Submitted by Suelen Silva dos Santos (suelenunb@yahoo.com.br) on 2011-06-28T17:16:33Z No. of bitstreams: 1 2011_JessicaKeleArrudaMacedo.pdf: 2293994 bytes, checksum: e7e90ab7ad78952c1b1ecab8c28f79cc (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-29T16:49:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_JessicaKeleArrudaMacedo.pdf: 2293994 bytes, checksum: e7e90ab7ad78952c1b1ecab8c28f79cc (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-29T16:49:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_JessicaKeleArrudaMacedo.pdf: 2293994 bytes, checksum: e7e90ab7ad78952c1b1ecab8c28f79cc (MD5) / Aproximadamente 90% dos constituintes da peçonha botrópica e botropóica são protéicos, tratando-se de uma mistura com enorme variedade de substâncias farmacologicamente ativas que atuam na indução de alterações fisiopatológicas. Pesquisas demonstram uma grande diversidade funcional e estrutural de componentes isolados da peçonha de serpentes capazes de fornecer informações biológicas, com várias aplicações biotecnológicas como, por exemplo, antimicrobianos e antitumorais. O presente trabalho descreve a purificação, identificação e caracterização bioquímica e biológica de proteínas com atividade antimicrobiana e/ou antitumoral provenientes da peçonha de Bothropoides marmoratus. A peçonha de B. marmoratus foi fracionada com o emprego de cromatografia líquida de alta eficiência em coluna de fase reversa C18. Os ensaios para avaliação de atividade biológica foram realizados com a peçonha bruta e com todas as frações cromatográficas obtidas. A atividade citotóxica foi avaliada contra as linhagens celulares HeLa (câncer cervical), B16F10 (câncer de pele) e NHI3T3 (fibroblastos normais). Os ensaios para avaliação dos efeitos inibitórios sobre a proliferação de bactérias foram realizados com cinco linhagens de bactérias Gram-negativas e quatro Gram–positivas. As frações bioativas foram submetidas à recromatografia em sistema RP-HPLC para purificação dos componentes e, em seguida, analisadas por espectrometria de massa do tipo MALDI-TOF/TOF. Os resultados indicam que a peçonha bruta de B. marmoratus, bem como algumas frações cromatográficas, apresentaram efeitos citotóxicos sobre as linhagens celulares e bactérias utilizadas. As análises por espectrometria de massa de quatro frações de interesse revelaram similaridade com uma fosfolipase A2, uma lectina do tipo-C, uma serinoprotease e com uma metaloprotease. Os resultados apontam para o potencial terapêutico da peçonha de B. marmoratus e evidencia a necessidade de estudos mais aprofundados acerca dos componentes moleculares presentes nessa peçonha. Alguns desses compostos apresentam potencial biotecnológico podendo vir a servir como modelos para o desenvolvimento de novas drogas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Approximately 90% of the bothropic and bothropoic constituents of the venom are proteins, and it is a mixture with a variety of pharmacologically active substances that act to induce pathophysiological changes. Research shows a wide variety of functional and structural components isolated from the venom of snakes capable of providing biological information, with various biotechnological applications, for example, antimicrobial and antitumoral. This work describes the purification, identification and biochemical and biological characterization of proteins with antimicrobial and/or antitumoral activity from the Bothropoides marmoratus venom. Fractionation was performed by HPLC using a C18 reverse phase. The biological activities were carried out with crude venom and with all the chromatographic fractions obtained. The antitumor activity was tested by MTT method against the HeLa (cervical cancer), B16F10 (skin cancer) and against normal lineage NHI3T3 (fibroblasts). The antimicrobial activity assays were performed with five strains of gram-negative and four Gram-positive and all fractions of interest were subjected to a second chromatography for separation of the components present and then were analyzed by mass spectrometry MALDI TOF-TOF . The results show that the crude venom and some fractions caused the death of the cell lines tested and also the bacteria. Analysis by mass spectrometry revealed that the four fractions of interest have a similarity to phospholipase A2, a C-type lectin, a serineprotease and a metalloprotease. The results indicate the therapeutic potential of venom from B. marmoratus and shows the need to better study its components separately. Some components may be unsuitable for immediate use, but have great biotechnological potential serving as models for the development of new drugs.