Fosforribosil pirofosfato (PRPP) sintetases são enzimas de central importância em diversas vias metabólicas em todas as células. A enzima PRPP sintetase humana é constituída por um complexo composto de três subunidades catalíticas (PRSI, PRSII e PRSIII) e por proteínas homólogas de 39 e 41 kDa denominadas PRS Associated Proteins (PAPs) cuja função é desconhecida. A importância da PRPP sintetase em humanos, tem sido documentada pela identificação de uma desordem associada ao cromossomo X, resultando em uma atividade aumentada da PRPP sintetase.Em conseqüência se percebem concentrações elevadas na dosagem de ácido úrico, purino nucleotídeos levando ao desenvolvimento de patogenias como a gota e problemas neurológicos. Nesse sentido, realizaram-se estudos moleculares com o complexo enzimático que compõem as PRPP sintetases. Foram obtidos clones do gene hprsI em vetor de expressão pET29a(+) e a enzima foi expressa em bactérias Escherichia coli cepa BL21 (DE3). A proteína recombinante hPRSI foi purificada depois de fracionamento com sulfato de estreptomicina, sulfato de amônio e em coluna cromatográfica de troca iônica. O raio hidrodinâmico e o pI da enzima foram determinados usando respectivamente a técnica de espalhamento dinâmico de luz e o sistema Fast de eletroforese. A enzima foi caracterizada quanto ao seu enovelamento através da técnica de Dicroísmo Circular, apresentando um espectro característico de estrutura enovelada, composta predominantemente por a-hélices. Os genes hprsII e hpap4l-1 que codificam respectivamente para as proteínas hPRSI1 e HPAP41-1 foram clonados no vetor de clonagem pCR4-TOPO. A proteína recombinante hPAP39 foi clonada em vetor pMAL-c2X em fusão com a proteína Maltose Binding Protein (MBP) e expressa em E. coli. A proteína hPAP39 está em fase de purificação e foi submetida ao experimento de Imunoblotting. Investigações estruturais destas enzimas poderão trazer informações fundamentais para o conhecimento da via biossintética, assim como para o desenvolvimento de inibidores específicos visando o tratamento das desordens a elas associadas. / Phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP) synthetases are enzymes of central importance in several metabolic pathways in all cells. The enzyme PRPP synthetase complex is composed of three catalytic subunitis (PRSI, PRSII and PRSIII) and homologous 39 and 41 kDa proteins termed PRPP synthetase-Associated Proteins (PAPs) which function is unknown. The importance of PRPP synthetase function in humans has been documented by the identification of an X chromosome-linked disorder associated with super activity of PRPP synthetase. As a consequence uric acid overproduction, purine nucleotide are observed resulting in the development of diseases such as gout and neurodevelopment impairment. In this line, molecular studies were done with the enzyme complex that constitutes the PRPP synthetases. Clones were obtained from the hprsI gene in the pET29a(+) expression vector and the enzyme was expressed in Escherichia coli BL21(DE3) bacterial. The recombinant human PRSI enzyme was purified, after streptomicine and ammonium sulfate fractionation and by anion exchange chromatography. The hPRSI hydrodynamic radius and pI were determined using, respectively, measures of Dynamic Light Scattering (DLS) and isoeletrophocusing electrophoresis. In addition, according to circular dichroism spectroscopy, hPRSI prevalent secondary structure is a-helix. The hprsí and hpap41-1 genes that codify, respectively, to hPRSII and hPAP41-1 proteins were cloned in pCR4-TOPO cloning vector. The recombinant protein hPAP39 was cloned in the pMAl-c2X expression vector in fusion with the Maltose Binding Protein (MBP) and expressed in E.coli. A purification protocol is been establish for the hPAP39 protein and is submitted by imunoblotting technique. Structural investigation of these enzymes will provide information about the biosynthetic pathway de novo of purine nucleotides, as well as to development of specific inhibitors aiming at the treatment of the associated disorders.

