Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-31T12:38:26Z No. of bitstreams: 2 Tese - Eliane Santana Fernandes Alves - 2016.pdf: 5008665 bytes, checksum: 2bf6c1927704513144d6115676f77dff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-31T12:38:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Eliane Santana Fernandes Alves - 2016.pdf: 5008665 bytes, checksum: 2bf6c1927704513144d6115676f77dff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T12:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Eliane Santana Fernandes Alves - 2016.pdf: 5008665 bytes, checksum: 2bf6c1927704513144d6115676f77dff (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-18 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Antimicrobial peptides are gaining high importance in the pharmaceutical sector given its high affinity and selectivity to interact with targets, and its low toxicity profile. The increase in the number of peptides screened in clinical trials is a significant triumph for structural biology, considering the search for peptides that meet the required criteria in terms of cost, stability, long half-life and bioavailability. This research is best performed with a good understanding of the mechanisms of action, dynamics and biomolecules kinetics. Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) plays an important role in this context, since it provides informations about the interactions in target binding solution of biologically active molecules. Thus, this study aims to observe the intramolecular interactions of peptides clavanin A, Cm-p1 and [Phe3]Cm-p1. The clavanin peptide is found in tunicate blood cells Styela clava, and presents a broad spectrum of activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria, and against several kinds of fungi. The Cm-p1 peptide can be extracted from the crude extract of the marine snail Cenchritis muricatus, and shows activity against yeasts and filamentous fungi. The peptide [Phe3]Cm-p1 corresponds to Cm-p1 peptide modified with a change in residue position 3. Circular dichroism spectroscopy was used in the observation of secondary structure of peptide, and the informations provided by NMR were used in the studies of molecular modeling. The clavanin peptide in the presence of TFE (2,2,2-trifluoroethanol), presented a amphipathic alpha-helices from Phe-2 to Val-22 residues. The Cm-p1 peptide was structured in α-helix, short amphipathic, in the presence of micelles of SDS-d25 between Arg-2 and Ile-6 residues. The peptide [Phe3]Cm-p1 in the presence of micelles SDS-d25 (sodium dodecyl sulfate) is structured between Arg-2 and Gln-9, showing that the addition of a hydrophobic residue in position 3 provided a greater interaction peptide-micelle, as noted by the smaller diffusion of the peptide [Phe3]Cm-p1 relative to Cm-p1 peptide. All the obtained structures showed good quality and geometry, as revealed by the validation study. NMR spectroscopy provided information about the intramolecular interactions of peptides clavanin A, Cm-p1 and [Phe3]Cm-p1. It was possible to assign the residues which were important in the interactions between the peptides and the environment. This knowledge is essential in the development of new drugs. / Os peptídeos antimicrobianos estão ganhando cada vez mais importância na área farmacêutica, pela sua elevada afinidade e seletividade para interagir com alvos em conjunto com seu perfil de baixa toxicidade. O aumento do número de peptídeos que entraram em ensaios clínicos é um triunfo significativo para biologia estrutural, com a busca cada vez maior por peptídeos que cumpram os critérios exigidos em termos de custo, estabilidade, longa meia-vida e biodisponibilidade. Essa busca pode ser facilitada pelo melhor entendimento dos mecanismos de ação, dinâmica e cinética de biomoléculas. Nesse contexto se encontra a espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), que possui um papel de destaque no estudo das interações em solução ligante-alvo de moléculas biologicamente ativas. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo observar as interações moleculares dos peptídeos clavanin A, Cm-p1 e [Phe3]Cm-p1. O peptídeo clavanin A é encontrado nas células do sangue do tunicado Styela clava, ele apresenta um amplo espectro de atividades contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, além de vários fungos. O peptídeo Cm-p1 pode ser extraído do extrato bruto do caracol marinho Cenchritis muricatus, ele apresenta atividade contra leveduras e fungos filamentosos. O peptídeo [Phe3]Cm-p1 corresponde ao peptídeo Cm-p1 modificado, com uma modificação na posição do resíduo 3. Nos estudos foram empregadas as espectroscopias de dicroísmo circular, na observação da estrutura secundária do peptídeo e RMN, nos estudos de modelagem molecular. O peptídeo clavanin A, na presença de TFE (2,2,2-trifluoroetanol), apresentou uma estrutura em α-hélice anfipática do resíduo de Phe-2 à Val-22. O peptídeo Cm-p1 se estruturou em α-hélice pouco anfipática na presença de micelas de SDS-d25 entre os resíduos Arg-2 e Ile-6. Já o peptídeo [Phe3]Cm-p1 na presença de micelas de SDS-d25 (Dodecil sulfato de sódio) se estruturou entre os resíduos Arg-2 e Gln-9, mostrando que a adição de um resíduo hidrofóbico na posição 3 proporcionou uma maior interação peptídeo-micela, como observado pela menor difusão, do peptídeo [Phe3]Cm-p1 em relação ao peptídeo Cm-p1. Todas as estruturas obtidas apresentaram boa qualidade e geometria, conforme mostraram as validações empregadas. A espectroscopia de RMN forneceu informações a respeito das interações intramoleculares dos peptídeos clavanin A, Cm-p1 e [Phe3]Cm-p1, possibilitando descrever os resíduos importantes nas interações moleculares com meio. As informações levantadas neste estudo são essenciais a futuras pesquisas para o desenvolvimento de fármacos a partir desses peptídeos.