BARI, Alfa Umaro. Lectinas de sementes de Parkia panurensis e de Parkia biglobosa: estudos físico-químicos e estruturais. 2015. 78 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia de Recursos Naturais)-Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Coordenação PPGBiotec (ppgbiotec@ufc.br) on 2017-06-13T12:45:55Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_aubari.pdf: 376414 bytes, checksum: 46892f087d561316fb603a219add7360 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-06-13T21:26:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_aubari.pdf: 376414 bytes, checksum: 46892f087d561316fb603a219add7360 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T21:26:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_aubari.pdf: 376414 bytes, checksum: 46892f087d561316fb603a219add7360 (MD5) Previous issue date: 2015 / Lectins are proteins of non-immune origin with at least one non-catalytic domain that reversibly binds to specific mono or oligo saccharides and are widely distributed in the plant kingdom. These lectins are presented as valuable tools for biotechnological byplay important biological functions such as recognition of cancer cells, mitogenic agents, immune suppressants among others. In this work, it was isolated lectin from Parkia panurensis seed (Ppal) specifies to mannose and glucose by combining the techniques of ammonium sulfate fractionation and affinity chromatography on a sepharose-mannose column. The analysis of the physicochemical properties showed that Ppal can maintain its hemagglutination activity at a wide range of temperature and pH and also was dependent of metal ions Ca2+and especially Mn2+. By the electrophoresis (SDS-PAGE) analysis, the Ppal showed an electrophoretic profile composed of dual band, higher molecular weight approximately 45kDaand a smaller molecular weight of approximately30kDa. Studies to determine the three-dimensional structure of Parkia biglobosa seed lectin (PBL) showed the complete crystal structure of PBL complexed withα-methyl-manosídeo consists of a monomer in the asymmetric unit consists of threeβ-prism domains with homologous amino acid sequences arranged in tandem. The structure of the monomer has three carbohydrate binding sites, each binding site to carbohydrates is located in one of theβ-prism domains. All ligands showed different patterns of interaction with the residues of the carbohydrate binding site. / Lectinas são proteínas de origem não imune com no mínimo um domínio não catalítico que se liga de forma reversível a mono ou oligossacarídeos específicos e encontram-se largamente distribuídas no reino vegetal. As lectinas de sementes apresentam-se como valiosas ferramentas biotecnológicas por desempenharem importantes funções biológicos tais como reconhecimento de células cancerígenas, agentes mitogênicos, imunossupressores entre outras. Neste trabalho foi isolada uma lectina de sementes de Parkia panurensis (PpaL) específica por manose e glicose pela combinação das técnicas de fracionamento com sulfato de amônio e cromatografia de afinidade em coluna de Sepharose-manose. A análise das propriedades físico-química demonstrou que PpaL consegue manter a sua atividade hemaglutinante a ampla faixa de temperatura e pH. PpaL é uma proteína dependente dos íons metálico Ca2+ e principalmente o Mn2+. Pela analise de eletroforese (SDS-PAGE) PpaL apresentou um perfil eletroforético composto por dupla banda, uma maior com peso molecular de aproximadamente 45 kDa e outra menor com peso molecular de aproximadamente 30 kDa. Estudos para determinação de estrutura tridimensional de lectina de sementes de Parkia biglobosa demonstrou que a estrutura cristalina completa da PBL complexado com α-metil-manosídeo consiste de um monômero na unidade assimétrica formado por três domínios β-prisma com as sequências de aminoácidos homologas arranjado na forma de tandem. A estrutura do monômero apresenta três sítios de ligação a carboidratos, cada sitio de ligação a carboidratos está localizado em um dos domínios β-prisma. Todos os ligantes apresentaram diferentes padrões de interação com os resíduos do sitio de ligação a carboidrato.