Baculovírus são vírus específicos de inseto que infectam principalmente membros da ordem Lepidoptera. Diatraea saccharalis granulovírus (DsGV) foi isolado de larvas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), a broca-da-cana-de-açúcar, um dos insetos-praga de maior importância na cultura de cana-de-açúcar no Brasil. O genoma completo de DsGV foi obtido através do sequenciamento 454 (Roche). O genoma de DsGV apresentou 98.463 pb e potencialmente codifica 116 genes. Foram identificados os 37 genes conservados em todos os baculovírus, 19 genes específicos de betabaculovírus e 17 genes únicos. DsGV é o primeiro betabaculovírus que possui o gene gp64, que codifica uma proteína de fusão, originalmente encontrado apenas em alfabaculovírus do grupo I. A análise filogenética utilizando a concatenação das sequências deduzidas de aminoácidos de 30 genes conservados em 61 baculovírus totalmente sequenciados sugere que DsGV está inserido no clado b do grupo dos betabaculovírus e parece estar mais estritamente relacionado a 5 GVs (ChocGV, PiraGV, ClanGV, CpGV e CrleGV). / Baculoviruses are insect specific viruses that infect mainly members of the Order Lepidoptera. Diatraea saccharalis granulovirus (DsGV) was isolated from Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), one of the most important insect pest of the sugar cane culture in Brazil. The genome of DsGV was obtained by the 454 sequencing system (Roche). Our results showed that the nucleotide sequence of the DsGV genome is 98.463 bp in length and potentially encodes 116 putative genes. It contains the 37 baculovirus core genes, a set of 19 betabaculovirus-specific genes and 17 putative DsGV genes were not found in any genome of the baculoviruses sequenced up to the present. DsGV is the first betabaculovirus sequenced so far that has the gp64 envelope fusion protein gene, originally found only in alphabaculovirus group I. Phylogenetic analysis performed with concatamers of 30 conserved proteins from 61 fully sequenced baculovirus genomes suggests that DsGV is a member of clade b of the betabaculovirus and seems to be closer to 5 GVs (ChocGV, PiraGV, ClanGV, CpGV e CrleGV).

A glândula pineal é um órgão neuroendócrino regulado pelo fotoperíodo ambiental. Sua principal inervação é constituída por fibras simpáticas provenientes do gânglio cervical superior que, liberando noradrenalina, ativa receptores b1 adrenérgicos resultando na produção noturna de melatonina, cuja biossíntese envolve a conversão da serotonina à NAS. O ATP, co-liberado com a noradrenalina, liga-se a receptores purinérgicos presentes na pineal e leva a uma potenciação da produção de NAS. Após a liberação, o ATP sofre rápida degradação enzimática, degradação esta, funcionalmente importante, uma vez que metabólitos do ATP atuam como ligantes em diferentes receptores. Os receptores purinérgicos são classificados em duas grandes famílias: receptores P1, que reconhecem adenosina e, receptores P2, que reconhecem principalmente ATP, ADP e AMP. Várias famílias de enzimas estão envolvidas na hidrólise de ATP liberado para o meio extracelular, sendo elas: as E-NTPDases, as E-NPPs e a ecto-5\'-nucleotidase. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a expressão gênica, a distribuição celular e a atividade das ecto-nucleotidases na glândula pineal de ratos a fim de aprimorar a caracterização do sistema purinérgico neste órgão. / The pineal gland is a neuroendocrine organ regulated by environmental photoperiod. Its main innervation is constitute by fibers from the sympathetic superior cervical ganglion that by releasing noradrenaline active b1 adrenergic receptors resulting in the nocturnal production of melatonin whose biosynthesis involves the conversion of serotonin to NAS. ATP, co-released with norepinephrine binds purinergic receptors present in the pineal gland and leads to an enhancement of the production of NAS. After release, ATP and other nucleotides are rapid enzymatic degradation, this degradation is functionally important since ATP metabolites act as ligands in different receivers. Purinergic receptors are classified into two large families: P1 receptors that recognize adenosine and P2 receptors that recognize mainly ATP, ADP and AMP. Several families of enzymes are involved in the hydrolysis of ATP released into the extracellular environment: the E-NTPDase, E-NPP and the ecto-5\'-nucleotidase. This study aimed to characterize the gene expression, the cellular distribution and activity of ecto-nucleotidases in the rat pineal gland in order to improve the characterization of the purinergic system in this organ.

