Orientador: Sergio Marangoni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:48:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Toyama_DanieladeOliveira_D.pdf: 11046039 bytes, checksum: b59847c8c17a448c14ff005914cccd57 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Nesta tese foram apresentados os resultados da purificação de várias proteínas biologicamente ativas do veneno de serpentes crotálicas (CrotaJus durissus temfjcus, Crotalus durissus cascavel Ia, Crotalus durissus ruruima e CrotaJus durissus colliJineatus); botrópica (Bothrops pirajal) e coral (Mícrurus dumerilíi carínícauda). Muitas destas frações foram purificadas e caracterizadas do ponto de vista biológico, bioquímico e farmacológico. FraçOes como: crotamina, fosfolipase A2 (PLA2), crotapotinas e outras mostraram uma significativa atividade antibacteriana contra bactérias frtopatogênicas e patogênicas. As análises ultraestruturais e outros dados bioquímicos indicam que estas frações exercem essa atividade de formas diferenciadas. Foram observados quatro mecanismos de ação: 1.interação das frações com a membrana bacteriana, induzindo a ruptura e desorganização da mesma com posterior lise celular, 2. desorganização citoplasmática através da entrada das frações por poros na membrana causando lise celular, 3. digestão da membrana com posterior extravasamento do conteúdo interno bacteriano com lise celular, 4.1ise da membrana através dos radicais livres gerados pela reação enzimática do veneno com a membrana bacteriana. Durante o desenvolvimento da tese foram publicados e submetidos à publicação os seguintes artigos: 1.0liveira et aI., 2002 apresentaram o fracionamento do veneno de CrotaJus durissus terrificus em HPLC de fase reversa, com obtenção das frações: crotapotinas (F5 e F7) e PLA2 (F15, F16 e F17). As frações apresentaram atividade antibacteriana contra Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae. A fração F17 apresentou atividade anticoagulante e foi seqüenciada apresentando uma homologia estrutural com outras PLA2 em tomo de 60-90%. Sua massa molecular de 14,6kDa foi determinada através de tricina SDS-PAGE, eletroforese de duas dimensões e MALDI TOFF. 2. T oyama at aI., 2003 verificaram a atividade enzimática, neurotóxica e antibacteriana da fração PLA2 (F15) isolada do veneno de CrotaJus dirissus teTTificus. 3.0liveira et aI., 2003 isolaram, purificaram, seqüenciaram a fração crotapotina, um componente ácido da crotoxina do veneno de Crotalus duríssus cascavel Ia, e realizaram testes para verificar a atividade antibacteriana em bactérias fitopatogênicas Gram-positivas e Gram-negativas, além de testes inflamatórios e nefrotóxicos. 4.Havt et aI., 2005 isolaram uma nova lectina tipo C (BPL) de Bothrops pirajai que foi caracterizada biológica e bioquimicamente. Esta fração também mostrou um efeito nefrotóxico em perfusão em rins isolados de ratos. 5. Toyama et al.,2004 isolaram, purificaram e caracterizaram bioquimicamente uma nova crotamina símile do veneno de Crotalus durissus cascavel/a. Foram identificados os peptídeos biologicamente ativos da crotamina, os quais foram responsáveis pela estimulação de secreção de insulina. . 6.Gandhi et aI., 2004 purificaram uma nova lectina tipo C (crotacetin), obtida do veneno de Crotalus durissus cascavel/a. Esta nova lectina induziu a agregação plaquetária, a aglutinação eritrocitária e também mostrou uma atividade antibacteriana. 7. Cavada et aI., 2004 purificaram e caracterizaram uma nova lectina da semente de Lonchocarpus sericeus, com alta especificidade por N-acetilglicosamina. 8. Cháriston et ai, 2004 isolaram e determinaram a estrutura primária de uma nova PLA2 de Micrurus dumerilli carinicauda. 9.Toyama et aI., 2004 isolaram, purificaram e caracterizaram uma nova isoforma da crotamina do veneno de Crotalus durissus ruruima e mostraram seu efeito antibacteriano. 10.Toyama et aI., 2004 isolaram, purificaram e caracterizaram uma nova PLA2 do veneno de Crotalus durissus collilineatus. Nestes trabalhos foram determinadas as regiões moleculares responsáveis pela atividade antibacteriana. 11. Toyama et a/., 2004 purificaram e caracterizaram uma nova L-amino oxidase do veneno de Crotalus durissus cascavel Ia (Casca LAO) através de exclusão molecular e HPLC de troca iônica. Casca LAO apresentou uma grande inibição bacteriana em bactérias Gram-negativas (Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae) e Gram-positivas (Streptococcus mutans). Os estudos destas frações apresentam perspectivas futuras na aplicação terapêutica, como agentes antibacterianos, de novos peptídeos sintéticos ou naturais / Abstract: In this dissertation we present the results of purification of several biologically active protein from the crotalic rattlesnake venom (Crotalus durissus terrificus, Crotalus durissus cascavel/a, Crotalus durissus ruruima e Crotalus durissus collilineatus); from bothropic (Bothrops piraja) and coral (Micrurus dumerilli camicauda). Many of these fractions were purified and biochemical, biologically and pharmacologically characterized, some were reported and other submitted for publication in specialized joumals. Some fraction as crotamine, phospholipase A2 (PLA2), crotapotins and other showed a significant antibacterial activity against phytopatogenical and pathogenic bacterium. Ultra structural and biochemical analyses suggest that this fraction exert this antibacterial activity by different ways, which are grouped according to the mode action into four different mechanisms: 1.interaction of some fractions with the bacterial membrane inducing cellular Iyses by membrane rupture and disorganization. 