Com o surgimento da metagenômica, a descoberta de compostos bioativos aumentou. A Arrabidaea chica é uma planta trepadeira, usada em tatuagens pelos índios. O enriquecimento da extração dos antocianosídeos através da fermentação das folhas com xilanase de Bacillus pumilus foi estudado anteriormente. A análise qualitativa da produção de xilanase por clones de bibliotecas metagenômicas e B. pumilus SG-32 e B. firmus P1-1 foi feita com a finalidade de elaborar um método miniaturizado para encontrar novas fontes dessa enzima. Bem como avaliar o seu potencial enzimático sobre os antocianosídeos. Os clones e o B. firmus não expressaram xilanases em meio sólido de xilana de bétula. Porém, o B. pumilus SG-32 expressou, como confirmado pelo atividade xilanolítica. Por isso, o caldo enzimático desta espécie foi utilizado como inóculo para o tratamento enzimático das folhas de A. chica que liberou suas antocianidianas, como confirmado pelo método de Bial e CLAE-DAD. Uma nova fonte de xilanase foi descoberta com atividade hidrolítica sobre os antocianosídeos de A. chica. / With the advent of metagenomics, the discovery of bioactive compounds increased. The Arrabidaea chica is a climbing plant, used in tattoos by the Indians. The extraction of anthocyanosides enrichment through fermentation of the leaves with xylanase from Bacillus pumilus has been studied previously. Qualitative analysis of xylanase production by clones of metagenomics libraries and B. pumilus SG-32 and B. firmus P1-1 was made in order to develop a miniaturized method to find new sources of this enzyme. And to evaluate the potential enzymatic on the anthocyanosides. The clones and the B. firmus xylanases did not express in solid birch xylan. However, B. pumilus SG-32 expressed as confirmed by the xylanolytic activity. Therefore, the broth enzymatic of this specie was used as inoculum for the enzymatic treatment of the leaves of A. chica that liberated their anthocyanidines, as confirmed by Bial method and HPLC-DAD. A new source of xylanase was discovered with hydrolytic activity on anthocyanosides from A. chica.

A PEGlação é uma bem sucedida estratégia nano-biotecnológica que envolve a ligação covalente do polietilenoglicol (PEG) a uma droga para melhorar sua farmacocinética, farmacodinâmica e perfil imunológico, e portanto, aumentar seu efeito terapêutico. Atualmente, a PEGlação é usada para modificar proteínas, peptídeos, oligonucleotídeos e fragmentos de anticorpos. A Uricase (EC 1.7.3.3, UC) é uma enzima pertencente à classe das oxidorredutases, responsável pela oxidação do ácido úrico, produzindo alantoína. Essa enzima é encontrada em muitos organismos vivos como: bactérias, leveduras, fungos, vegetais e animais. Entretanto, durante a evolução das espécies o gene da UC tornou-se inativo, por isso, em humanos a UC é inativa. Nesse sentido, a UC adquiriu destaque como um potencial fármaco uricolítico, devido à necessidade do desenvolvimento de novos agentes terapêuticos no tratamento de hiperuricemia e gota. Neste estudo, a uricase recombinante purificada de Candida sp (UC-r) e a de rim bovino (UC-b) foram modificadas por PEGlação com mPEG-p-nitrofenil carbonato (mPEG-pNP) e 2-O-mPEG-4,6-dicloro-s-triazina (mPEG-CN), produzindo conjugados com considerável atividade enzimática residual UC-r-mPEG-pNP (87%), UC-r-mPEG-CN (75%) e UC-b-mPEG-pNP (75%), UC-b-mPEG-CN (50%).Além disso, os conjugados obtidos com a UC-r e UC-b apresentaram valores de KM menores do que as enzimas nativas, indicando que a PEGlação conferiu uma interessante propriedade aos conjugados, que permitiu um aumento da afinidade da UC-r e UC-b pelo ácido úrico. O efeito do pH e da temperatura sobre a UC-r e UC-b modificadas indicou que os conjugados obtidos foram mais ativos em pH próximo ao fisiológico e mais estáveis do que a respectiva enzima nativa. As formas PEGladas da UC-r e UC-b foram mais resistentes à ação de diferentes