Neste trabalho caracterizou-se a família das nucleotídeo pirofosfatases/ fosfodiesterases do parasita S. mansoni visando avaliá-los como antígenos vacinais. O parasita possui quatro proteínas desta família (SmNPP-5a, SmNPP-5b, SmNPP-5c e SmNPP-6), sendo que duas delas possuem maior expressão gênica nos estágios que infectam o homem. Dos anticorpos produzidos, apenas o anti-SmNPP-5a apresentou especificidade para a proteína nativa e utilizando-os demonstrou-se que a SmNPP-5a é uma glicoproteína associada às membranas do tegumento dos vermes adultos. Também se verificou que esses anticorpos inibiram parcialmente a atividade da enzima em parasitas vivos. Assim avaliamos a SmNPP-5a recombinante como antígeno vacinal juntamente com uma apirase (SmATPDase) e com a fosfatase alcalina (SmAP), outras duas nucleotidases presentes no tegumento de parasitas adultos. A SmNPP-5 e a SmNTDPase apresentaram menor imunogenicidade que a SmAP. Porém só verificamos a redução da carga parasitária em animais imunizados com a SmAP e tratados com doses subcurativas de praziquantel. / In this work the family of nucleotide pyrophosphatases/phosphodiesterases (NPP) from S. mansoni was characterized in order to evaluate them as vaccine antigens. The parasite has four proteins of this family (SmNPP-5a, SmNPP-5b, SmNPP-5c and SmNPP-6), whereas two of them present higher gene expression in stages that infect humans. Only anti-SmNPP-5a anitbodies showed specificity for the native protein. We use them to characterize SmNPP-5a as a glycoprotein associated with tegument membranes from adult worms. It was also found that these antibodies were able to partially inhibit the activity of the enzyme in live parasites. Thus we evaluated SmNPP-5a as recombinant vaccine antigen together with an apyrase (SmATPDase) and alkaline phosphatase (SmAP), two other nucleotidases involved in nucleotide metabolism and present in the tegument of adult parasites. SmNTDPase and SmNPP-5 were less immunogenic than SmAP. However, we only verified the reduction of parasite burden in mice immunized with SmAP, when the animals also received a subcurative treatment with praziquantel.

Muitas espécies de Leishmania são responsáveis por sérias doenças cutâneas e viscerais, que exibem alta incidência em regiões tropicais e subtropicais. Os medicamentos disponíveis são potencialmente carcinogênicos, requerem múltiplas administrações e a hospitalização do paciente. Um programa efetivo de desenvolvimento de novos fármacos requer a validação genética e bioquímica dos alvos. Neste contexto, uma das diferenças metabólicas mais marcantes entre os protozoários parasitas e o hospedeiro mamífero encontra-se na cadeia de síntese de purino-nucleotídeos. A enzima adenilosuccinato liase (ADSL), no hospedeiro mamífero, atua em duas etapas no metabolismo de purino-nucleotídeos: uma na via de síntese de novo e outra na via de recuperação. Esta característica particular da ADSL nos motivou a investigar como esta enzima poderia nos fornecer evidências sobre a evolução desta via metabólica em Kinetoplastida. Assim, os objetivos do presente trabalho foram validar a ADSL como potencial alvo terapêutico, através da técnica de RNA de interferência (RNAi), usando Trypanosoma brucei como modelo, bem como, caracterizar molecularmente o gene adsl-Lm e caracterizar bioquímica e estruturalmente a enzima recombinante de Leishmania major Friedlin (ADSL-Lm). Os resultados de RNAi demonstraram que a ADSL pode ser considerada um potencial alvo, uma vez que ela se apresentou essencial a viabilidade do parasita. Em relação à caracterização molecular do gene adsl-Lm suas regiões não traduzidas 5\'UTR e 3\'UTR foram definidas por RT-PCR, indicando que o RNA mensageiro maduro possui 2060 nucleotídeos. Análises com enzimas de restrição e eletroforese em campo pulsado (PFGE), seguidas de \"Southern blot\" revelaram que adsl-Lm trata-se de um gene de cópia simples e está localizado no cromossomo 4 deste parasita. O gene adsl-Lm foi clonado em um vetor de expressão e um protocolo de purificação da enzima recombinante foi estabelecido. A forma tetramérica da ADSL-Lm foi confirmada por eletroforese em gel nativo e por espalhamento dinâmico de luz (DLS). ADSL-Lm apresentou um pI experimental de 6,07 e exibiu atividade máxima no pH 8,5. Os parâmetros cinéticos de Km, Vmax , Kcat e eficiência catalítica (Kcat/Vm) foram determinados para o substrato adenilosuccinato. Experimentos de complementação funcional evidenciaram que ADSL-Lm foi capaz de complementar de maneira eficiente o genoma deficiente em ADSL da linhagem de E. coli JK268 (mutação purB58). Entretanto, esta