A crotamina, um peptídeo catiônico que possui 42 aminoácidos e 4,88 kDa, é proveniente do veneno de Crotalus durissus terrificus. Ela apresenta características que permitem sua forte interação com alvos moleculares e membranas biológicas e assim foi o primeiro peptídeo de veneno a ser classificado como um CPP (cell penetrating peptide), justificando seus importantes efeitos biológicos e suas diversas atividades farmacológicas. A crotamina é descrita por sua atividade miotóxica, tendo como efeito a paralisia e espasmos das patas traseiras de ratos e camundongos. Esse fenômeno é descrito por ações em canais de Na+ e/ou K+ e consequente aumento do influxo intracelular dos níveis do íon Ca2+. Estudos a descrevem como um agente despolarizante utilizando a musculatura esquelética como modelo experimental. Outra atividade descrita da crotamina é um aumento na liberação basal de acetilcolina (ACh) e dopamina no sistema nervoso central de ratos. Até o momento, pouco ou nenhum estudo foi realizado em musculatura lisa. A junção neuromuscular autônoma difere em vários aspectos importantes da já conhecida junção neuromuscular esquelética. O ducto deferente de rato (DDR), um órgão par e tubular pertencente à genitália acessória masculina, foi utilizado como modelo experimental por ser um dos órgãos periféricos mais densamente inervados pelo sistema nervoso autônomo simpático. Esse fato, o torna uma importante ferramenta para estudos que envolvam a neurotransmissão e a ação de drogas adrenérgicas. O objetivo do presente trabalho é investigar o efeito da crotamina na contração da musculatura lisa. A crotamina foi isolada a partir do veneno de C. d. terrificus por cromatografia de exclusão molecular seguida de troca iônica. Os estudos em modelos animais foram realizados utilizando o DD (porção prostática) de ratos Wistar com 5 meses de idade entre 350 g (protocolo CEUA 1261/14). O estudo de neurotransmissão foi feito em sistema de órgão isolado (n=6) por estimulação elétrica transmural com tensão de 70V, 3ms de duração em frequências de 0,05 (30 min) e 1; 5 10 e 20Hz (30 seg). A contração isométrica foi registrada em gramas de tensão. Em todos os experimentos a crotamina (0,1;0,5 e 1g/ml) incubada 30 min antes da estimulação. O efeito máximo de contração (Emax) do componente fásico e tônico foi usado como medida. O componente pós-sináptico foi avaliado por meio de curvas dose-resposta de noradrenalina e dose única de ATP (10-3M) na presença ou ausência da crotamina. A diferença estatística foi avaliada pelo teste-t de student (P0,05). Os ensaios de estimulação elétrica de baixa frequência (0,05Hz) revelaram que a crotamina (0,1 e 0,5g/ml) promoveu uma diminuição da contração do DDR (95,7±4,6% e 85,4±5,9%, respectivamente) enquanto que na dose de 1 g/mL de crotamina este efeito não foi significativo. Na curva de freqüência observamos também com as mesmas concentrações de crotamina uma tendência à diminuição da contração fásica e tônica enquanto que a dose de 1 g/mL promoveu um aumento na contração fásica na freqüência de 20,0Hz ((3,2±0,3) em relação ao controle (2,2±0,2). O componente pós-sináptico não foi alterado pela crotamina conforme evidenciado pela curva concentração-resposta de noradrenalina e concentração única de ATP. Com base nos resultados obtidos, concluímos que a crotamina atua apenas no componente pré-sináptico da contração do DDR, provavelmente interferindo na neuroliberação de ATP e noradrenalina. Ela apresenta um efeito bifásico, dependendo da dose utilizada, inibindo ou potencializando a resposta, efeito semelhante ao da -defensinas, uma proteína cuja estrutura se assemelha bastante com a da crotamina. / Crotamin, a 4.88 kDa polypeptide composed of 42 amino acids, is derived from the venom of Crotalus durissus terrificus. It presents features that allow its strong interaction with molecular targets and biological membranes and was the first venom peptide to be classified as a CPP (cell penetrating peptide), justifying the important biological effects and different pharmacological activities of crotamine. It is described by its myotoxic activity, having the effect of paralysis and spasms of the hind legs of mice and rats. This phenomenon is described by actions on Na+ channels and / or K+ and the resulting increase in intracellular influx of Ca2+ ion levels. Studies describe crotamine as a depolarizing agent and neurotransmitter release inductor using the skeletal muscle as an experimental model. Another activity of crotamine described is an increase in the basal release of acetylcholine (ACh) and dopamine in the central nervous system of rats. To date, few or no study has been performed in smooth muscle. The autonomous neuromuscular junction differs in several important aspects of already known skeletal neuromuscular junction. The vas deferens, a pair and tubular organ belonging to the male accessory genitalia, was used as experimental model because it is one of the most densely peripheral organs innervated by the sympathetic nervous system. This fact makes it an important tool for studies involving the neurotransmission and the action of adrenergic drugs. A better understanding of crotamine mechanism of action is fundamental to the development of a pharmacological agent or a possible drug. In this context, we aim to investigate the crotamine behaviour in the contraction of the smooth muscle vas deferens through neurogenic stimulation and exogenous drugs.