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2019-02-01T09:56:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thaís Forest Giacomello - 2019.pdf: 3222145 bytes, checksum: 30b7cb27105455314142954d1f75610f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2019-02-01T10:05:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thaís Forest Giacomello - 2019.pdf: 3222145 bytes, checksum: 30b7cb27105455314142954d1f75610f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-01T10:05:20Z (GMT). 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Thus, it is extremely important to develop protocols that can assist in determining the correct structures of these molecules. In this work aimed to develop a parameterized protocol for NMR 13C chemical shift calculations with the purpose of assisting in the correct determination of polyphenol type molecules. Thus, a group of polyphenols, specifically a subclass of these, chalcones, having varied substituents and experimental structural elucidation were selected in the literature. This base of chalcones was submitted to randomized conformational searches using Monte Carlo method and MMFF force field. In addition, the configurators with energy of up to 3 kcal/mol of each chalcone were calculations optimization of geometry and frequency. The chemical shift of 13C was calculated after assuming Boltzmann statics. All of these calculations were performed using the mPW1PW91 / 6-31G (d) level. After that, the scaled chemical shifts (δesc) was defined. This was obtained using the expression δ𝑒𝑠𝑐 = 𝑎 𝑥 δ𝑐𝑎𝑙𝑐 + 𝑏, where a and b are the coefficients of linear regressions obtained between calculated (δcalc) versus experimental chemical shift. In order to validate the protocol, the scaling factor were used to obtain δesc values for chalcones different from those used in the base. The result shows that the level of theory applied reproduced excellently the experimental data. Calculations performed with a scaling factor lead to a better result than when there is no use of this factor. In addition, the applicability of the scaling factor allows the cancellation of systematic errors, which make δesc are closer to the experimental ones. Thus, the parameterized protocol was shown to be an important tool for the structural elucidation of polyphenols through theorotical calculations of ¹³C NMR chemical shifts. / Chalcona é uma classe de produtos naturais que tem muito interesse, principalmente farmacêutico, devido as suas ações biológicas. São moléculas não rígidas e complexas fazendo com que suas caracterizações estruturais se tornem tarefa difícil em técnicas experimentais. As técnicas espectroscópicas, nos últimos anos, tiveram um desenvolvimento muito rápido auxiliando bastante a elucidação de produtos naturais. No entanto, vários casos de revisão de estruturas de produtos naturais foram encontrados na literatura devido a ter elucidações errôneas em técnicas analíticas de rotinas experimentais. Com isso, é de extrema importância desenvolver protocolos que podem auxiliar na determinação de estruturas corretas dessas moléculas. Este trabalho buscou desenvolver um protocolo parametrizado para cálculo de deslocamento químico de RMN 13C com o intuíto de auxilar a determinação correta de moléculas tipo polifenóis. Assim, selecionou-se um grupo de polifenóis, especificamente uma subclasse desses, as chalconas, que possuissem substituintes variados e elucidação estrutural experimental na literatura. Essa base de chalconas foi submetida a buscas conformacionais estocásticas, onde usa-se o método Monte Carlo e campo de forças merck. Então, os confôrmeros com energia de até 3 kcal/mol de cada chalcona foram selecionados e assim feito cálculos de otimização de geometria e frequência. O deslocamento químico de 13C foi calculado após, considerando a distribuição populacional de Boltzmann. Todos esses cálculos foram realizados utilizando o nível mPW1PW91/6-31G(d). Após, com esses dados foi definido o deslocamento químico escalonado (δesc). Esse, foi obtido utilizando a expressão 𝛿𝑒𝑠𝑐=𝑎 𝑥 𝛿𝑐𝑎𝑙𝑐+𝑏, onde a e b são os coeficientes de regressões lineares obtidas entre os deslocamentos químicos calculados (δcalc) e experimentais. Para validação do método, o fator de escalonamento foi utilizado para obter os valores de δesc em outras chalconas diferentes das utilizadas na base. O resultado mostra que o nível de teoria aplicado permite uma boa reprodução dos dados experimentais. Os cálculos realizados com fator de escalonamento levam a um melhor resultado do que quando não há o uso deste fator. Além disso a aplicabilidade do fator de escalonamento permite o cancelamento de erros sistemáticos, o que faz com que os valores de δesc sejam mais próximos aos experimentais. Assim, o protocolo parametrizado mostrou-se uma importante ferramenta para a elucidação estrutural de polifenois através de cálculos de deslocamentos químicos de RMN ¹³C.