Sementes das plantas pertencentes à família Leguminosae são excelentes fontes de inibidores de proteases. O gênero Acacia é um dos membros mais importantes deste grupo. Neste trabalho, foram descritos novos inibidores de proteases das sementes de Acacia plumosa Lowe. A partir do extrato salino das sementes maduras, os inibidores foram purificados por cromatografia de exclusão molecular em coluna Superdex-75 (equilibrada e eluída com PBS) e cromatografia de troca iônica em coluna Mono-S, equilibrada e eluída com o tampão Acetato de Sódio 50 mM (pH 5.0) num gradiente linear de \'NA\'\'CL\' 0-0.5 M. Quatro frações (eluídas por volta de 0.1 8, 0.22, 0.33 e 0.37 M de \'NA\'\'CL\') apresentaram atividade anticoagulante e ação inibitória sobre serinoproteases, estas frações foram denominadas ApTIA, ApTIB, ApTIC e ApTID, respectivamente. Em condições nativas, a espectrometria de massas mostrou as massas moleculares de três deles (A, B e C): 19.709; 19.869 e 20.378 Dáltons, enquanto que em SDS-PAGE na presença de \'beta\'-mercaptoethanol, foram observadas duas cadeias para cada um dos inibidores. A análise dos primeiros 10 resíduos de aminoácidos da região N-Terminal das duas cadeias das formas A, B, C revelou identidade com inibidores do tipo Kunitz, e também mostrou dois resíduos diferentes na ApTIC, em relação as formas A e B. Estes dados levam a interpretação de que estes inibidores são diferentes isoformas encontradas nesta semente. O espectro de dicroísmo circular foram compatíveis com proteínas que majoritariamente apresentam elementos- β e não-ordenados em sua estrutura, apresentando máximos positivos por volta de 230 nm e mínimos em 202 nm. Os três isoinibidores foram muito estáveis em pHs ácidos e alcalinos, e suas estruturas foram afetadas somente acima de 75oC. As constantes de associação (KA) e de dissociação(KD) determinadas por SPR (num sistema BIACORE) com enzimas proteolíticas indicaram que a afinidade destes inibidores por tripsina foi até 20 vezes maior que para quimotripsina (tripsina: KA2.57x109 M-1 e quimotripsina: KA 1.34x108M-1), e o complexo tripsina-inibidor mostrou maior estabilidade (tripsina: KD por volta de 0,5 nM e quimotripsina: 6 nM). Estes inibidores também apresentaram ação inibitória sobre o crescimento dos fungos Aspergillus niger, Thielaviopsis paradoxa, Colletotrichum sp P10 e Fusarium moniliforme, mostrando que provavelmente a inibição de suas serinoproteases possa ser um mecanismo de controle das suas proliferações. / Seeds of plants belonging to Leguminosae family are rich sources of protease inhibitors. The Acacia genus is one of the most important members of this group. In this work, novel protease inhibitors from Acacia plumose Lowe seeds have been described. From the saline extract of mature seeds, the inhibitors were purified by size exclusion chromatography on Superdex-75 column (equilibrated and eluted with PBS) and ionic exchange chromatography on Mono-S column, equilibrated and eluted with Sodium Acetate 50 mM (pH 5.0) in a linear gradient of NaCl 0-0.5M. Four fractions (eluted around 0.18, 0.22, 0.33 and 0.37 M of NaCl) presented anticoagulant activity and inhibitory action on serineprotease, these fractions were denoted ApTIA, ApTIB, ApTIC and ApTID, respectively. In native conditions, mass spectrometry showed the molecular weights of three of them (A, B and C): 19,709; 19,869 and 20,378 Daltons, while in SDS-PAGE in ?-mercaptoethanol presence, two chains for each inhibitor were observed. The N-terminal analysis of the first 10 amino acid residues of both chains of the isoforms A, B, and C revealed identity with Kunitz protease inhibitors and also showed two different residues in ApTIC, comparing with A and B isoforms. These data indicate that the inhibitors are different isoforms present in this seeds. The circular dichroism spectra were compatible with proteins that majority present unordered and beta-elements in these structures, presenting positive maxima around 230 nm and minima about 202 nm. The three isonhibitors were very stable at acids and alkalines pH, and their structures are only affected over 75ºC. The association (KA) and dissociation constants (KD) determined by SPR (BIACORE system) with proteolytic enzymes indicated that the affinity of these inhibitors for trypsin was up to 20 times bigger than for chymotrypsin (trypsin: KA 2.57x109 M-1 and chymotrypsin: KA 1.37x108 M-1), and the complex inhibitor-trypsin showed higher stability (trypsin: KD around 0,5 nM and chymotrypsin: 6 nM). These inhibitors also presented inhibitory action on the fungi growth of Aspergillus niger, Thielaviopsis paradoxa, Colletotrichum sp P10 e Fusarium moniliforme showing that probably the inhibition of their serineproteases can be a mechanism of control of their proliferation.