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2010 / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-04-13T01:50:07Z No. of bitstreams: 1 2010_KarlaGraziellaMoreira.pdf: 5870747 bytes, checksum: c510bba8a941297dcaa731f50f36d8a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-04-13T01:52:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_KarlaGraziellaMoreira.pdf: 5870747 bytes, checksum: c510bba8a941297dcaa731f50f36d8a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-04-13T01:52:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_KarlaGraziellaMoreira.pdf: 5870747 bytes, checksum: c510bba8a941297dcaa731f50f36d8a5 (MD5) / As serpentes corais pertencentes ao gênero Micrurus possuem uma peçonha rica em proteínas e peptídeos biologicamente ativos. No entanto, estudos bioquímicos e farmacológicos com os componentes desses venenos são escassos devido à grande dificuldade de coleta, manutenção em cativeiro das serpentes e a pequena quantidade de veneno obtida em cada extração. O presente estudo descreve o isolamento, a determinação da massa molecular e o seqüenciamento completo e parcial de algumas moléculas biologicamente ativas presentes no veneno de Micrurus frontalis. Os componentes foram purificados após vários passos de fracionamento em cromatografia líquida de fase reversa. A pureza e as massas moleculares foram determinadas por espectrometria de massa de tipo MALDI-TOF e electrospray (ESI). As sequências de aminoácidos dos componentes nativos e dos peptídeos gerados após proteólise foram determinadas por degradação de Edman e sequenciamento De novo. Foram identificadas toxinas da família de três-dígitos, PLA2 e waprinas. As toxinas do tipo três dígitos receberam o nome de Frontoxinas (FTx) I a VI. As FTx I, II, III e VI possuem 4 ligações dissulfeto conservadas e são estruturalmente similares às ?-neurotoxinas de cadeia curta. Já as FTx IV e V apresentaram alta similaridade com ?-neurotoxinas de cadeia longa, com 10 resíduos de cisteína conservados. Quando aplicadas em junção neuromuscular de rã, as FTx II, III e IV reduziram a amplitude dos potenciais de ação em miniatura de maneira tempo- e concentração-dependente, sugerindo que essas FTxs bloqueiam os receptores nicotínicos de acetilcolina. As PLA2 foram identificadas após o sequenciamento de fragmentos, os quais apresentaram alta similaridade com PLA2 de elapídeos. Uma nova família de proteínas ofídicas, a waprina, foi encontrada na peçonha de M. frontalis. Esta toxina, pouco abundante no veneno, possui quatro ligações dissulfeto conservadas e recebeu o nome de Miwaprina, em virtude da alta identidade com waprina de Naja nigricollis. As FTx I, V, VI, as PLA2s e a Miwaprina, não foram submetidas à testes biológicos devido à quantidade insuficiente de amostra purificada. Este trabalho corresponde ao primeiro estudo de caracterização da estrutura primária e biológica de componentes isolados a partir do veneno de M. frontalis, abrindo perspectivas não só para a identificação dos demais componentes, como também do provável papel dos mesmos na captura de presas e nos envenenamentos. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / Coral snakes (Micrurus genus) venoms contain a wide spectrum of biologically active proteins and peptides. The major obstacle to study Micrurus venoms is the small amount of material that can be collected. Therefore, the biochemistry and pharmacology of components from coral snakes venoms are mostly unknown. In this study we describe the isolation, molecular mass determination, complete and partial amino acid sequencing of short and long -chain three-finger toxins, PLA2 and waprin isolated from Micrurus frontalis venom. Components were purified using multiple steps of RP-HPLC. Molecular masses were determined by MALDI-TOF and ESI ion-trap mass spectrometry. The amino acid sequences of toxins were determined by sequencing of overlapping proteolytic fragments by Edman degradation and by De novo sequencing. The three-finger toxins were named Frontoxin (FTx) I-VI. The amino acid sequences of FTx I, II, III and VI predict 4 conserved disulphide bonds and structural similarity to previously reported short-chain -neurotoxins. FTx IV and V each contained 10 conserved cysteines and share high similarity with long-chain - neurotoxins. At the frog neuromuscular junction FTx II, III and IV reduced miniature endplate potential amplitudes in a time-and concentration-dependent manner suggesting Frontoxins block nicotinic acetylcholine receptors. Fragments of isolated PLA2 were determined and share high similarity scores with PLA2 from other Elapids. The waprin member possesses four conserved disulfide bonds and showed high identity with waprin from Naja nigricollis venom. Because of the significant sequence similarity with WAPs, the molecule was named Miwaprin. Due the insufficient amount of purified FTx I, V, VI, PLA2s and Miwaprin, these toxins were not submitted to the biological assays. These are the first complete primary structure characterization of M. frontalis snake venom toxins.