complementação deve ocorrer na via de recuperação, uma vez que ensaios enzimáticos com o SAICAR (substrato da via de novo) mostraram que a enzima não retém atividade sobre este composto. Estes resultados indicam que provavelmente os tripanosomatídeos não representam um caso de perda da via de síntese de novo. Adicionalmente, ADSL-Lm foi cristalizada no grupo espacial tetragonal I4122, com parâmetros de cela unitária a= b= 130,023 \'angstron\', c= 316,826 \'angstron\', = = =90°. A estrutura cristalográfica da ADSL-Lm foi resolvida por SIRAS (substituição isomórfica simples com dispersão anômala) usando um cristal nativo (2.2 \'angstron\') e um derivado de Gadolínio. O monômero é composto por três domínios em um enovelamento típico das enzimas da superfamília de -eliminação e é constituído quase exclusivamente por hélices- . Para o sitio ativo, três subunidades são requeridas e os resíduos envolvidos são His 153 (ácido geral), His 231 (base geral), Gln 308, Asn 364 and Glu 369. Entretanto, sem um ligante (substrato ou inibidor) no sítio ativo torna-se difícil estudar detalhadamente as interações entre a enzima e seus dois substratos. Desta forma, experimentos de co-cristalização e modelagem molecular podem auxiliar nesta questão. / Many species of Leishmania are responsible for serious visceral or skin diseases that exhibit high incidence in tropical and subtropical regions. The drugs currently employed in the treatment of parasitic diseases are potentially carcinogenic, often require prolonged treatment and patient hospitalization. An effective program of drug design requires the validation of the potential target. In this context, one of the most striking metabolic discrepancies between Trypanosomatidae and their human hosts is the purine nucleotide biosynthesis pathway. Adenylosuccinate lyase (ADSL) is a bifunctional enzyme that catalyses two non-sequential steps in this cycle (one in the de novo purine pathway and another in the salvage pathway). This particular ADSL feature motivated us to investigate if ADSL could give us information about purine biosynthesis evolution in Kinetoplastida. Hence, the present work is aimed to validate ADSL as a potential target using the RNAi (RNAi) technique, as well as to characterize the adsl gene and the recombinant enzyme from Leishmania major Friedlin (ADSL-Lm). The RNAi results proved that ADSL can be considered a potential target, because it is shown to be essential for parasite viability. Regarding the molecular characterization of the adsl-Lm gene, the mature mRNA transcript containing 2060 nucleotides was defined by 5\' and 3\'RT-PCR. Restriction analysis and Pulse Field Gel Electrophoresis (PFGE) followed by Southern Blot hybridizations showed that adsl-Lm is a single copy gene and is located in chromosome 4 of this parasite. The adsl-Lm gene was cloned into an expression vector and a purification protocol of the recombinant enzyme was established. The tetrameric form of the recombinant ADSL-Lm enzyme was confirmed by native gel electrophoresis and Dynamic Light Scattering. ADSL-Lm has an experimental pI of 6.07 and exhibited maximum enzymatic activity at pH 8.5. The kinetic parameters of Km, Vmax , Kcat and kinetic efficiency (Kcat/Vm) were obtained for adenylosuccinate substrate. Functional complementation experiments showed that the adsl-Lm gene can effectively complement the E. coli JK268 purB58 mutation. However, this complementation must be in the salvage pathway, because enzymatic assays were performed using SAICAR (de novo pathway substrate) and ADSL-Lm did not convert this compound into product. This result indicates that probably Trypanosomatidae is not an example of de novo purine nucleotide cycle lost. In addition, ADSL-Lm was crystallized in the tetragonal I4122 space group, with unit cell parameters a= b= 130,023 \'angstron\', c= 316,826 \'angstron\', = = =90° and diffracted beyond 2.2\'angstron\'. ADSL-Lm crystal structure has been determined by SIRAS (Single Isomorphous Replacement with Anomalous Dispersion), using both native and Gadolinium derivative crystals. The ADSL-Lm monomer is composed of three domains arranged in the elongated manner typical of enzymes in the p-elimination superfamily, and is constituted almost exclusively by helices. Three subunits are necessary to form the active site cleft and the residues His 153, His 231 (general bases), Gln 308, Asn 364 and Glu 369 are involved. Without a bound inhibitor or substrate, the specific contacts made by the enzyme to its two substrates cannot be analyzed in detail. Hence, co-crystallization and docking can help in this question.