proteases e mantiveram-se estáveis em soro humano, indicando que a PEGlação favoreceu a resistência a degradação proteolítica. Análises espectroscópicas de dicroísmo circular (CD) e infravermelho (FTIR) não apresentaram nenhuma diferença relevante entre a estrutura protéica da UC-r nativa e PEGlada. Estudos in vivo com coelho e camundongos Balb/c mostraram que a UC-r nativa induziu uma intensa resposta imune sendo altamente imunogênica. Por outro lado, a UC-r PEGlada quando injetada cronicamente em camundongos não induziu qualquer resposta detectável de anticorpos. Esses resultados indicam uma suficiente redução da imunogenicidade dessa enzima, devido à conjugação do mPEG-pNP ou mPEG-CN, tornando-a adequada para um possível uso terapêutico. Portanto, nesse trabalho, os resultados obtidos com a UC-r de Candida sp, mostram que dois conjugados apresentaram interessantes propriedades físico-química, biológicas e imunológicas, que permitiram um significativo avanço na transformação de uma enzima de origem fúngica em uma droga, com uma possível aplicação terapêutica no tratamento de hiperuricemia e gota. / PEGylation is a successful nanobiotechnology strategy that involves the covalent attachment of polyethylene glycol (PEG) to a drug to improve its pharmacokinetic, pharmacodynamic, and immunological profiles, and thus, enhance its therapeutic effect. Currently, PEGylation is used to modify proteins, peptides, oligonucleotides, antibody fragments, and small organic molecules. Uricase (EC 1.7.3.3, UC) is an enzyme belonging to the class of oxidorreductases responsible for the oxidation of uric acid, producing allantoin. This enzyme is found in many living organisms such as bacteria, yeasts, fungi, plants and animals. However, during the evolution of the species gene became inactive UC, therefore, in humans UC is inactive. Accordingly, UC has acquired prominence as a potential drug uricolytic due to the need of developing new therapeutic agents for the treatment of hyperuricemia and gout. In this study, purified recombinant uricase from Candida sp (UC-r) and ox kidney (UC-b) were modified by PEGylation with mPEG-p-nitrophenyl-carbonate (mPEG-pNP) and 2-O-mPEG-4,6-dichloro-s-triazine (mPEG-CN), producing conjugates with considerable residual enzyme activity UC-r-mPEG-pNP (87%), UC-r-mPEG-CN (75%) and UC-b-mPEG-pNP (75%),UC-b-mPEG-CN (50%). In addition, conjugates obtained with the UC-r and UC-b had lower KM values than native enzymes, indicating that the PEGylation gave an interesting property the conjugate that increased the affinity of UC-r and UC-b by uric acid. The effect of pH and temperature on the modified UC-r and UC-b indicated that the conjugates were more active at pH close to the physiological and more stable than its native enzyme. PEGylated forms of UC-r and UC-b were more resistant to the action of different proteases and remained stable in human serum, indicating that the PEGylation favored resistance to proteolytic degradation. Spectroscopic analysis of circular dichroism (CD) and infrared (FTIR) did not show any relevant difference in protein structure between native and PEGylated UC-r. In vivo studies with rabbit and Balb/c mice showed that UC-r native elicited an intense immune response being highly immunogenic. On the other hand, the PEGlated UC-r when chronically injected into mice did not induce any detectable response to antibodies. These results indicate a sufficient reduction of immunogenicity of this enzyme, due to conjugation of mPEG-pNP or mPEG-CN, making it suitable for possible therapeutic use. Therefore, the results obtained with the UC-r of Candida sp, showed that two conjugates have interesting physical-chemical, biological and immunological, which allowed a significant advance in the transformation of an enzyme of fungal origin in a drug with a possible application therapeutic in the treatment of hyperuricemia and gout.