REVISÃO TAXONÔMICA E ESTUDOS FILOGENÉTICOS DE Mimosa L. sect. Calothamnos Barneby (Leguminosae-Mimosoideae). Mimosa é o segundo maior gênero de Mimosoideae, depois de Acacia s.l., com cerca de 530 espécies distribuídas principalmente nos Neotrópicos e ocupando diferentes tipos de ambientes, desde florestas até desertos. Tradicionalmente o gênero foi dividido em cinco seções: Mimosa sect. Mimadenia, Mimosa sect. Batocaulon, Mimosa sect. Habbasia, Mimosa sect. Mimosa e Mimosa sect. Calothamnos, baseado principalmente na presença ou ausência de nectários extraflorais, nos tipos de tricomas e em características florais. Mimosa sect. Calothamnos é caracterizada pela ausência de nectários extraflorais, pela presença de diferentes tipos de tricomas ramificados recobrindo as estruturas vegetativas e reprodutivas (exceto cálice e androceu) e pelas flores tetrâmeras, isotêmones e com filetes geralmente amarelos (alvos ou róseos em algumas espécies). Este grupo, rico em endemismos, encontra-se distribuído principalmente nas regiões sudeste (sobretudo na Cadeia do Espinhaço em Minas Gerais) e sul do Brasil, com algumas espécies se estendendo até países limítrofes (Argentina, Bolívia, Paraguai e Uruguai), geralmente associadas à ambientes mais abertos como os Campos Rupestres ou as Estepes, mas com algumas espécies ocorrendo em Floresta Ombrófila Mista. O objetivo do presente trabalho foi realizar a revisão taxonômica e o estudo filogenético de Mimosa sect. Calothamnos a fim de responder as seguintes questões: 1) O número de espécies reconhecido para Mimosa sect. Calothamnos é subestimado? 2) Mimosa sect. Calothamnos, na forma como tradicionalmente circunscrita, é monofilética; 3) Os tricomas ramificados e os filetes amarelos seriam sinapomorfias da seção? A revisão taxonômica foi realizada a partir de levantamento bibliográfico, da análise de cerca de 2000 espécimes depositados nos principais herbários brasileiros e do exterior e em expedições de coleta. A reconstrução filogenética foi feita a partir de análises de parcimônia e bayesiana, baseadas em marcadores moleculares do cloroplasto (trnH-psbA e rps16), do núcleo (ITS) e em dados morfológicos. Algumas modificações foram propostas em relação à classificação tradicional como rearranjos infra-específicos, sinonimizações, adequações nomenclaturais e, além disso, sete lectótipos foram designados e três espécies novas foram descritas, resultando no aumento no número de espécies de 26 (34táxons) para 32 (35 táxons). Nas análises filogenéticas com os dados combinados, Mimosa sect. Calothamnos é fortemente sustentada como monofilética e apresentando como sinapomorfias morfológicas os tricomas estrelado-sésseis recobrindo a face abaxial dos folíolos, a corola e os frutos. / TAXONOMIC REVISION AND PHYLOGENETIC STUDIES OF Mimosa L. sect. Calothamnos Barneby (Leguminosae-Mimosoideae). Mimosa is the second largest genus of Mimosoideae, after Acacia s.l., with about 530 species, mainly distributed in the Neotropics in diferent types of vegetations, from forests to deserts. Traditionally, the genus was divided into five sections: Mimosa sect. Mimadenia, Mimosa sect. Batocaulon, Mimosa sect. Habbasia, Mimosa sect. Mimosa e Mimosa sect. Calothamnos, mainly based on the presence or absence of petiolar nectaries, on the kind of trichomes and on floral characteristics. Mimosa sect. Calothamnos is caracterized by the absence of petiolar nectaries, the presence of different types of branched trichomes covering vegetative and reproductive structures (except calyx and androecium) and by the tetramerous and isostemonous flowers with often yellow filaments (white or pink in some species). This group, with a high degree of endemism, is