Estudos teóricos e experimentais acerca de danos em biomoléculas induzidos pela captura eletrônica em meio biológico têm sido largamente discutidos ao longo da última década. No presente trabalho, abordou-se o problema da captura eletrônica pelo nucleotídeo monofosfato 3\'-dGMP com técnicas de estrutura eletrônica, explorando estados ligados do ânion. Buscou-se investigar o ânion em fase gasosa e em solução aquosa, além de estimar barreiras de energia pontecial e energia livre associadas à sua dissociação (quebra da ligação ribose-fosfato). Utilizando os modelos de solvatação implícita (PCM) e explícita (simulação computacional com o método de Monte Carlo), concluiu-se que, em meio aquoso, o estado fundamental do ânion 3 -dGMP apresenta caráter de valência sobre a base nitrogenada (orbital com ocupação simples), em oposição ao resultado em fase gasosa, que prevê um estado ligado por dipolo. A barreira de dissociação, relativa ao estiramento da ligação entre os grupos ribose e fosfato, foi estimada em 16-30 kcal/mol, dependendo da técnica de solvatação utilizada. / Theoretical and experimental studies on the damage to biomolecules induced by electron attachment in the biological environment have been widely discussed over the past decade. In the present work, we addressed electron capture by the monophosphate nucleotide 3 -dGMP with electronic structure techniques, exploring bound anion states. We have investigated these anion states in gas phase and in aqueous solution, and estimated the potential and free energy barriers related to the dissociation reaction (breakage of the ribose-phosphate bond). Employing implicit (PCM) and explicit (computer simulation with the Monte Carlo method) solvation models, we have concluded that, in aqueous environment, the ground state of the 3-dGMP specie has valence character with the singly occupied molecular orbital localized on the base. In contrast, the gas phase results point out a dipole-bound ground state. The free energy barrier for the dissociation mechanism, according to the present results, would be around 16-30 kcal/mol in aqueous solution, depending on the salvation model.

Fosforribosil pirofosfato (PRPP) sintetases são enzimas de central importância em diversas vias metabólicas em todas as células. A enzima PRPP sintetase humana é constituída por um complexo composto de três subunidades catalíticas (PRSI, PRSII e PRSIII) e por proteínas homólogas de 39 e 41 kDa denominadas PRS Associated Proteins (PAPs) cuja função é desconhecida. A importância da PRPP sintetase em humanos, tem sido documentada pela identificação de uma desordem associada ao cromossomo X, resultando em uma atividade aumentada da PRPP sintetase.Em conseqüência se percebem concentrações elevadas na dosagem de ácido úrico, purino nucleotídeos levando ao desenvolvimento de patogenias como a gota e problemas neurológicos. Nesse sentido, realizaram-se estudos moleculares com o complexo enzimático que compõem as PRPP sintetases. Foram obtidos clones do gene hprsI em vetor de expressão pET29a(+) e a enzima foi expressa em bactérias Escherichia coli cepa BL21 (DE3). A proteína recombinante hPRSI foi purificada depois de fracionamento com sulfato de estreptomicina, sulfato de amônio e em coluna cromatográfica de troca iônica. O raio hidrodinâmico e o pI da enzima foram determinados usando respectivamente a técnica de espalhamento dinâmico de luz e o sistema Fast de eletroforese. A enzima foi caracterizada quanto ao seu enovelamento através da técnica de Dicroísmo Circular, apresentando um espectro característico de estrutura enovelada, composta predominantemente por a-hélices. Os genes hprsII e hpap4l-1 que codificam respectivamente para as proteínas hPRSI1 e HPAP41-1 foram clonados no vetor de clonagem pCR4-TOPO. A proteína recombinante hPAP39 foi clonada em vetor pMAL-c2X em fusão com a proteína Maltose Binding Protein (MBP) e expressa em E. coli. A proteína hPAP39 está em fase de purificação e foi submetida ao experimento de Imunoblotting. Investigações estruturais destas enzimas poderão trazer informações fundamentais para o conhecimento da via biossintética, assim como para o desenvolvimento de inibidores específicos visando o tratamento das desordens a elas associadas. / Phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP) synthetases are enzymes of central importance in several