Mais de quarenta proteínas humanas estão envolvidas em doenças amilóides, sendo a transtirretina (TTR) uma dessas. A dissociação do tetrâmero da TTR é a etapa limitante para sua via de agregação. Esta etapa pode ser dificultada pela ligação de pequenas moléculas a dois sítios na interface tetramérica da TTR e facilitada em variantes mutantes. A mutante V30M é a variante amiloidogênica mais frequente da TTR e, apesar da mutação não se encontrar no sítio de ligação de pequenas moléculas, pode limitar a interação de inibidores com esta proteína. Desta forma, a busca de inibidores da agregação da TTR tipo selvagem (TTRwt) e mutantes amiloidogênicas vem sendo realizada. Na presente tese, flavonóides, freqüentemente encontrados em alimentos, e agonistas sintéticos do receptor do hormônio tireoidiano, seletivos para a isoforma beta deste receptor, foram selecionados para testes de inibição da agregação da TTRwt e mutante V30M. A interação dos melhores inibidores com a TTR foi também caracterizada em detalhes. Para isto, um ensaio de agregação in vitro da TTR foi utilizado para triagem dos compostos; e a assinatura termodinâmica da interação dos melhores inibidores com a TTR, bem como as estruturas cristalográficas TTR:inibidores foram determinadas por calorimetria de titulação isotérmica e cristalografia de proteínas, respectivamente. Os compostos sintéticos, GC-1 e GC-24, mostraram-se inibidores eficazes, porém com potência moderada. Já as flavonas luteolina (LUT), apigenina (API) e crisina (CHR), a flavanona naringenina (NAR), o flavonol kaenferol (KAE) e a isoflavona genisteína (GEN) apresentaram boa potência e eficácia de inibição da agregação da TTR in vitro. Os inibidores NAR, CHR, GEN e KAE não mostraram mesma capacidade de inibição da mutante V30M e apresentaram cooperatividade negativa para ligação aos dois sítios da TTR. A posição dos inibidores no sítio, bem como a variabilidade química/ estrutural dos compostos testados parecem influenciar os mecanismos de interação com os dois sítios da TTR e a ligação à mutante V30M. Modificações no sítio da mutante V30M foram identificadas e são apontadas como a principal causa para a seletividade de alguns inibidores à forma selvagem da TTR. De modo geral, a investigação detalhada da interação de pequenas moléculas com a TTR permitiu propor as bases moleculares da cooperatividade entre os sítios desta proteína e das diferenças de interação dos inibidores com a forma selvagem e mutante V30M da TTR. / More than forty human proteins are involved in human amyloid diseases, being transthyretin (TTR) one of these. TTR tetramer dissociation is a limiting step for its aggregation pathway. This step can be delayed by small molecules binding to two binding sites in the TTR tetramer interface and enhanced in TTR amyloidogenic variants. The V30M mutant is the most frequent TTR amyloidogenic variant and, eventhough the mutation is not situated in the TTR binding site, this mutation can limit small molecule interaction with the V30M mutant. Therefore, the search for wild type (TTRwt) and amyloidogenic TTR mutant inhibitors is under investigation. In the present thesis, flavonoids, frequently found in food, and synthetic thyroid hormone receptor beta-selective agonists were selected for evaluation of their inhibition ability on TTRwt and V30M mutant aggregation. The interaction of the best inhibitors with TTR was also characterized in details. For this, an in vitro TTR aggregation assay was used for inhibitor screening, and the thermodynamic signature of interaction, as well the TTR:inhibitors crystal complexes were determined by isothermal titration calorimetry and protein crystallography, respectively. The synthetic compounds, GC-1 and GC-24, displayed high efficacy, however moderated inhibition potency. The flavones luteolin (LUT), apigenin (API), chrisin (CHR), the flavanone naringenin (NAR), the flavonol kaenferol (KAE) and the isoflavone genistein (GEN) showed good potency and efficacy of TTR aggregation inhibition in vitro. The inhibitors, CHR, NAR, GEN and KAE, had lower inhibition capacity to the V30M mutant, and displayed negative cooperativity of binding to the two TTR binding sites. The inhibitor position in the binding site, as well as the chemical/ structural variability of the tested compounds seems to influence the interaction mechanism with the two TTR binding sites and the binding to the V30M mutant. Modifications on the V30M mutant binding sites were identified and pointed as the main reasons for the selectivity of some inhibitors to the wild type TTR. Overall, the detailed inspection of small molecule interaction with TTR suggests the molecular basis of the cooperativity between the two TTR binding sites and also of the differences between the inhibitors interaction with the wild type and with the V30M mutant TTR.