A melatonina é uma indolamina produzida e secretada pela glândula pineal. O objetivo do presente estudo foi verificar em ratos Wistar o efeito da pinealectomia na expressão gênica e atividade das enzimas antioxidantes no córtex pré-frontal, fígado e sóleo utilizando para este fim animais controles, pinealectomizados e pinealectomizados repostos com melatonina. Os animais foram sacrificados 60 dias após a cirurgia em 4 pontos distribuídos ao longo do dia. A expressão gênica da glutationa peroxidase (GPx), catalase (Cat) e SOD 1 e 2 foram avaliadas por qPCR e a atividade enzimática da GPx e da Cat por espectrofotometria. Foi detectada uma redução na expressão do RNAm da GPx no sóleo de animais pinealectomizados no ZT18 e uma atividade aumentada da mesma enzima no animal pinealectomizado no ZT6. No córtex pré-frontal foi detectado um aumento de atividade da GPx em animais pinealectomizados no ZT24. Conclui-se que a ausência de melatonina altera o padrão de expressão da GPx no sóleo e provoca um aumento na atividade da mesma enzima no córtex pré-frontal e no sóleo. / Melatonin is an indolamine synthesized and secreted by the pineal gland during the night. The purpose of this study was to investigate the effect of pinealectomy on gene expression and activity of antioxidant enzymes in the prefrontal cortex, liver and soleus muscle using for this purpose control, pinealectomized and melatonin-treated pinealectomized rats. The animals were sacrificed 60 days after surgery. Glutathione peroxidase (GPx), catalase (Cat) and SOD 1 and 2 gene expression was evaluated by qPCR and GPx and Cat enzyme activity was assessed by spectrophotometry. A reduction of GPx mRNA expression was found in the soleus muscle of pinealectomized animals at ZT18 and an increased activity of the same enzyme at ZT6 was observed in this group compared to control. The prefrontal cortex presented an increased activity of GPx in the pinealectomized animals at ZT24. We conclude that the absence of melatonin alters the expression pattern of GPx in the soleus muscle and causes an increase in the activity of the same enzyme in the prefrontal cortex and soleus.

Estudos recentes demonstram que o Hormônio Tiroideano (HT) é capaz de modular rapidamente o estado de fosforilação de proteínas quinases relacionadas ao processo de hipertrofia cardíaca. Evidências experimentais indicam que a proteína quinase ativada por AMP (AMPK) seja um alvo importante no controle do crescimento hipertrófico, uma vez que a ativação desta enzima determina ampla variedade de efeitos siológicos, incluindo o controle de proteínas relacionadas à síntese protéica. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram os de avaliar os efeitos do HT sobre a modulação da via de sinalização da AMPK, além de verificar o possível envolvimento desta quinase no modelo de hipertrofia in vitro induzida pelo HT. Os resultados obtidos mostraram que rapidamente este hormônio ativa a AMPK e proteínas relacionadas a esta sinalização. Além disso, a estimulação farmacológica da AMPK atenua a hipertrofia de cardiomiócitos induzida pelo HT. Estes dados sugerem que a AMPK seja uma possível ferramenta terapêutica em doenças cardiovasculares como a hipertrofia cardíaca. / Some studies have shown that Thyroid Hormones (TH) are also able to rapidly modulate the phosphorylation state of protein kinases related to cardiac hypertrophy process by non-genomic actions. In this sense, experimental evidences indicate that AMP-activated protein kinase (AMPK) is an important target in the control of hypertrophic growth, since the activation of this enzyme determines wide variety of physiological effects, including the control of enzymes related to protein synthesis. Thus, the objective of this study was to evaluate the effects of TH on the modulation of AMPK signaling pathway and to check the possible involvement of this kinase in vitro model of hypertrophy induced by TH. The results showed that this hormone rapidly activates AMPK and related proteins to this signaling. Furthermore, pharmacological stimulation of AMPK attenuated cardiomyocyte hypertrophy induced by TH. These data suggest that AMPK may correspond to a possible therapeutic tool in cardiovascular disease.