metabolic pathways in all cells. The enzyme PRPP synthetase complex is composed of three catalytic subunitis (PRSI, PRSII and PRSIII) and homologous 39 and 41 kDa proteins termed PRPP synthetase-Associated Proteins (PAPs) which function is unknown. The importance of PRPP synthetase function in humans has been documented by the identification of an X chromosome-linked disorder associated with super activity of PRPP synthetase. As a consequence uric acid overproduction, purine nucleotide are observed resulting in the development of diseases such as gout and neurodevelopment impairment. In this line, molecular studies were done with the enzyme complex that constitutes the PRPP synthetases. Clones were obtained from the hprsI gene in the pET29a(+) expression vector and the enzyme was expressed in Escherichia coli BL21(DE3) bacterial. The recombinant human PRSI enzyme was purified, after streptomicine and ammonium sulfate fractionation and by anion exchange chromatography. The hPRSI hydrodynamic radius and pI were determined using, respectively, measures of Dynamic Light Scattering (DLS) and isoeletrophocusing electrophoresis. In addition, according to circular dichroism spectroscopy, hPRSI prevalent secondary structure is a-helix. The hprsí and hpap41-1 genes that codify, respectively, to hPRSII and hPAP41-1 proteins were cloned in pCR4-TOPO cloning vector. The recombinant protein hPAP39 was cloned in the pMAl-c2X expression vector in fusion with the Maltose Binding Protein (MBP) and expressed in E.coli. A purification protocol is been establish for the hPAP39 protein and is submitted by imunoblotting technique. Structural investigation of these enzymes will provide information about the biosynthetic pathway de novo of purine nucleotides, as well as to development of specific inhibitors aiming at the treatment of the associated disorders.

O sistema complemento participa da patogenia da Doença Hepática Alcoólica (DHA), onde C3 contribui para o acúmulo de triglicerídeos (tg) e C5 para injúria e inflamação hepática. Investigamos o papel de C5 em modelo de DHA aplicando as linhagens B6 e A/J, e geramos a linhagem congênica B6.A-Hc0 (B6 C5def). B6 e A/J foram tratados com dieta contendo ou não etanol, ou maltodextrina, por 6, 8 e 10 semanas. Em ambas as linhagens a dieta com etanol induziu hepatomegalia, acúmulo de tg e redução de IL6 e IL12 hepáticos ao longo das semanas. Os A/J tratados com etanol exibiram aumento de leucócitos circulantes, IL10 e NO hepáticos e menor acúmulo de tg hepáticos em relação aos B6. Os B6 tratados com etanol exibiram redução de IL1b, IL10 e NO hepáticos. Tratando a linhagem congênica por 10 semanas com a dieta com etanol observamos aumento de IL17 e IL10 e redução de IL1b e TGFb hepáticos nos B6.A-Hc0 em relação aos B6. Independentemente da dieta, houve aumento sérico de AST, FA, albumina, colesterol, tg e redução hepática de IL6, IL12 e IFNg nos B6.A-Hc0. Portanto, C5 promoveu um ambiente hepático pró-inflamatório e pareceu influenciar os valores séricos das enzimas de função e síntese hepática, citocinas e do perfil lipídico no modelo de DHA. / The complement system may be involved in the pathogenesis of Alcoholic Fatty Liver Disease (ALD). Murine models of ALD showed that C3 contributes to the accumulation of triglycerides (tg) in liver and the C5 seems to be involved with hepatic inflammation. We here investigated the contribution of C5 in ALD using C57Bl/6 (B6) and A/J (C5 deficient), and B6 C5 deficient congenic mice (B6.A-Hc0). B6 and A/J were treated with modified diet containing ethanol or maltodextrin for 6-10 weeks. In both strains, the ethanol diet induced hepatomegaly, increased liver tg and decreased IL6 and IL12 levels. However, total blood leukocytes counting, IL10 and NO liver production increased only in A/J. In addition, only in B6 the IL1b levels increased while IL10 and NO decreased in liver. A/J mice suffered more inflammatory damage and accumulated less liver tg than B6. In B6.A-Hc0 IL17 and IL10 increased while of IL1b and TGFb decreased when compared to B6. Independently of the diet, levels of AST, FA, albumin, cholesterol, tg increased in B6.A-Hc0 serum and IL6, IL12 and IFNg reduced in liver. In conclusion, C5 promoted a pro-inflammatory environment in the liver and influenced the serum levels of hepatic enzymes, cytokines and lipid profile.