Os acidentes ofídicos representam um sério problema de Saúde Pública, principalmente em países subtropicais. No Brasil, segundo o Ministério da Saúde, foram notificados cerca de 26 000 acidentes em 2008. O gênero Crotalus (cascavéis) é responsável por aproximadamente 7% do total, porém apresenta um alto índice de letalidade, sendo que 72% dos casos de acidentados sem o tratamento adequado com soro específico (soro anticrotálico) chegam ao óbito. A produção de soro no Brasil, único tratamento eficaz nos casos de acidentes ofídicos, utiliza equinos que, apesar do grande porte, apresentam diminuição da longevidade quando comparado com os cavalos não imunizados. A radiação ionizante tem se mostrado como excelente ferramenta na diminuição da toxicidade de venenos e toxinas isoladas e tem resultado na obtenção de melhores imunógenos para a produção de soro, além de contribuir para o bem estar dos animais soro-produtores. Visto que a ação da radiação gama em toxinas ainda não está totalmente esclarecida do ponto de vista estrutural, foi proposto neste trabalho, a caracterização de duas proteínas da espécie Crotalus durissus terrificus: a crotoxina e a crotamina. Após o isolamento das toxinas de interesse por técnicas cromatográficas, estas foram submetidas às análises estruturais com a aplicação das seguintes metodologias: Fluorescência, Dicroísmo Circular, Calorimetria Diferencial e Espectroscopia Infravermelho. Estas análises mostraram que tanto a crotamina como a crotoxina, quando submetidas à radiação gama, apresentaram alterações na conformação estrutural em comparação com as amostras no estado nativo. Tais alterações possivelmente ocorrem na estrutura terciária e secundária das proteínas e podem explicar as modificações quanto à atividade biológica destas toxinas. / Snake bites are a serious public health problem, especially in subtropical countries. In Brazil, the Ministry of Health notified around 26 000 accidents in 2008. The genus Crotalus (rattlesnakes) accounts for approximately 7% of the total, with a high mortality rate of 72% when untreated with the specific serum, the only effective treatment in case of snake bites. In Brazil, the serum is produced in horses which, despite the large size, have a reduced lifespan due to the high toxicity of the antigen. Ionizing radiation has proven to be an excellent tool for reducing the toxicity of venoms and isolated toxins, resulting in better immunogens for serum production, and contributing to the welfare of serumproducing animals. Since the action of gamma radiation on venoms and toxins has not been yet fully clarified from the structural point of view, we proposed in this paper, to characterize two toxins of the species Crotalus durissus terrificus: crotoxin and crotamine. After isolation of the toxins of interest by chromatographic techniques, they were subjected to structural analysis with the application of the following methods: Fluorescence, Circular Dichroism, Differential Calorimetry and Infrared Spectroscopy. These tests showed that both crotamine as crotoxin when subjected to gamma radiation, showed changes in their structural conformation compared with the samples in the native state. Such changes probably occur in the secondary and tertiary structure and may explain the changes on the biological activity of these toxins.