2. Bacterial cell Iyses by action of fraction from the venom that form pore on the membrane and consequently cytoplasmatic disorganization and membrane rupture. 3. Membrane cell digestion induced by protein from the venom and consequently lost of cytoplasmatic content and cellular Iyses. 4. Membrane cel! Iyses induced by free radical generated by enzymatic action of protein form the venom. During the development of this thesis we reported and submitted some articles listed below: 1. Oliveira et aI., 2002 presents the purification of crotapotins (F5 and F7) and PLA2 (F15, F16 and F17)from the Crotalus durissus terrificus venom by reverse phase HPLC. These fraction showed significant antibacterial activity against Xanthomonas axonopodis pv. Passiflorae. Fraction F17 also showed an anticoagulant activity and its amino acid sequence showed high amino acid sequence identity with.60-90% with other PLA2 from different sources. Its molecular mass was 14,6kDa determined by Tricine PAGE-SDS, two dimensional electrophoresis and MALDI TOFF. 2. Toyama et aI., 2003 showed the enzymatic, neurotoxic and antibacterial activities of PLA2 isoform (F15) from the Crotalus durissus terrificus venom. 3. Oliveira et aI., 2003 isolated, purified and determined the amino acid sequence of crotapotin fraction, an acid compound of crotoxin from the Crotalus durissus cascavel/a, and detennined its antibacterial activity against Gram-positive and Gram-negative phytopathogenic baderium, intlammatory and nephrotoxicity. 4. Havt et aI., 2005 isolated a new type C-Iectin (SPL) trom the Bothrops pirajaithat was biologically and biochemical characterized. This fraction also showed a nephrotoxic effect on the isolated perfused kidney. 5. Toyama et aI., 2004 isolated, purified and characterized biochemical a new crotamine like from Crotalus durissus cascavella venom. In this work we identified the biologically active peptide from this crotamine, which were responsible for increasing insulin secretion. 6. Gandhi et aI., 2004 purified a new lectin type C (crotocetin) trom the Crotalus durissus cascavella venom. This lectin induced platelet aggregation, erythrocyte agglutination and also showed an antibacterial activity. 7. Cavada et aI., 2004 purified and characterized a new lectin from the Lonchocarpus serieus seed that showed high specific binding against N-acetyl glucosamine. 8. Cháriston et aI., 2004 isolated and determined the amino acid sequence of new PLA2 from Micrurus dumerilli carinicauda. 9. Toyama et aI., 2004 isolated, purified and characterized a new crotamine isofonn from the Crotalus durissus ruruima venom and showed its antibacterial activity. 10. Toyama et aI., 2004 isolated, purified and charaderized a new PLA2 trom the Crotalus durissus collilineatus venom. In this work we determined the molecular region of the PLA2 responsible for the antibacterial activity. 11. Toyama et aI., 2004 purified and characterized a new L-amino acid oxidase from the Crotalus durissus cascavella whole venom (Casca LAAO) by molecular exdusion and cation exchange HPLC. Casca LAAO inhibited strongly the bacterial growth rate of Gram-negative (Xanthomonas axonopodis pv passiflorae) and Gram-positive (Streptococcus mutans). These studies presented here showed a future perspective to therapeutic application of these peptides, synthetical/y or natural/y obtained as potential antibacterial substances / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Lea Rodrigues Simioni, Maria Alice Cruz-Hofling / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-20T06:55:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cogo_JoseCarlos_D.pdf: 14244533 bytes, checksum: f92b7d3b01d031de9913d42d8deaa4ea (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Duas frações com atividade fosfolipásica ('PLA IND. 2¿) foram isoladas do veneno total de Bothrops insularis através de 2 processos de fracionamento: gel de Sephadex G-75 em tampão formato de amônio 50 mM, pH 3,5 e gel de Sephadex G-150 em tampão fosfato salina (PBS) 0,1M, pH 7,2 seguido por cromatografia de troca iônica em DEAE Sephadex em tampão bicarbonato de amônio 0,01 M, pH 8,0. A fração isolada em pH ácido mostrou-se menos efetiva que a fração obtida em pH neutro. Esta última reproduziu todos os efeitos farmacológicos observados com o veneno total. Estes