Estudos recentes demonstram que o Hormônio Tiroideano (HT) é capaz de modular rapidamente o estado de fosforilação de proteínas quinases relacionadas ao processo de hipertrofia cardíaca. Evidências experimentais indicam que a proteína quinase ativada por AMP (AMPK) seja um alvo importante no controle do crescimento hipertrófico, uma vez que a ativação desta enzima determina ampla variedade de efeitos siológicos, incluindo o controle de proteínas relacionadas à síntese protéica. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram os de avaliar os efeitos do HT sobre a modulação da via de sinalização da AMPK, além de verificar o possível envolvimento desta quinase no modelo de hipertrofia in vitro induzida pelo HT. Os resultados obtidos mostraram que rapidamente este hormônio ativa a AMPK e proteínas relacionadas a esta sinalização. Além disso, a estimulação farmacológica da AMPK atenua a hipertrofia de cardiomiócitos induzida pelo HT. Estes dados sugerem que a AMPK seja uma possível ferramenta terapêutica em doenças cardiovasculares como a hipertrofia cardíaca. / Some studies have shown that Thyroid Hormones (TH) are also able to rapidly modulate the phosphorylation state of protein kinases related to cardiac hypertrophy process by non-genomic actions. In this sense, experimental evidences indicate that AMP-activated protein kinase (AMPK) is an important target in the control of hypertrophic growth, since the activation of this enzyme determines wide variety of physiological effects, including the control of enzymes related to protein synthesis. Thus, the objective of this study was to evaluate the effects of TH on the modulation of AMPK signaling pathway and to check the possible involvement of this kinase in vitro model of hypertrophy induced by TH. The results showed that this hormone rapidly activates AMPK and related proteins to this signaling. Furthermore, pharmacological stimulation of AMPK attenuated cardiomyocyte hypertrophy induced by TH. These data suggest that AMPK may correspond to a possible therapeutic tool in cardiovascular disease.

A melatonina é uma indolamina produzida e secretada pela glândula pineal. O objetivo do presente estudo foi verificar em ratos Wistar o efeito da pinealectomia na expressão gênica e atividade das enzimas antioxidantes no córtex pré-frontal, fígado e sóleo utilizando para este fim animais controles, pinealectomizados e pinealectomizados repostos com melatonina. Os animais foram sacrificados 60 dias após a cirurgia em 4 pontos distribuídos ao longo do dia. A expressão gênica da glutationa peroxidase (GPx), catalase (Cat) e SOD 1 e 2 foram avaliadas por qPCR e a atividade enzimática da GPx e da Cat por espectrofotometria. Foi detectada uma redução na expressão do RNAm da GPx no sóleo de animais pinealectomizados no ZT18 e uma atividade aumentada da mesma enzima no animal pinealectomizado no ZT6. No córtex pré-frontal foi detectado um aumento de atividade da GPx em animais pinealectomizados no ZT24. Conclui-se que a ausência de melatonina altera o padrão de expressão da GPx no sóleo e provoca um aumento na atividade da mesma enzima no córtex pré-frontal e no sóleo. / Melatonin is an indolamine synthesized and secreted by the pineal gland during the night. The purpose of this study was to investigate the effect of pinealectomy on gene expression and activity of antioxidant enzymes in the prefrontal cortex, liver and soleus muscle using for this purpose control, pinealectomized and melatonin-treated pinealectomized rats. The animals were sacrificed 60 days after surgery. Glutathione peroxidase (GPx), catalase (Cat) and SOD 1 and 2 gene expression was evaluated by qPCR and GPx and Cat enzyme activity was assessed by spectrophotometry. A reduction of GPx mRNA expression was found in the soleus muscle of pinealectomized animals at ZT18 and an increased activity of the same enzyme at ZT6 was observed in this group compared to control. The prefrontal cortex presented an increased activity of GPx in the pinealectomized animals at ZT24. We conclude that the absence of melatonin alters the expression pattern of GPx in the soleus muscle and causes an increase in the activity of the same enzyme in the prefrontal cortex and soleus.