A crotamina, um peptídeo catiônico que possui 42 aminoácidos e 4,88 kDa, é proveniente do veneno de Crotalus durissus terrificus. Ela apresenta características que permitem sua forte interação com alvos moleculares e membranas biológicas e assim foi o primeiro peptídeo de veneno a ser classificado como um CPP (cell penetrating peptide), justificando seus importantes efeitos biológicos e suas diversas atividades farmacológicas. A crotamina é descrita por sua atividade miotóxica, tendo como efeito a paralisia e espasmos das patas traseiras de ratos e camundongos. Esse fenômeno é descrito por ações em canais de Na+ e/ou K+ e consequente aumento do influxo intracelular dos níveis do íon Ca2+. Estudos a descrevem como um agente despolarizante utilizando a musculatura esquelética como modelo experimental. Outra atividade descrita da crotamina é um aumento na liberação basal de acetilcolina (ACh) e dopamina no sistema nervoso central de ratos. Até o momento, pouco ou nenhum estudo foi realizado em musculatura lisa. A junção neuromuscular autônoma difere em vários aspectos importantes da já conhecida junção neuromuscular esquelética. O ducto deferente de rato (DDR), um órgão par e tubular pertencente à genitália acessória masculina, foi utilizado como modelo experimental por ser um dos órgãos periféricos mais densamente inervados pelo sistema nervoso autônomo simpático. Esse fato, o torna uma importante ferramenta para estudos que envolvam a neurotransmissão e a ação de drogas adrenérgicas. O objetivo do presente trabalho é investigar o efeito da crotamina na contração da musculatura lisa. A crotamina foi isolada a partir do veneno de C. d. terrificus por cromatografia de exclusão molecular seguida de troca iônica. Os estudos em modelos animais foram realizados utilizando o DD (porção prostática) de ratos Wistar com 5 meses de idade entre 350 g (protocolo CEUA 1261/14). O estudo de neurotransmissão foi feito em sistema de órgão isolado (n=6) por estimulação elétrica transmural com tensão de 70V, 3ms de duração em frequências de 0,05 (30 min) e 1; 5 10 e 20Hz (30 seg). A contração isométrica foi registrada em gramas de tensão. Em todos os experimentos a crotamina (0,1;0,5 e 1g/ml) incubada 30 min antes da estimulação. O efeito máximo de contração (Emax) do componente fásico e tônico foi usado como medida. O componente pós-sináptico foi avaliado por meio de curvas dose-resposta de noradrenalina e dose única de ATP (10-3M) na presença ou ausência da crotamina. A diferença estatística foi avaliada pelo teste-t de student (P0,05). Os ensaios de estimulação elétrica de baixa frequência (0,05Hz) revelaram que a crotamina (0,1 e 0,5g/ml) promoveu uma diminuição da contração do DDR (95,7±4,6% e 85,4±5,9%, respectivamente) enquanto que na dose de 1 g/mL de crotamina este efeito não foi significativo. Na curva de freqüência observamos também com as mesmas concentrações de crotamina uma tendência à diminuição da contração fásica e tônica enquanto que a dose de 1 g/mL promoveu um aumento na contração fásica na freqüência de 20,0Hz ((3,2±0,3) em relação ao controle (2,2±0,2). O componente pós-sináptico não foi alterado pela crotamina conforme evidenciado pela curva concentração-resposta de noradrenalina e concentração única de ATP. Com base nos resultados obtidos, concluímos que a crotamina atua apenas no componente pré-sináptico da contração do DDR, provavelmente interferindo na neuroliberação de ATP e noradrenalina. Ela apresenta um efeito bifásico, dependendo da dose utilizada, inibindo ou potencializando a resposta, efeito semelhante ao da -defensinas, uma proteína cuja estrutura se assemelha bastante com a da crotamina. / Crotamin, a 4.88 kDa polypeptide composed of 42 amino acids, is derived from the venom of Crotalus durissus terrificus. It presents features that allow its strong interaction with molecular targets and biological membranes and was the first venom peptide to be classified as a CPP (cell penetrating peptide), justifying the important biological effects and different pharmacological activities of crotamine. It is described by its myotoxic activity, having the effect of paralysis and spasms of the hind legs of mice and rats. This phenomenon is described by actions on Na+ channels and / or K+ and the resulting increase in intracellular influx of Ca2+ ion levels. Studies describe crotamine as a depolarizing agent and neurotransmitter release inductor using the skeletal muscle as an experimental