and all vital functions. In the present work, it is reported the crystal structure of ConM, a lectin isolated from Canavalia maritima seeds, in complex with Interleukine 1β primer. A cubic crystal, belonging to the F23 space group, was obtained by the diffusion vapor method and submitted to X-ray diffraction. In the structure, an electron density map corresponding to four nucleotides from the interleukin-1β primer was found in the interface of ConM non-canonical dimer. The nucleotides stabilization involves H-bonds and electrostatic forces with the amino acids His127, Ser110, Lys114, Ser190, Asp192, Thr194, His51 and Ser190. Based on these crystallographic results and in a molecular docking simulation, it is hypothesized that the lectin may function as a transcription factor, which could help us to understand some of their biological activities. / Lectinas de leguminosas são historicamente reconhecidas como proteínas de ligação a carboidratos e essa propriedade é ligada à maioria das suas atividades biológicas, tais como pró e antiinflamatórias, apoptose e mecanismos mitogênicos. No entanto, vários estudos demonstraram a capacidade destas proteínas de se ligarem a diversos outros compostos, tais como fitohormônios e moléculas hidrofóbicas, embora a relevância biológica destas interações permaneça indefinida. Muitas reações biológicas envolvem a interação de proteínas com ácidos nucleicos e a interação da proteína com o DNA desempenha um papel chave em toda a regulação celular e das funções vitais. No presente trabalho relatamos a estrutura cristalina da ConM, uma lectina isolada de sementes de Canavalia maritima, em complexo com o primer da Interleucina 1β. Um cristal cúbico, pertencente ao grupo espacial F23, foi obtido através do método da difusão de vapor e submetido à difração de raios X. Na estrutura, o mapa de densidade eletrônica correspondente a quatro nucleotídeos do primer da interleucina-1β foi encontrado na interface do dímero não-canônico. A estabilização dos nucleotídeos envolve pontes de hidrogênio e forças eletrostáticas com os aminoácidos His127, Ser110, Lys114, Ser190, Asp192, Thr194, His51 e Ser190. Com base nestes resultados cristalográficos e em uma simulação de docking molecular, é hipotetizado que a lectina pode funcionar como um fator de transcrição, o que poderia nos ajudar a entender algumas de suas atividades biológicas.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O resveratrol à um polifenol antioxidante natural encontrado especialmente na epicarpo da uva, em nozes e na romà o qual pode inibir a ativaÃÃo de mediadores prÃ-inflamatÃrio e citocinas na fase precoce de expressÃo do gene. Jà à bem conhecido que as lectinas sÃo proteÃnas de ligaÃÃo de aÃÃcares que atuam tanto como molÃculas prÃ- e anti-inflamatÃrias. Assim, o objetivo do presente trabalho foi o de verificar a ligaÃÃo de um composto de polifenol com uma lectina de Canavalia maritima (ConM) com base na sua capacidade para inibir processos prÃ-inflamatÃrios. Para alcanÃar este objetivo, a ConM foi purificada e cristalizada, uma soluÃÃo de 5 mM de resveratrol 5 mM foi utilizada para soaking durante 2 horas de incubaÃÃo. Os cristais obtidos pertencem ao grupo espacial monoclÃnico C2, o refinamento final resultou em um Rfactor de 16,0% e uma Rfree de 25,5%. Resveratrol se liga na rÃgida atravÃs de pontes de hidrogÃnio e interaÃÃo hidrofÃbica com aminoÃcidos que compÃem a quinta e sexta fita-β da folha-β rÃgida da ConM. A ConM complexada com o resveratrol inibiu a oxidaÃÃo do DPPH, mostrando atividade sinÃrgica entre a proteÃna e o ligante com a relaÃÃo mais eficaz de 2:3. Foi verificado ainda que o sÃtio de ligaÃÃo a carboidratos nÃo està diretamente relacionado à atividade antioxidante. à a interaÃÃo entre ConM e resveratrol, que indica o sinergismo destas duas molÃculas em agir como agentes sequestrantes de radicais livres que podem estarem relacionados a capacidade de reduÃÃo do processo inflamatÃrio atravÃs da inibiÃÃo de muitos mediadores prÃ-inflamatÃrios por lecitinas. / Resveratrol is a natural antioxidant polyphenol found especially in grape epicarp, walnuts, and pomegranates, which can inhibit the activation of proinflammatory mediators and cytokines at the early gene expression stage. It is well known that lectins are sugar-binding proteins that act as both pro- and anti-inflammatory molecules. Thus, the objective of this work was to verify the binding of a polyphenol compound with a lectin of Canavalia maritima (ConM) based on their ability to inhibit pro-inflammatory processes. To accomplish this, ConM was purified and crystallized, and resveratrol was soaked at 5 mM for 2 hours of incubation. The crystal belongs to the monoclinic space group C2, the final refinement resulted in an Rfactor of 16.0% and an Rfree of 25.5%. Resveratrol binds in the rigid β-sheet through H-bonds and hydrophobic interaction with amino acids that compose the fifth and sixth β-strands of the rigid β-sheet of ConM. The ConM and resveratrol inhibited DPPH oxidation, showing synergic activity with the most effective ratio of 2:3 and carbohydrate binding site is not directly related to antioxidant activity. It is the interaction between ConM and resveratrol that indicates the synergism of these two molecules in acting as free radicals scavengers and in reducing the inflammatory process through the inhibition of many pro-inflammatory events.