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-08-11T14:54:39Z No. of bitstreams: 1 tatiannerosadossantos.pdf: 725266 bytes, checksum: 4d63e46332dc22b61f5160db1ed39b37 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-14T17:11:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tatiannerosadossantos.pdf: 725266 bytes, checksum: 4d63e46332dc22b61f5160db1ed39b37 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T17:11:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tatiannerosadossantos.pdf: 725266 bytes, checksum: 4d63e46332dc22b61f5160db1ed39b37 (MD5) Previous issue date: 2011-02-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Ipriflavona (7-isopropoxi-3-fenil-4H-benzopiran-4-ona), um derivado sintético da isoflavona daidzeína, com ação estrogênica comprovada tem sido utilizado por mulheres com objetivo de aumentar a densidade óssea e prevenir a perda óssea. Estudos de toxicologia reprodutiva no período pré-implantacional apontam indícios de toxicidade, interferindo na implantação do blastocisto. Também foi demonstrado que a ipriflavona interfere na via de sinalização Hedgehog, importante no período de desenvolvimento embrionário. Estudos demonstram que as isoflavonas são transferidas para o leite materno o que poderia ocasionar danos a prole. Porém não foram encontrados estudos de toxicologia no período de lactação e desenvolvimento das crias utilizando-se da ipriflavona, sendo este o objetivo desse trabalho. Para o estudo foram utilizadas 60 ratas Wistar, provenientes do biotério do Centro de Biologia da Reprodução, Universidade Federal de Juiz de Fora. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em cinco grupos experimentais (n = 12): controle da colônia, controle experimental e tratados 1, 2 e 3. O primeiro grupo não sofreu nenhum tipo de manipulação e foi utilizado para verificar os possíveis efeitos da gavagem. O segundo grupo recebeu via intragástrica, duas vezes ao dia, do 2º ao 16º dia de lactação, 1 ml de água destilada e os grupos tratados receberam; pelo mesmo procedimento, 1 ml de suspensão aquosa de ipriflavona nas doses de 0,01; 0,05 e 0,1 mg/g/dia, respectivamente. As variáveis maternas analisadas foram: presença de sinais clínicos de toxicidade; ganho de peso corporal e consumo de ração. Foram observados comportamentos maternais como: postura de amamentação, organização e manutenção do ninho, ato de recuperar, recolher filhotes e lambê-los. Os filhotes foram analisados quanto ao desenvolvimento físico e reflexológico. Como variáveis de desenvolvimento físico foram analisados: peso corporal, abertura dos olhos, desdobramento das orelhas, aparecimento de lanugo e pêlos, erupção dos incisivos superiores e inferiores, a abertura vaginal ou descida dos testículos. Para observação do desenvolvimento reflexológico foram feitos os seguintes testes: preensão palmar, resposta postural, esquiva ao abismo, orientação e geotaxia negativa. No modelo experimental estudado a ipriflavona não demonstrou indícios de toxicidade materna, nem alterações no desenvolvimento físico e reflexológico da prole. / The Ipriflavone (7-isopropoxy-3-phenyl-4H-benzopyran-4-one), a synthetic derivative of the isoflavone daidzein, with proven estrogenic activity has been used by women in order to increase bone density and prevent bone loss. Reproductive toxicology studies in the pre-implantation show signs of toxicity, which interferes with implantation of the blastocyst. It was also shown that ipriflavone affects the Hedgehog signaling pathway, important during embryonic development. Studies show that isoflavones are transferred to breast milk which can cause damage to offspring. However no studies were found in toxicology during lactation and development of offspring using the ipriflavone, which is the aim of this work. For the study were used 60 female Wistar rats from the vivarium of the Center for Reproductive Biology, Federal University of Juiz de Fora. The animals were randomly divided into five groups (n = 12) control of the colony, experimental control and treated 1, 2 and 3. The first group did not have any type of manipulation and was used to assess the possible effects of gavage. The second group received intragastrically, twice a day, from the 2nd to the 16th days of lactation, 1 ml of distilled water and the treated groups received, by the same procedure, 1 ml of water suspension of ipriflavone at doses of 0,01; 0,05 e 0,1 mg/g/day, respectively. Maternal variables were analyzed: presence of clinical signs of toxicity, body weight gain and food intake. Maternal behaviors were observed as: breastfeeding posture, organization and maintenance of the nest, the act of recovering, collecting pups and licking them. The pups were assessed for physical development and reflexology. As physical variables were analyzed: body weight, eye opening, unfolding of the ears, and appearance of lanugo hair, eruption of upper and lower incisors, the vaginal opening or descent of the testicles. For observing the reflexology development the following tests were made: grip, posture response, dodging the abyss, orientation, and negative geotaxis. In the experimental model studied ipriflavone showed no signs of maternal toxicity, or changes in the physical and reflexology development of offspring.