model. Another activity of crotamine described is an increase in the basal release of acetylcholine (ACh) and dopamine in the central nervous system of rats. To date, few or no study has been performed in smooth muscle. The autonomous neuromuscular junction differs in several important aspects of already known skeletal neuromuscular junction. The vas deferens, a pair and tubular organ belonging to the male accessory genitalia, was used as experimental model because it is one of the most densely peripheral organs innervated by the sympathetic nervous system. This fact makes it an important tool for studies involving the neurotransmission and the action of adrenergic drugs. A better understanding of crotamine mechanism of action is fundamental to the development of a pharmacological agent or a possible drug. In this context, we aim to investigate the crotamine behaviour in the contraction of the smooth muscle vas deferens through neurogenic stimulation and exogenous drugs.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-07-27T16:43:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lorena Alves Moreira - 2017.pdf: 1637184 bytes, checksum: f22c13c5c8bfa0acda4db5c61b821da1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-30T14:03:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lorena Alves Moreira - 2017.pdf: 1637184 bytes, checksum: f22c13c5c8bfa0acda4db5c61b821da1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-30T14:03:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lorena Alves Moreira - 2017.pdf: 1637184 bytes, checksum: f22c13c5c8bfa0acda4db5c61b821da1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-04-28 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Introduction: Crotamine is a low molecular weight cationic polypeptide (4.8 kDa), isolated from rattlesnake venom. In the previous study the presence of this toxin in the snake venom Crotalus durissus collilineatus was responsible for anti-edematogenic activity, suggesting its anti-inflammatory properties. Pain and inflammation are present mechanisms in several pathologies, being important the search for new compounds candidates for effective drugs and with less adverse effects than those existing in the market for such treatments. Objective: To determine acute oral toxicity of crotamine isolated from snake venom C. d. collilineatus was evaluated and its effects in experimental models of pain and inflammation in mice was investigated. Methodology: To evaluate acute oral toxicity, the up and down procedure and hippocratic screening was performed. For the nociceptive and inflammation assays, acetic acid-induced abdominal writhing, formalin-induced pain, ear edema induced by croton oil and pleurisy induced by carrageenan were performed. Results and Discussion: Crotamine did not cause lethality or signs of intoxication in the dose range of 0.34 to 10.88 mg/kg. In the abdominal writhing test, treatments at doses of 0.08, 0.16 and 0.32 mg/kg p.o. reduced the number of writhings in relation to the control by 34, 57 and 74 %, respectively, showing a dose-dependent trend. In the formalin-induced pain test it was observed that crotamine (0.16 mg/kg p.o.) reduced reactivity to pain in the neurogenic phase in 44.8% and in the inflammatory phase in 59.7%, suggesting antinociceptive activity. In addition, crotamine (0.16 mg/kg p.o.) was able to reduce ear edema induced by croton oil by 77 %, showing antidematogenic activity and reduced in 52.3 % the number of total leukocytes in the pleurisy test, reducing both neutrophil and mononuclear cells migration, thus exhibiting antimigratory activity. Conclusion: Crotamine did not induce a toxic or lethal effect at the doses tested. The reductions in writhings, reactivity to pain, ear edema and leukocytes migration with administration of crotamine were significant, suggesting that it has antinociceptive and anti-inflammatory activities. / Introdução: A crotamina é um polipeptídeo catiônico de baixo peso molecular (ca.4,8 kDa), extraído da peçonha das cascavéis. A presença desta toxina na peçonha de serpentes Crotalus durissus collilineatus foi responsável por apresentar atividade anti-edematogênica, sugerindo atividade anti-inflamatória da mesma. A dor e a inflamação são mecanismos presentes em diversas patologias, sendo importante a busca por novos compostos candidatos a fármacos eficazes e com menos efeitos adversos do que os existentes no mercado para tais tratamentos. Objetivo: Determinar a toxicidade aguda oral da crotamina isolada da peçonha de serpentes C. d. collilineatus e investigar seus efeitos em modelos experimentais de dor e inflamação em camundongos. Metodologia: Para avaliação da toxicidade aguda oral foi realizado o método up and down, de acordo com o Guia OECD 425 e a realização do screening hipocrático. Para os ensaios antinociceptivo e anti-inflamatório foram realizados testes de contorções abdominais induzidas por ácido acético, dor induzida por formalina, edema de orelha induzido por óleo de cróton e pleurisia induzida por carragenina. Resultados e Discussão: A crotamina não causou letalidade ou sinais de intoxicação na faixa de dose de 0,34 a 10,88 mg/kg. No teste de contorções abdominais, os tratamentos com as doses de 0,08, 0,16 e 0,32 mg/kg p.o. reduziram em 34, 57 e 74 %, respectivamente, o número de contorções em relação ao controle, apresentando tendência dose-dependente. Com o teste de dor induzida por formalina, observou-se que a crotamina (0,16 mg/kg p.o.) reduziu a reatividade à dor na fase neurogênica em 44,8 % e, na fase inflamatória, em 59,7 %, sugerindo uma atividade antinociceptiva. Além disso, a crotamina (0,16 mg/kg p.o.) foi capaz de reduzir em 77 % o edema de orelha induzido por óleo de cróton, apresentando atividade anti-edematogênica e reduziu em 52,3 % o número de leucócitos totais no teste de pleurisia, reduzindo a migração de neutrófilos e células mononucleares, exibindo assim actividade antimigratória. Conclusões: A crotamina não induziu efeito tóxico ou letal nas doses testadas. As reduções no número das contorções, na reatividade à dor, no edema de orelha e na migração de leucócitos, com administração da crotamina foram significativas, sugerindo que a mesma apresente atividades antinociceptiva e anti-inflamatória.

Os venenos de serpentes contém uma mistura complexa de toxinas (proteínas e enzimas) que destroem os processos bioquímicos ou fisiológicos da presa. A crotamina é um dos principais componentes do veneno da cascavel Sul Americana Crotalus durissus terrificus. Essa proteína pertence à família dos polipeptídeos miotóxicos de baixo peso molecular (SBMPs). Uma importante atividade da crotamina é a habilidade de penetrar rapidamente em células proliferamente ativas, podendo ser usada como nanocarreadora, levando DNA plasmidial e drogas para dentro de células tumorais. Outra atividade interessante desta toxina é a indução de morte celular dose dependente em células cancerígenas proliferamente ativas sem prejudicar células normais, demonstrando promissora atividade anticâncer. A crotamina apresenta forte atividade antifúngica e moderada atividade contra procariotos, age bloqueando canais de potássio dependente de voltagem, sendo seletiva para os canais Kv1.1, Kv1.2 e Kv1.3, e induz paralisia dos membros posteriores de camundongo. Dada a importância das atividades da crotamina, a toxina foi usada para produzir na forma recombinante. De forma geral, as toxinas animais são peptídeos secretados para o lúmen da glândula de veneno e são ricos em pontes dissulfeto, comumente expressas em sistemas procarióticos na forma de corpúsculos de inclusão ou em sistemas de expressão periplasmática. Foram construídos três genes sintéticos, um para a expressão em citoplasma e dois para a expressão em periplasma bacteriano utilizando o vetor pRSET-A (Invitrogen ®). Para a expressão de crotamina em citoplasma bacteriano, a região do DNA que codifica a região do peptídeo maduro foi clonada em fusão com uma cauda simples de 6 x His separada por uma seqüência codificante do sítio de clivagem de enterokinase em substituição à proteína de fusão do vetor comercial pRSETA. Para a expressão em periplasma a região codificante da crotamina madura foi clonada sob o controle da seqüência sinal da OmpA de E. coli. Todos os códons raros da crotamina madura foram otimizados de acordo com os códons preferenciais de E. coli. Em uma das construções para a expressão em periplasma, além da crotamina madura, o peptídeo sinal de OmpA também teve seus códons raros otimizados. Os plasmídeos desenhados para a expressão da crotamina madura em citoplasma e periplasma foram transformados em bactéria competente BL21(DE3) e BL21-AI e a indução da proteína foi feita por IPTG e arabinose, respectivamente. A expressão foi analisada por SDS-PAGE e Western Blotting, mostrando que foi possível expressar as três construções em BL21-AI. / Snake venoms contain a complex cocktail of