foram associados apenas à atividade ('PLA IND. 2¿) pois a fração é desprovida de atividades esterásica, coagulante e caseinolítica. Utilizando técnicas de eletrofisiologia, miografia, determinação dos níveis de creatino quinase (CQ) e estudos das alterações morfológicas (músculos incubados com r- a fração ('PLA IND. 2¿) ou injetados com o veneno e fração ('PLA IND. 2¿) e comparando nossos resultados com aqueles existentes na literatura, chegamos às seguintes conclusões: 1) Alterações miográficas induzidas pela fração ('PLA IND. 2¿) isolada em pH neutro,caracterizam-se pela facilitação da neurotransmissão (aumento da amplitude de contração muscular e aumento da freqüência dos potenciais em miniatura da placa terminal) seguida por bloqueio das contrações musculares. O bloqueio induzido por esta fração, mostrou-se dose-tempo dependente e irreversível após a lavagem da preparação. A ('PLA IND. 2¿) isolada em pH ácido promoveu a facilitação da neurotransmissão mas não promoveu o bloqueio das contrações musculares. 2) Os efeitos da redução da temperatura de incubação e da substituição de Ca2+por Sr2+ no meio nutritivo, inibindo o efeito bloqueador da fração ('PLA IND. 2¿), sugere a existência de uma relação entre as atividades enzimática e farmacológica. 3) A ('PLA IND. 2¿) foi capaz de liberar CQ dos músculos biventer cervicis incubados, em consonância com os efeitos observados diretamente nos músculos incubados tanto em microscopia óptica como nos músculos injetados, analisados com microscopia eletrônica. 4) O soro anti-botrópico (comercial) neutralizou apenas parcialmente a liberação de CQ e bloqueio das contrações musculares. A existência de componentes específicos, que não se encontram nos venenos botrópicos utilizados na imunização, põe novamente em destaque a alta especialização alcançada pela Bothrops insularis. 5) As alterações ultraestruturais induzidas pelo veneno bruto atingem a junção neuromuscular, os axônios mielínicos e as fibras musculares. Incluem também alterações vasculares e vasculotóxicas com conseqüente efeitos hemorrágicos. 6) As alterações ultraestruturais induzidas pela fração ('PLA IND. 2¿) são mais brandas. Atingem tanto a porção pré-sináptica, como a porção do músculo. No músculo afetam principalmente o retículo sarcoplasmático (distúrbio iônico provável), o túbulo T (em menor grau), e a organização miofibrilar. Células musculares mionecróticas são em menor número do que as afetadas pelo veneno bruto. Por outro lado, os efeitos hemorrágicos parecem ser mais proeminentes / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Ciências Biológicas

Orientador: Silvia Regina Catharino Sartori Barravieira / Coorientador: Rui Seabra Ferreira Junior / Banca: Joel Carlos Lastoria / Banca: Alexandre Leite Rodrigues de Oliviera / Resumo: A cicatrização de uma ferida consiste em uma perfeita e coordenada cascata de eventos celulares e moleculares que interagem para que ocorra a reestruturação original do tecido. Nas últimas décadas, o tratamento de feridas vem ganhando um grande avanço tecnológico e científico, visando à redução no tempo de cicatrização e diminuição dos riscos de infecção. Assim, a bioengenharia de tecidos introduziu novas alternativas no tratamento de doenças e perdas teciduais por meio do uso de células-tronco associadas à biomateriais. Selantes de fibrina convencionais atuam como arcabouço no transplante de células-tronco pela biocompatibilidade, bio-absorção e a capacidade de ligação célula-selante. O presente estudo tem por objetivo avaliar a resposta cicatricial da ferida cirúrgica na pele de ratos com a aplicação de células-tronco mesenquimais (CTMs) extraídas da medula óssea de ratos em associação ao selante de fibrina derivado de peçonha de serpente (SFPS), visando avaliar se a aplicação do selante promove uma melhor união dos tecidos dérmicos e melhor cicatrização da ferida cirúrgica, tanto sozinha, quanto em associação com CTMs. Para tanto, foram utilizados 2 grupos de analise comparativa, sendo o grupo A (n=32) formado por dois subgrupos de tratamento, sendo o subgrupo 1 com aplicação de SFPS no antímero direito e subgrupo 2 com realização de sutura no antímero esquerdo dos animais e o grupo B (n=32) também formado por 2 subgrupos de tratamento distintos, sendo o subgrupo 3 tratado com SFPS associado a CTM no antímero direito e subgrupo 4 em que foi realizada sutura associada a CTM no antímero esquerdo dos animais. A metodologia de cultivo e proliferação de CTM foi implantada e padronizada em laboratório. A avaliação das respostas cicatriciais ocorreram em 4 períodos (3, 7, 14 e 21 dias) pós-cirúrgicos. Assim, foi demonstrado que o SFPS além de promover uma melhor união das bordas da ... / Abstract: The healing process of a wound is a perfect and coordinated cascade of cellular and molecular events which interacts to occur the restructuring of the tissue. In the past decades, wound care has gained a great technological and scientific advancement, in