distributed mainly in the Southeastern (generally in Espinhaço Range, Minas Gerais) and South Brazilian regions, with some species extending into bordering countries, usually associated with open areas such as Campos Rupestres or Estepes, but with some species in Floresta Ombrófila Mista. The aims of the present study were to carry out a taxonomic revision and a phylogenetic approach of Mimosa sect. Calothamnos, in order to asnwer the following questions: 1) Is the number of taxa recognized in the section an overestimate?; 2) Is Mimosa sect. Calothamnos, as traditionally circunscribed, a monophyletic group? and 3) Are yellow stamen filaments and branched trichomes synapomorphic characthers of the section? The taxonomic revision was based on bibliographical survey, examination of about 2000 specimens from the Brazilian and foreign herbaria and on field expeditions. The phylogenetic reconstruction was carried out by parsinomy and bayesian analyses, based on molecular markers from cloroplast (trnH-psbA and rps16), nuclear (ITS) and morphological characters. Some modifications related to the traditional classification were proposed, such as infraspecific rearrangements, synonimizations and nomenclatural adequation. Besides this, seven lectotypes were designated and three new species were described, resulting in a larger number of the species, from 26 (34 taxons) to 32 (35 taxons). In the phylogenetics analyses based on combined data, Mimosa sect. Calothamnos is highly supported as monophyletic, with some morphological synapomorphies such as the presence of sessile stellate trichomes in the lower surface of the leaflets, corolla and fruits.

A tribo Ingeae Benth. compreende 36 gêneros, destes 24 são endêmicos do Novo Mundo, de 935 a 966 espécies, que se difundem nas regiões tropicais, subtropicais e temperadas. Para o Brasil são estimados 16 gêneros, 302 espécies, 10 subespécies e 46 variedades. O presente estudo objetivou contribuir para o conhecimento da diversidade de espécie dessa tribo na Floresta Nacional de Caxiuanã. Foram reconhecidos sete gêneros, 27 espécies, uma subespécie e duas variedades. O gênero mais representativo foi Inga Mill. com 17 espécies distribuídas em sete seções: Inga seção Bourgonia (/. alba (Sw.) Willd., I. hrachyrhachis Harms, I. cylindrica (Vell.) Mart., /. laurina (Sw.) Willd. e 1. microcalyx Spruce ex Benth.); Inga seção Inga (/. edulis Mart.); Inga seção Leptinga (/. gracilifoliã Ducke, I. paraensis Ducke e I. ohidensis Ducke); Inga seção Longiflorae (/. grandiflora Ducke, I. longiflora Spruce ex Benth., I. micradenia Spruce ex Benth. e I. ruhiginosa (Rich.) DC.); Inga seção Multijugae (/. thihaudiana DC. subsp. thihaudiana); Inga seção Pseudinga (/. capitata Desv. e I. stipidares DC.) e Inga seção Tetragonae (/. macrophylla Humb. & Bonpl. ex Wilk). Em seguida vem Abarema Pittier, que está representado por três espécies (A. jupunba (Willd.) Britton & Killip, A. mataybifolia (Sand.) Bameby & J. W. Grimes e Abarema sp.); Calliandra Benth. com duas espécies (C. surinamensis Benth. e Calliandra sp.); Zygia P. Browne com duas espécies e uma variedade (Z racemosa (Ducke) Barneby & J. W. Grimes e Zygia latifolia (L.) Fawc. & Rendle var. lasiopus (Benth.) Barneby & J. W. Grimes); Enterolobium Mart. {E. schomburgkii (Benth.) Benth.); Hydrochorea Barneby & J. W. Grimes (H. corymbosa (Rich.) Barneby & J. W. Girmes) e Macrosamanea Britton & Rose ex Britton & Killip (M pubiramea (Steud.) Bameby & J. W. Grimes var. pubiramea). São apresentas chaves de identificação, descrições e ilustrações dos táxons, além de dados adicionais sobre distribuição geográfica, comentários e fenologia.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.