toxins (proteins and enzymes) which disrupt physiological or biochemical processes of the pray. Crotamine is one of the major components present in the venom of the South American rattlesnake Crotalus durissus terrificus. It belongs to the small basic myotoxins peptide SBMPs. An important activity of crotamine is the ability to rapidly penetrate proliferative cells, acting as a nanocarrier, carrying plasmid DNA and drugs into tumor cells. Another interesting activity of this toxin is the ability to promote cell death of actively proliferating cancer cells in a dose dependent manner. Crotamine shows strong antifungical activity and modest activities against prokaryotes, it acts by blocking voltage-dependent potassium channels being selective for channels Kv1.1, Kv1.2 e Kv1.3 and inducing paralysis of the hind limbs of mice. Given the importance of the activities of crotamine, the toxin was chosen for production in the recombinant form. Generally, animal toxins are peptides secreted into the lumen of the venom gland and are rich in disulfide bridges. When expressed in prokaryotic system, animal toxins are commonly found in the form of inclusion bodies. They can also be expressed in periplasmic sytem. Three synthetic genes were constructed, one for expression in the cytoplasm and two for expression in the bacterial periplasm using pRSET-A (Invitrogen ®) system. For cytoplasm expression, the DNA region encoding the mature peptide was cloned in fusion with a 6 x His tag separated by a site. For expression in the periplasm, the mature crotamine coding region was cloned in fusion with E. coli OmpA signal sequence. All crotamine and OmpA signal peptide rare codons were optimized according to E. coli preferred codon usage. The plasmids designed for crotamine expression in periplasm and cytoplasm have been transformed in strains BL21(DE3) and BL21-AI were used as hosts, and the induction of recombinant protein was done by IPTG and arabinose, respectively. The induced culture products were analyzed by SDSPAGE and Western Blot, showing that it was possible to express the three constructs in BL21-AI.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A radiação ionizante vem sendo empregada com sucesso na destoxicação de venenos. Neste trabalho a radiação foi utilizada para verificar os efeitos causados pelos produtos de radiólise da água na crotamina do veneno de Crotalus durissus terrificus. Estes efeitos foram analisados com o uso de algumas substâncias denominadas scavengers, que competem por espécies reativas específicas impedindo-as de agir na molécula. Para estudar, então, os possíveis danos estruturais causados às toxinas foram utilizadas as técnicas de dicroísmo circular, fluorescência, análise de ressonância nuclear magnética, análise de aminoácidos e análise de microscopia intravital. Os resultados obtidos demonstram que a radiação ionizante causa alterações estruturais importante nas estruturas secundárias e terciárias da crotamina. Também foi possível verificar que a toxina depois de irradiada não tem arranjo tridimensional detectável por ressonância nuclear magnética e ainda que o efeito tóxico da molécula é alterado quando a toxina foi irradiada. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O veneno de animais contém um arsenal de toxinas que desencadeia respostas fisiológicas e bioquímicas específicas. A crotamina, um peptídio catiônico (4,4 kDa, pI 9,5), é um dos componentes mais abundantes do veneno de cascavel Sul Arrericana (Crotalus durissus terrificus). No Brasil, há populações de C. d. terrificus que expressam ou não a crotamina no veneno. Em um único espécime de C. d. terrificus crotamina-positivo, foram isolados cDNAs precursores de duas isoformas de crotamina, dentre as quais a crotamina lle-19, presente somente no veneno de C.d. ruruima. Análise por Northern blot de RNA total e mensageiro de glândulas de C.d. terrificus crotamina-positivo e -negativo, indica que a expressão é defectiva em espécimes de cascavel crotamina-negativo. O gene da crotamina (Crt-pl) foi isolado e possui três exons interrompidos por dois introns de diferentes fases e tamanhos. O exon I codifica a totalidade do peptídio sinal; o exon II codifica os três resíduos carboxi-terminais do peptídio sinal, bem como a maior parte da toxina madura; o terceiro exon codifica os resíduos terminais da toxina. Tentativa de identificar o pseudogene da crotamina, que indicaria a ausência de transcritos na glânlula de