order to reduce healing time and lowering the risk of infection. Thus, the tissue engineering introduced new alternatives for the treatment of diseases and loss tissue, through the use of stem cells associated with biomaterials. Conventional fibrin sealants operate as a scaffold in the stem cells transplantation, by its biocompatibility, bioabsorption and ability to connect the cells with the sealant. This study aims to evaluate the wound healing response in rats skin, by the application of mesenchymal stem cells (MSCs) extracted from bone marrow of rats, in association with fibrin sealant derived from snake venom (FSSV), in order to evaluate whether if the application of the sealant promotes a better union of the dermal tissues and if improves healing of the surgical wound, either alone or in association with MSCs. For this purpose, 2 groups of comparative analysis were used. The group A (n = 32) was formed by two treatment subgroups, which the subgroup 1 was treated with the application of the FSSV in the right antimere and the subgroup 2 was treated with suture in left antimere. The animals of the group B (n = 32) also comprising two distinct subgroups of treatment, where the subgroup 3 was treated with FSSV associated with MSC in the right antimere and subgroup 4 was performed with suture associated with MSC in the left antimere of the animal. The methodology of the culture and proliferation of MSC was established and standardized in the laboratory. The evaluation of the cicatricial response occurred at 4 periods (3, 7, 14 and 21 days) after surgery. Thus, it was demonstrated that FSSV, besides promoting a better union of the borders of the wound and improved healing, it also allows ... / Mestre

Orientador: Otavio Augusto Vuolo Marques / Banca: Marcio Roberto Costa Martins / Banca: Paulo Roberto Guimarães Junior / Resumo: O mimetismo entre serpentes de padrão coral foi um dos primeiros descritos, e desde então é alvo de grande debate. Desde a década de 50, diversos aspectos sobre o tema vêm sendo questionados. O presente trabalho, dividido em dois capítulos, teve como objetivo gerar informações inéditas sobre o tema no Brasil. O primeiro capítulo constitui uma extensa revisão sobre o mimetismo entre serpentes, com ênfase naquelas de padrão coral. O segundo capítulo aborda a investigação do aposematismo e polimorfismo em dois supostos complexos miméticos, em que Micrurus corallinus serviria de modelo para Erythrolamprus aesculapii e Micrurus decoratus na Serra do Mar. Ambos os estudos, conduzidos paralelamente, evidenciaram as controvérsias acerca do tema, uma vez que o mimetismo entre estas espécies de padrão coral não pode ser plenamente corroborado. Este fato não impede a possibilidade de que o mimetismo entre essas espécies tenha ocorrido no passado, bem como não impede que existam outros complexos miméticos constituídos por outras serpentes de padrão coral na Mata Atlântica. Um assunto tão controverso como o mimetismo em corais somente poderá ser melhor esclarecido com investigações extensas e aprofundadas sobre o tema / Abstract: Mimicry among coral snakes has been described formerly, and since the 1950's many questions have continuously been raised about the subject. The present work, divided in two chapters, has the aim of providing new information on mimicry among coral snakes in Brazil. The first chapter comprises an extensive review of the topic, with emphasis on coral snakes. The second chapter focuses on experimental studies concerning aposematism and polymorphism in two supposed mimetic complexes, in which Micrurus corallinus is considered the mimetic model for Erythrolamprus aesculapii and M. decoratus at localities in Serra do Mar (São Paulo, Brazil). Both studies were conducted simultaneously, and once again spread the controversy concerning mimicry among coral snakes, since the existence of the mimetic complexes analyzed could not be fully confirmed with the experiments. The fact that mimicry was not effectively confirmed in these specific complexes does not necessarily preclude the possibility of its existence in the past, nor even the existence of other mimetic complexes among other coral snakes, nor the absence of mimicry involving the very same species in other localities in this broad region that is considered a diversity hotspot. Investigations concerning mimicry as extensively as possible would certainly contribute to an increased understanding of such a controversial subject / Mestre