As células glias de Müller são capazes de gerar novos neurônios retinianos em resposta a lesões, atuando como uma possível fonte para regeneração retiniana. Nesse contexto, as GTPases Rho podem ter um papel interessante, visto que regulam múltiplas vias de sinalização que controlam, por exemplo, a transcrição gênica, sobrevivência e proliferação celular. No presente estudo analisamos a participação de um dos membros dessa família (Rac1) na proliferação de células gliais de Müller da retina de galinhas após lesão excitotóxica com N-Metil-D-Aspartato (NMDA). A injeção intraocular de NMDA promoveu extensa proliferação de células gliais de Müller. A inibição de Rac1 com NSC23766 não alterou a quantidade de células que entraram no ciclo celular, mas, provocou um retardo em sua progressão. Esses resultados sugerem um importante papel para a GTPase Rac1 na regulação da proliferação de células gliais de Müller em resposta a lesões retinianas. / Müller glial cells may generate new neurons in response to retinal injury, acting as a potential source for retinal regeneration. In this context, Rho GTPases may have an interesting role, since they regulate multiple signaling pathways that control, for example, gene transcription, cell proliferation and survival. This study analyzed the involvement of a member of this family (Rac1) in the proliferation of Müller glial cells of chick retina after excitotoxic injury with N-methyl-D-aspartate (NMDA). Intraocular injection of NMDA promoted extensive Müller glia proliferation. Rac1 inhibition with NSC23766 did not affect the cell cycle entry, but a delay in cell cycle progression was observed. These results suggest an important role for Rac1 in the regulation of Müller glial cells proliferation in response to retinal injury.

Hemocyanins (Hcs) and phenoloxidases (POs) are both members of the type-3 copper protein family, possessing di-cupric active sites which facilitate the binding of dioxygen. While Hcs and POs share a high degree of sequence homology, Hcs have been associated traditionally with oxygen transport whereas POs are catalytic proteins with a role in innate immunity. Evidence gathered in recent years details numerous immune functions for Hc, including an inducible PO activity. Unlike the pro-phenoloxidase activation cascade in arthropods, the endogenous mechanism(s) involved in the conversion of Hc into an immune enzyme is lacking in detail. The overall aim of this research was to characterise the physiological circumstances in which Hc is converted into a PO-like enzyme during immune challenge. A series of biochemical, biophysical and cellular techniques were used to assess the ability of phospholipid liposomes to mimic the well-characterised induction of PO activity in Hc by SDS micelles. Incubation of Hc purified from Limulus polyphemus, in the presence of phosphatidylserine (PS) liposomes, yielded ~ 90% of the PO activity observed upon incubation of Hc with the non-physiological activator, SDS. Phospholipid–induced PO activity in Hc was accompanied by secondary and tertiary structural changes similar to those observed in the presence of SDS. Subsequent analysis revealed that electrostatic interactions appear to be important in the PS-Hc activation complex. In vivo, PS-Hc interactions are assumed to be limited in quiescent cells. However, amebocytes undergoing apoptosis redistribute PS onto the outer leaflet of the plasma membrane, resulting in the potential for increased Hc-PS interactions. In the absence of a reliable culturing technique for L. polyphemus amebocytes, in vitro conditions were optimised for the short term maintenance of this labile cell type. Amebocytes retained viability and functionality in a medium that mimicked most-closely, the biochemical properties of L. polyphemus hemolymph. When presented with a fungal, bacterial or synthetic challenge, ~9% of amebocytes in vitro were found to be phagocytically active. Target internalisation was confirmed via the use of fluorescent quenchers and membrane probes. Within 4 hours of target internalisation, amebocytes underwent apoptosis, characterised by the loss of plasma and mitochondrial membrane potential, increased caspase-3 activity and extracellularisation of PS. Phagocytosis-induced cell death led to a proportional increase in the level of Hc-derived PO activity, suggesting that Hc may be interacting with PS present on terminal amebocyte membranes. The PO activity of Hc was investigated further in order to address an economically important issue; hyperpigmentation in commercial shellfish. While PO enzymes are thought to be the cause of hyperpigmentation in Nephrops norvegicus, evidence presented here suggests that cellular PO is inactivated after freeze-thawing, while extracellular Hc retains stability and displays a heightened level of inducible PO activity under similar treatments. Known PO inhibitors were used successfully to reduce Hc-derived PO activity, with inhibitors assumed to bind Hc in a manner similar to PO-inhibitor complexes. Structural and functional studies of hemocyanins and immune cells presented here provide new insights into the interactions of hemocyanin-activator complexes in invertebrates.