veneno, permitiu isolar um gene parálogo ao da crotamina, isto é o gene crotasin (Cts-p2). Esse gene apresenta a mesma organização estrutural do gene da crotamina, contudo, o intron I é cerca de 800 pares de base mais longo e o exon II é hipermutado. Esse gene é expresso em diferentes tecidos de cascavel, majoritariamente no pâncreas, mas insignificantemente nas glândulas de veneno. Surpreendentemente, esse gene é também detectado no genoma de C. d. terrificus crotamina-positivo, sugerindo que o gene de crotamina é o produto de uma duplicação gênica, bem como da evolução acelerada que operou restritivamente ao exon II. Buscando as funções do produto desse gene nos tecidos de cascavel, por alinhamento de domínios protéicos e outras famílias de peptídios de vertebrados, duas categorias foram encontradas: peptídios catiônicos antibióticos (β-defensinas) e domínios ricos em cisteína de receptores de fator de crescimento. Testes antibióticos indicam que o crotasin, a crotamina e oligopeptídios derivados sintéticos possuem certa atividade microbicida seletiva. Por outro lado, ensaios com células-tronco embrionárias de camundongo e crotamina de veneno mostram que a crotamina é citotóxica em concentrações milimolares, mas induz a diferenciação dos corpos embrionários, em concentrações micromolares. Esses achados demonstram a multi-funcionalidade de peptídios catiônicos, com três pontes de cisteína precisamente arranjadas, é decorrente da versatilidade dos domínios protéicos anfipáticos, que permitem interação com a membrana plasmática, modulando canais iônicos e receptores celulares. / Abstract not available.

O veneno de animais contém um arsenal de toxinas que desencadeia respostas fisiológicas e bioquímicas específicas. A crotamina, um peptídio catiônico (4,4 kDa, pI 9,5), é um dos componentes mais abundantes do veneno de cascavel Sul Arrericana (Crotalus durissus terrificus). No Brasil, há populações de C. d. terrificus que expressam ou não a crotamina no veneno. Em um único espécime de C. d. terrificus crotamina-positivo, foram isolados cDNAs precursores de duas isoformas de crotamina, dentre as quais a crotamina lle-19, presente somente no veneno de C.d. ruruima. Análise por Northern blot de RNA total e mensageiro de glândulas de C.d. terrificus crotamina-positivo e -negativo, indica que a expressão é defectiva em espécimes de cascavel crotamina-negativo. O gene da crotamina (Crt-pl) foi isolado e possui três exons interrompidos por dois introns de diferentes fases e tamanhos. O exon I codifica a totalidade do peptídio sinal; o exon II codifica os três resíduos carboxi-terminais do peptídio sinal, bem como a maior parte da toxina madura; o terceiro exon codifica os resíduos terminais da toxina. Tentativa de identificar o pseudogene da crotamina, que indicaria a ausência de transcritos na glânlula de veneno, permitiu isolar um gene parálogo ao da crotamina, isto é o gene crotasin (Cts-p2). Esse gene apresenta a mesma organização estrutural do gene da crotamina, contudo, o intron I é cerca de 800 pares de base mais longo e o exon II é hipermutado. Esse gene é expresso em diferentes tecidos de cascavel, majoritariamente no pâncreas, mas insignificantemente nas glândulas de veneno. Surpreendentemente, esse gene é também detectado no genoma de C. d. terrificus crotamina-positivo, sugerindo que o gene de crotamina é o produto de uma duplicação gênica, bem como da evolução acelerada que operou restritivamente ao exon II. Buscando as funções do produto desse gene nos tecidos de cascavel, por alinhamento de domínios protéicos e outras famílias de peptídios de vertebrados, duas categorias foram encontradas: peptídios catiônicos antibióticos (β-defensinas) e domínios ricos em cisteína de receptores de fator de crescimento. Testes antibióticos indicam que o crotasin, a crotamina e oligopeptídios derivados sintéticos possuem certa atividade microbicida seletiva. Por outro lado, ensaios com células-tronco embrionárias de camundongo e crotamina de veneno mostram que a crotamina é citotóxica em concentrações milimolares, mas induz a diferenciação dos corpos embrionários, em concentrações micromolares. Esses achados demonstram a multi-funcionalidade de peptídios catiônicos, com três pontes de cisteína precisamente arranjadas, é decorrente da versatilidade dos domínios protéicos anfipáticos, que permitem interação com a membrana plasmática, modulando canais iônicos e receptores celulares. / Abstract not available.