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:25:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Eula_Costa.pdf: 1234220 bytes, checksum: 9b0a765b29a3c24c4ab992c52d3cab65 (MD5) Previous issue date: 2009-03-25 / Considering the vast biotechnological applicability described for Beauveria bassiana, the versatility microbial biotransformation exhibits, the important biological activities attributed to the flavonoid quercetin, the therapeutic perspectives of its use, and the activity the enzyme quercetin 2,3-dioxygenase has on quercetin, we intended to evaluate quercetin biotransformation by B. bassiana ATCC 7159 and isolates of B. bassiana collected in the Midwestern Region of Brazil. The objectives of this study were: evaluate the potential of B. bassiana isolates and B. bassiana ATCC 7159 to produce metabolites of quercetin; investigate quercetin 2,3-dioxygenase production by the isolates and B. bassiana ATCC 7159; determine the genetic variability among the isolates of B. bassiana and establish possible correlations between molecular data and quercetin 2,3-dioxygenase production. All isolates and B. bassiana ATCC 7159 were capable of metabolizing quercetin and form compounds described in mammalian quercetin biotransformation studies and isolate IP 94 produced a higher number of metabolites compared with the others. B. bassiana ATCC 7159 and isolates IP 94, IP 98, IP 129, IP 147 produced methylated metabolites, while isolates IP 8, IP 11, and IP 94 produced glucuronidated metabolites. All the isolates produced sulphated metabolites and methylated and glucuronidated metabolites simultaneously and were capable to synthesize quercetin 2,3-dioxygenase. Quercetin 2,3-dioxygenase synthesis on PDSM, used in its biotransformation process was higher than on basic medium. B. bassiana ATCC 7159 and the isolates IP 11 and IP 132 presented the highest quercetin 2,3-dioxigenase activity, whereas the isolates IP 153 and IP 3a presented the lowest ones. Quercetin metabolites formation and quercetin 2,3-dioxygenase production were not correlated with the geographic origin of the isolates. Genetic variability analysis by RAPD allowed the separation of the isolates into three distinct groups and showed high genetic diversity among them; however, the RFLP-PCR of ITS region did not provide characteristic markers to differentiate the isolates. The ITS region sequencing confirmed the identity of the isolates as B. bassiana. The results obtained can lead to the following conclusions: B. bassiana constitutes an interesting alternative to the use of chemical methods and biological systems to produce quercetin metabolites, but is necessary to optimize the biotransformation process in order to obtain a more expressive amount of metabolites; B. bassiana is able to produce quercetin 2,3-dioxygenase, although more detailed studies are needed to explain its production pathway, regulation, and mechanism of action. / Considerando-se a vasta aplicabilidade biotecnológica descrita para Beauveria bassiana, a versatilidade que a biotransformação microbiana apresenta, as importantes atividades biológicas atribuídas ao flavonóide quercetina, as perspectivas quanto ao seu uso terapêutico e ainda a atividade da enzima quercetina 2,3-dioxigenase sobre a quercetina, pretendeu-se avaliar a metabolização da quercetina pela cepa B. bassiana ATCC 7159 e por isolados de B. bassiana obtidos na Região Centro-Oeste do Brasil. Os objetivos específicos do presente estudo foram: avaliar o potencial da cepa B. bassiana ATCC 7159 e dos isolados em produzir metabólitos da quercetina; investigar a produção de quercetina 2,3-dioxigenase pela cepa B. bassiana ATCC 7159 e pelos isolados; determinar a variabilidade genética entre os isolados de B. bassiana e estabelecer possíveis correlações entre dados moleculares e produção de quercetina 2,3-dioxigenase. Todos os isolados e a cepa B. bassiana ATCC 7159 foram capazes de metabolizar a quercetina formando compostos descritos nos estudos da metabolização deste flavonóide em mamíferos e o isolado IP 94 produziu um número maior de compostos quando comparado aos demais. B. bassiana ATCC 7159 e os isolados IP 94, IP 98, IP 129, IP 147 geraram metabólitos metilados, enquanto os isolados IP 8, IP 11 e IP 94 geraram metabólitos monoglicuronados. Todos os isolados estudados geraram metabólitos sulfatados e metabólitos metilados e glicuronados simultaneamente e foram capazes de sintetizar a enzima quercetina 2,3-dioxigenase. A síntese de quercetina 2,3-dioxigenase no meio de cultivo PDSM, utilizado para a biotransformação microbiana da quercetina, foi superior à obtida em meio mínimo. B. bassiana ATCC 7159 e os isolados IP 11 e IP 132 apresentaram maior atividade da quercetina 2,3-dioxigenase, enquanto os isolados IP 153 e IP 3a apresentaram as mais baixas. A formação dos metabólitos da quercetina e a produção de quercetina 2,3-dioxigenase não se relacionaram com a origem geográfica dos isolados. A análise da variabilidade genética por meio de RAPD permitiu dividir os isolados em três grupos distintos e mostrou elevada diversidade genética entre eles; porém, a análise por meio de RFLP-PCR da região ITS não permitiu diferenciar os isolados. A análise da sequência da região ITS confirmou a identidade dos fungos como B. bassiana. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a biotransformação microbiana da quercetina por meio do fungo B. bassiana constitui alternativa ao uso de métodos químicos e sistemas biológicos para a produção de metabólitos da quercetina, sendo necessário otimizar o processo de biotransformação para a obtenção de quantidades expressivas dos metabólitos; B. bassiana é capaz de produzir a enzima extracelular quercetina 2,3-dioxigenase, sendo necessários estudos mais detalhados para elucidar sua via de produção, regulação e mecanismo de ação.

Submitted by ÍCARO PUTINHON CARUSO null (ykrocaruso@hotmail.com) on 2016-09-19T16:20:38Z No. of bitstreams: 1 tese_doutorado_icaro_vf.pdf: 17027642 bytes, checksum: 71d2f869670d044aace5f2ab6326b657 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-09-22T14:26:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 caruso_ip_dr_sjrp.pdf: 17027642 bytes, checksum: 71d2f869670d044aace5f2ab6326b657 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-22T14:26:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 caruso_ip_dr_sjrp.pdf: 17027642 bytes, checksum: 71d2f869670d044aace5f2ab6326b657 (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os flavonóides fazem parte de uma ampla classe de compostos polifenólicos os quais ocorrem naturalmente nas plantas e podem ser encontrados nas sementes, caules, folhas, flores e/ou frutos. Estudos recentes indicam que esses compostos polifenólicos podem apresentar uma variedade significativa de atividades biológicas benéficas para a saúde humana, como por exemplo: antioxidante, anti-inflamatória, antibacteriana, antiviral e anticancerígena. A Albumina do Soro Humano (HSA) é a principal proteína extracelular presente no plasma sanguíneo. A função central dessa proteína é transportar e distribuir ligantes endógenos e exógenos para diferentes alvos moleculares no corpo humano. Por tais aspectos, torna-se importante o desenvolvimento de estudos que caracterizam a interação dos flavonóides com a proteína transportadora HSA. Este trabalho investiga a interação dos flavonóides Isovitexina (ISO) e 2-Fenilcromona (2PHE) com a HSA, utilizando técnicas experimentais de espectroscopia de fluorescência, absorbância UV-Vis, dicroísmo circular (CD) e infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR); juntamente com ferramentas computacionais de cálculo {\it{ab initio}}, dinâmica molecular e modelagem molecular. A integração dessas abordagens experimentais e computacionais possibilita caracterizar a formação dos complexos HSA-flavonóides, determinando aspectos físico-químicos como: constantes de afinidade, parâmetros termodinâmicos, número de sítios de ligação, perfil de cooperatividade e resíduos de aminoácidos responsáveis pelas interações proteína-flavonóides (hidrofóbicas e eletrostáticas). / Flavonoids belong to a large class of polyphenolic compounds which occur naturally in plants and can be found seeds, stems, leaves, flowers and/or fruits. Recent studies indicate that these polyphenolic compounds can present a significant variety of beneficial biological activities on human health, such as: antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial, antiviral, and anticancer. Human Serum Ambumin (HSA) is the main extracellular protein presents in blood plasma. The core function of this protein is to carry and distribute endogenous and exogenous ligands to different molecular targets in the human body. For these aspects, it is important to develop studies that characterize the interaction of the flavonoids with the carrier protein HSA. This work investigates the interaction of the flavonoids Isovitexin (ISO) and 2-Phenylchromone (2PHE) with the HSA, using experimental techniques of fluorescence, UV-Vis absorbance, circular dichroism (CD), and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy; along with computational tools of ab initio calculation, molecular dynamics, and molecular modeling. The integration of these experimental and computational approaches allows to characterize the formation of the HSA-flavonoids complexes, determining physicochemical aspects, sucha as: affinity constants, thermodynamic parameters, number of binding sites, cooperativity profile and aminoacid residues responsable for the protein-flavonoids interactions (hydrophobic and electrostatic).