Orientador: Raghuvir Krishnaswamy Arni / Banca: Patrick Spencer / Banca: Jose Ramon Beltran Abrego / Resumo: Os venenos de serpentes são constituídos por uma complexa mistura de substâncias que apresentam características e proporções variáveis de acordo com as diferentes espécies, distribuição geográfica dos indivíduos, variação ontogenética e sexual e alimentação. Essa variabilidade na composição dos venenos é de grande interesse na pesquisa e desenvolvimento de novos fármacos, pois um elevado grau de variação aumenta o número de seus potenciais usos. De acordo com essas propriedades dos venenos de serpentes, no presente estudo procurou-se comparar algumas variações existentes nas frações do veneno de Bothrops leucurus, uma serpente da família Viperidae que se caracteriza por produzir um veneno com toxicidade variável devido a diferentes fatores. A toxicidade do veneno deve-se principalmente à sua fração proteica, constituída em sua maior parte por proteinases (metalo proteinases e serino proteinases), fosfolipases e L-aminoácido oxidases que apresentam efeitos potenciais no sistema homeostático, além de possuírem ação citotóxica, antimicrobiana e inflamatória. Neste estudo foram realizados ensaios cromatográficos para a purificação de algumas dessas enzimas e a caracterização das mesmas para a verificação de suas propriedades proteolíticas e fibrinogenolíticas, além do potencial antimicrobiano do veneno bruto. Foram purificadas duas metalo proteinases de 28 e 65 kDa, respectivamente, uma serino protease de 35 kDa, uma LAAO de 66 kDa e duas fosfolipases com 14 e 15kDa. Constatou-se que a metalo protease de 65 kDa apresentou a maior atividade fibrinogenolítica. Além disso, foi realizado o teste da mínima concentração inibitória com o veneno bruto para verificar seu efeito antimicrobiano contra uma bactéria gram-negativa e outra gram-positiva, sendo que nesta última, apresentou atividade inibitória / Abstract: The snake's venoms are constituted by a mixture of substances that exhibit character and variable proportion according to different species, geographic distribution of individuals, ontogenetic and sexual and feed variability. That variability on poisons compositions is of great interest on research and development of new drugs, because a high degree of variation increases the number of potential use. According to those properties of snake's poisons in the actual study it was sought to compare some variations existents on fractions of Bothrops leucurus venom, a snake of family Viperidae that is characterized by production of poison with variable toxicity due different factors. The poison toxicity should principally its protein fraction consisting mostly by proteinases (metalloproteinases and serine protease), phospholipases and L-aminoacid oxidases showing potential effects on homeostatic system, beyond having cytotoxic action, bactericidal and inflammatory. This study describe chromatographic separation of some enzymes and characterization of it and to verification of its proteolytic and fibrinogenolytic properties further the bactericidal potential of crude venom. Was purified two metalloproteinases of 28 and 65 kDa respectively, a serine protease of 35 kDa, a LAAO of 66 kDa and two phospholipases of 14 and 15kDa. It was found metalloproteinase of 65 kDa show a higher fibrinogenolytic activity. Futhermore crude venom was carried out the test of minimum inhibitory concentration with crude venom to check its antimicrobial effect against a gram-negative bacterium and other gram-positive, whereas in the latter showed inhibitory effect / Mestre

Orientador: Marcos Roberto de Mattos Fontes / Resumo: Acidentes ofídicos são considerados um problema de saúde pública global, dada sua alta ocorrência de mortes, onde alguns casos resultam em sequelas irreparáveis, deixando o indivíduo desabilitado por toda a vida. Somente no Brasil, em média 20 mil mortes ao ano são registradas. Desta forma, alguns pesquisadores têm buscado estudar a estrutura-função de componentes dos venenos de serpentes peçonhentas à fim de desenvolver alternativas terapêuticas para esse problema de grande interesse médico. Um dos componentes que tem recebido atenção nas últimas décadas é a BthTX-I, uma proteína PLA2s-homóloga não catalítica, devido seu efeitos farmacológico notadamente miotóxico. Embora diversas técnicas tenham sido empregadas na compreensão do mecanismo de ação dessas proteínas, o conhecimento nessa área permanece controverso, tornando-se necessário a continuidade de estudos. O estudo estrutural e computacional de proteínas constitui uma alternativa viável para identificar as várias conformações de uma dada proteína, bem como seu comportamento dinâmico. Sendo assim, o presente trabalho buscou aplicar métodos computacionais, como simulação de MD, análise de Modos Normais (NM) e Dinâmica Molecular excitada por Modos Normais (MDeNM) à BthTX-I em pH ácido ou básico e nativa ou em complexo com o α-tocoferol – molécula tida como ativadora alostérica – na descrição do seu espaço conformacional, buscando compreender os aspectos estruturais do seu mecanismo de ação. Além disso, foram empregadas té... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ophidian accidents constitute a global public health problem due its high mortality, with some cases leading to permanent sequels. In Brazil, around 20 thousand deaths are registered. Therefore, researchers have been studying the snake venom composition in order to develop therapeutic alternatives to this medical problem. Some components from snake venom are highlighted in the past decades, as BthTX-I, a non-catalytic PLA2s-homologous protein, due its many pharmacological effects, notably myotoxic. Although many techniques have been employed to better understand the molecular mechanism of action for these proteins, this knowledge remains controversial, emphasizing the need to progress this field. The structural and computational study of proteins is a valuable tool to access the various conformations of a given protein, as well its dynamical behavior. Thus, the present work applied computational methods as MD, Normal Modes (NM) analysis and Molecular Dynamics with excited Normal Modes (MDeNM) to BthTX-I in acidic or basic pH and unbound or bound to α-tocopherol – a molecule identified as an allosteric activator – in order to describe the conformational space of this protein and determine the structural aspects of its mechanism of action. Further, biophysical experiments as Dynamic Light Scattering (DLS) were employed in order to comprehend the oligomeric form of BthTX-I with or without α-tocopherol. MD simulations showed that dimeric form of BthTX-I is stable when in neutral/... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Marcos Roberto de Mattos Fontes / Banca: Pedro de Magalhães Padilha / Banca: Leonardo de Castro Palmieri / Resumo: As fosfolipases A2 (PLA2s) de veneno de serpente são uma das principais toxinas responsavéis pela miotoxicidade e necrose muscular observadas nos acidentes ofídicos. Essas toxinas podem ser separadas em Asp49-PLA2s, cujo mecanismo é catalítico e dependente de cálcio, e as PLA2s homólogas, cuja estrutura é semelhante, porém atividade em mecanismo não catalítico e independente de cálcio. Apesar de os detalhes deste mecanismo não serem bem conhecidos, estudos funcionais ressaltam importância da região do C-terminal e estudos cristalográficos propõem, mais especificamente, um sítio miotóxico composto por resíduos básicos e um hydrophobic knuckle composto por hidrofóbicos, ambos situados na região C-terminal da toxina. O presente trabalho tem objetivo de oferecer mais detalhes acerca do mecanismo de ação miotóxico independente de cálcio. Para tanto, realizamos estudos cristalográficos com miotoxinas botrópicas BthTX-II (uma Asp- PLA2s), BthTX-I e PrTX-I (duas PLA2s homólogas), em presença de íons relevantes para suas atividades. Recentemente, foi demonstrado que íons, tal como manganês, cálcio, zinco entre outros, interferem na atividade biológica de PLA2s e PLA2s homólogas. Assim, estudo cristalográfico da PrTX-I e BthTX-I com íons manganês e zinco foram elucidados no estado nativo e complexado. Experimentos in vivo indicam que tais íons promoveriam efeito inibitório da miotoxicidade. Enquanto os íons manganês não foram localizados no modelo cristalográfico, os íons zinco foram identificados interagindo apenas no modelo nativo com uma His48 e com as His120 de ambos monômeros. Estudos comparativos destas estruturas com a PrTX-II (PLA2s homóloga) com ácidos graxos foi desenvolvido e guiaram para elaboração de nova hipótese do mecanismo de ação independente de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Phospholipases A2 (PLA2s) from snake venom are among the main toxins responsibles for miotoxicity and muscular necrosis observed in offidic accidents. These toxins can be separated in Asp49-PLA2s, whose catalytic mechanism of action is dependent of calcium, and in homologue PLA2s or PLA2s-like, whose terciary structure is similar, although its activity is not catalytic in a calcium independent mechanism of action. Despite the fact that this calcium independent mechanism is not well known, functional studies highlight the C-terminal region and structural studies points to a myotoxic site, composed by basic residues, and a hydrophobic knuckle, composed by aromatic and hydrophobic, in the C-terminal region. The present study aims to gather more knowledge about this myotoxic calcium independent mechanism of action. For this purpose, the botropic myotoxins BthTX-II (an Asp49- PLA2), BthTX-I and PrTX-I (homologue PLA2s) were studied in the presence of divalent ions by Xray crystallography. Recently, it was demonstrated divalent ions, such as manganese, zinc and calcium, interfere with the biological activity of these toxins. The crystallographic structure of PrTX-I and BthTX-I with manganese and zinc ions in a native and complexed form were elucidated. In vivo studies demonstrated that these ions inhibit the myotoxic activity of these proteins. Although manganese ions were not found in the structures, zinc ions were found interacting with His48 and the C-terminal residue His120. Comparative studies of this structure and PrTX-II (a homologue PLA2) complexed with stearic acid were performed and support a new hypothesis for the myotoxic mechanism of action for homologue PLA2s which includes both myotoxic site and hydrophobic knuckle and, for the first time, His120. Differently from most PLA2s of snake venom... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Marcos Roberto de Mattos Fontes / Banca: Richard Charles Garrat / Banca: Antonio José da Costa Filho / Resumo: As serpentes do gênero Bothrops são de grande interesse científico, médico e social para o Brasil, visto que este gênero é responsável por cerca de 90% dos acidentes ofídicos que ocorrem em nosso país. Dois dos principais componentes do veneno desses animais são as fosfolipases A2 e as serino proteases. As fosfolipases A2 são enzimas responsáveis pela destruição da membrana celular através da hidrólise de fosfolipídios Ca2+ dependente. Uma classe destas fosfolipases, as fosfolipases homólogas (Lys49-PLA2s), que se caracteriza pela uma substituição natural na posição 49 de um resíduo de Asp para um resíduo de Lys, não apresenta atividade catalítica, mas é capaz de induzir mionecrose por um mecanismo Ca2+ independente devido, provavelmente, à resíduos da região C-terminal. Neste trabalho, através de estudos por cristalografia de raios-X de Lys49-PLA2s botrópicas nativas e quimicamente modificadas pelo brometo de p-bromofenacila (BPB), revisamos a posição da Lys122 - anteriormente apontado como um dos responsáveis ela ausência da atividade catalítica das Lys49-PLA2s por conta da hiperpolarização que causaria na ligação peptídica Cys29/Gly30 - e concluímos que, por conta de esta hiperpolarização ocorrer apenas em alguns monômeros de Lys49-PLA2s complexadas, a Lys122 não deve estar envolvida no "bloqueio" da atividade catalítica. Além disso, a comparação estrutural do loop de ligação de Ca2+ entre as Lys49 e Asp49-PLA2s nos mostra a importância da conservação da Tyr28 dentre as Asp49-PLA2s para a integridade do loop de ligação do Ca2+. Este resíduo estabiliza essa região através de uma ponte de hidrogênio com a Gly35. Nas Lys49-PLA2s, que possuem um resíduo de Asn na posição 28, não ocorre a formação dessa ponte, o que contribuiria para a desestabilização dessa região nessas proteínas ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The snakes from Botrops genus are objects with great scientific, medical and social interesting since that these snakes are responsible of 90% of snakebites in our country. Two of the main components of the venom from these animals are the phospholipases A2 and the serine proteases. The phospholipases A2 are enzymes responsible of cellular membrane disruption through phospholipids hydrolysis Ca2+-dependent. A class of these phospholipases, the homolog phospholipases (Lys49-PLA2s) that underwent a natural substitution Lys to Asp substitution in 49 position, does not show catalytic activity. However, these proteins can perform myonecrosis by a Ca2+-independent mechanism probably, due to action of C-termini region residues. In this work, by x-ray crystallography studies with bothropic Lys49-PLA2s in native and chemically modified by p-bromophenacyl bromide (BPB) forms, we revised the position of Lys122, previously pointed as one of the responsibles of Lys49-PLA2s due to hiperpolarization of its side chain on Cys29/Cys30 peptide bond. Here, we conclude that this hiperpolarization are present only in a few monomers and thus, Lys122 may not be involved in the "blocking" of catalytic activity. Furthermore, structural comparisons of Ca2+ binding loop between Lys49 and Asp49-PLA2s revels the importance of the Tyr28 residue conservation to the integrity of this region. This residue stabilizes the Ca2+ binding loop by a hydrogen bond to Gly35. In Lys49-PLA2s that have an Asn residue in 28 position, does not occur the formation of this bond, contributing to unstabilization of this region and difficulting the binding of Ca2+ cofactor. Phylogenetic studies showed that Asp49- PLA2s with reduced catalytic inactivity and capable to induce myonecrosis are phylogenetic more related to Lys49-PLA2s than to others Asp49-PLA2s, forming a ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Rui Ferreira Seabra Junior / Resumo: Os acidentes ofídicos constituem um relevante problema de saúde pública, a qual deve receber cuidados rápidos e eficientes. Em relação ao ofidismo, no Brasil, somente há poucos anos foi definida uma política abrangente que enfocasse as múltiplas questões relacionadas aos acidentes humanos provocados por animais peçonhentos. Os venenos de serpentes apresentam uma mistura de compostos inorgânicos (íons metálicos) e orgânicos, sendo ricos em moléculas biologicamente ativas. Dentre essas moléculas, peptídeos, proteínas e compostos de baixa massa molecular são frequentemente estudados por apresentarem grande potencial terapêutico. Essas moléculas, se bem conhecidas, podem ser utilizadas na investigação de mecanismo moleculares e celulares. Além disso, estabelecem interessantes modelos moleculares para o desenvolvimento de estratégias biotecnológicas aplicáveis na criação de ferramentas experimentais e/ou agentes terapêuticos para a pesquisa básica e aplicada. Diante disso, a elucidação dos peptídeos hipotensores presentes no veneno crotálico da subespécie Crotalus durissus terrificus é o objetivo do presente trabalho. Este estudo poderá promover a identificação de outras moléculas hipotensoras podendo conter princípios ativos mais eficientes para o tratamento de quadros clínicos de hipertensão, doença esta que acomete milhares de pessoas no mundo todo. No presente trabalho, a porção peptídica do veneno da serpente C.d.t., apresentou rendimento médio de 12,8% em relação ao veneno b... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The snakebites are an important public health problem, which must receive quick and efficient care. Regarding the ophidism, in Brazil, only a few years ago a comprehensive policy was defined that emphasized multiple issues related to human accidents caused by venomous animals. The snake venoms present a mixture of inorganic and organic compounds, being rich in biologically active molecules. Among these molecules, peptides, proteins and low molecular weight compounds are often studied by their ability therapeutic. Those molecules, when well known, may be used in the investigation of cellular and molecular mechanism. In addition, it provides interesting molecular models for the development of biotechnological strategies applicable in the creation of experimental tools and / or therapeutic agents for basic and applied research. Therefore, the elucidation of hypotensive peptides present in the venom of Crotalus durissus terrificus subspecies is the aim of this study, once this study may promote the identification of other hypotensive molecules may contain more effective active ingredients for the treatment of clinical conditions hypertension, this disease affecting millions of people in the world. In this study, the peptide portion of the venom of the snake Cdt, performed with an average yield of 12.8% compared to the venom under total protein precipitation conditions in the presence of trifluoro acetic acid to 0.1% (v / v) and, when subjected to purification strategy for reverse... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-10Bitstream added on 2015-03-03T12:06:25Z : No. of bitstreams: 1 000802358.pdf: 978688 bytes, checksum: 05f2ff05f13f926296421f3fcdc42a8c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O mimetismo entre serpentes de padrão coral foi um dos primeiros descritos, e desde então é alvo de grande debate. Desde a década de 50, diversos aspectos sobre o tema vêm sendo questionados. O presente trabalho, dividido em dois capítulos, teve como objetivo gerar informações inéditas sobre o tema no Brasil. O primeiro capítulo constitui uma extensa revisão sobre o mimetismo entre serpentes, com ênfase naquelas de padrão coral. O segundo capítulo aborda a investigação do aposematismo e polimorfismo em dois supostos complexos miméticos, em que Micrurus corallinus serviria de modelo para Erythrolamprus aesculapii e Micrurus decoratus na Serra do Mar. Ambos os estudos, conduzidos paralelamente, evidenciaram as controvérsias acerca do tema, uma vez que o mimetismo entre estas espécies de padrão coral não pode ser plenamente corroborado. Este fato não impede a possibilidade de que o mimetismo entre essas espécies tenha ocorrido no passado, bem como não impede que existam outros complexos miméticos constituídos por outras serpentes de padrão coral na Mata Atlântica. Um assunto tão controverso como o mimetismo em corais somente poderá ser melhor esclarecido com investigações extensas e aprofundadas sobre o tema / Mimicry among coral snakes has been described formerly, and since the 1950’s many questions have continuously been raised about the subject. The present work, divided in two chapters, has the aim of providing new information on mimicry among coral snakes in Brazil. The first chapter comprises an extensive review of the topic, with emphasis on coral snakes. The second chapter focuses on experimental studies concerning aposematism and polymorphism in two supposed mimetic complexes, in which Micrurus corallinus is considered the mimetic model for Erythrolamprus aesculapii and M. decoratus at localities in Serra do Mar (São Paulo, Brazil). Both studies were conducted simultaneously, and once again spread the controversy concerning mimicry among coral snakes, since the existence of the mimetic complexes analyzed could not be fully confirmed with the experiments. The fact that mimicry was not effectively confirmed in these specific complexes does not necessarily preclude the possibility of its existence in the past, nor even the existence of other mimetic complexes among other coral snakes, nor the absence of mimicry involving the very same species in other localities in this broad region that is considered a diversity hotspot. Investigations concerning mimicry as extensively as possible would certainly contribute to an increased understanding of such a controversial subject