As células glias de Müller são capazes de gerar novos neurônios retinianos em resposta a lesões, atuando como uma possível fonte para regeneração retiniana. Nesse contexto, as GTPases Rho podem ter um papel interessante, visto que regulam múltiplas vias de sinalização que controlam, por exemplo, a transcrição gênica, sobrevivência e proliferação celular. No presente estudo analisamos a participação de um dos membros dessa família (Rac1) na proliferação de células gliais de Müller da retina de galinhas após lesão excitotóxica com N-Metil-D-Aspartato (NMDA). A injeção intraocular de NMDA promoveu extensa proliferação de células gliais de Müller. A inibição de Rac1 com NSC23766 não alterou a quantidade de células que entraram no ciclo celular, mas, provocou um retardo em sua progressão. Esses resultados sugerem um importante papel para a GTPase Rac1 na regulação da proliferação de células gliais de Müller em resposta a lesões retinianas. / Müller glial cells may generate new neurons in response to retinal injury, acting as a potential source for retinal regeneration. In this context, Rho GTPases may have an interesting role, since they regulate multiple signaling pathways that control, for example, gene transcription, cell proliferation and survival. This study analyzed the involvement of a member of this family (Rac1) in the proliferation of Müller glial cells of chick retina after excitotoxic injury with N-methyl-D-aspartate (NMDA). Intraocular injection of NMDA promoted extensive Müller glia proliferation. Rac1 inhibition with NSC23766 did not affect the cell cycle entry, but a delay in cell cycle progression was observed. These results suggest an important role for Rac1 in the regulation of Müller glial cells proliferation in response to retinal injury.

No / Matrix metalloproteinase (MMP)-mediated degradation of the extracellular matrix is a major factor for tumor development and expansion. This study analysed MMP-10 protein expression and activity in human lung tumors of various grade, stage, and type to address the relationship between MMP-10 and tumor characteristics and to evaluate MMP-10 as a therapeutic target in non small cell lung carcinoma (NSCLC). Unlike the majority of MMPs, MMP-10 was located in the tumor mass as opposed to tumor stroma. MMP-10 protein was observed at low levels in normal human lung tissues and at significantly higher levels in all types of NSCLC. No correlation was observed between MMP-10 protein expression and tumor type, stage, or lymph node invasion. To discriminate between active and inactive forms of MMP-10 in samples of human NSCLC, we have developed an ex vivo fluorescent assay. Measurable MMP-10 activity was detected in 42 of 50 specimens of lung cancer and only 2 of 10 specimens of histologically normal lung tissue. No relationship was observed between MMP-10 activity levels and clinicopathologic characteristics. Our results suggest that MMP-10 is expressed and active at high levels in human NSCLC compared to normal lung tissues, and, as such, is a potential target for the development of novel therapeutics for lung cancer treatment.