Embora menos eficientes que os vetores virais, lipídios catiônicos têm sido cada vez mais usados como transportadores de material genético. Eles têm como vantagens em relação aos transportadores virais, a baixa imunidade, controle de qualidade e produção em grande quantidade, entre outros. Todavia, a interação entre lipídios catiônicos e material genético ainda é pouco compreendida. No presente trabalho, estudamos a interação entre o anfifílico catiônico brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB) e o nucleotídeo 2´-desoxiadenosina 5´-monofosfato (dAMP). Para tanto, utilizamos a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) aplicada a marcadores de spin derivados do ácido esteárico incorporados em vesículas de DODAB. Os resultados mostraram que na fase gel, na região próxima à superfície das bicamadas de DODAB, o dAMP causa muito pouca alteração na fluidez da membrana, enquanto que, na região do centro da bicamada, o dAMP diminui a fluidez da membrana, o que pode ser um efeito apenas de cargas, isto é, devido à blindagem eletrostática. Já na fase fluida, em ambas as regiões o dAMP aumenta a fluidez da membrana, sendo que, no centro das bicamadas induz um acréscimo significativo na polaridade do meio. A transição de fase gel-fluida do DODAB não sofre modificações com o acréscimo de dAMP. De uma maneira geral, nossos resultados mostraram que o dAMP não causa grandes modificações na estrutura do DODAB. Concluímos que o dAMP se localiza na região da superfície das bicamadas do DODAB e se comporta como um íon grande. Este resultado deverá ser considerado na análise estrutural da interação DNA/vesículas lipídicas em nível molecular. / Though less efficient than viral vectors, cationic lipids have been used as carriers in gene therapy. They offer several advantages over viral vectors, including the low immunogenic and inflammatory responses, the potential transfer of unlimited-size expression units, and the possibility for engineered cell-specific targeting. However, the interaction between cationic lipids and genetic material needs to be better understood for the optimization of the transfection protocol. In the present work, we study the interaction between the nucleotide 2´-deoxyadenosine 5´-monophosphate (dAMP) and cationic liposomes of dioctadecyl dimethylammonium (DODAB), through the analysis of the electron spin resonance (ESR) spectra of spin labels incorporated in the bilayers. DODAB gel phase structure is not much affected by dAMP. The observed packing effect at the bilayer core seems to be related to the expected electrostatic screening effect at the bilayer surface, bringing the headgroups closer together, due to the presence of anions at the surface. In DODAB fluid phase, above 44 oC, ESR results strongly suggest that the relatively large double charged molecule of DMP is localized at the bilayer surface, but incorporated in the membrane, such that it is able of somehow space the headgroups, turning the bilayer core less packed and more hydrated. This result is certainly relevant for the structural understanding of the DNA-cationic membrane interaction on a molecular level.

In our studies we found that stabilized expression of HIF-1α in heart led to better recovery of function and less tissue death after 30 minutes of global ischemia, via mechanisms that preserve the mitochondrial polarization. Our group previously showed that HIF-1α conferred ischemic tolerance by allowing cardiomyocytes to use fumarate as an alternative terminal electron acceptor to sustain anaerobic mitochondrial polarization. The source of fumarate was identified as the purine nucleotide cycle (PNC). Here we discovered that HIF-1α upregulates AMP deaminase 2 (AMPD2), the entry point to the PNC. The combination of glycolysis and the PNC may protect the heart's nucleotide resources. We subsequently examined the effects that HIF-1α exerts on nucleotide metabolism in the ischemic heart. We found that HIF-1α expression reduces adenosine accumulation in the ischemic heart. As ATP is depleted during ischemia, AMP accumulates. Our results suggest that AMP metabolism is shunted towards AMPD2 rather than the adenosine producing 5'-nucleotidase pathway. Subsequently, we treated hearts with the PNC inhibitor hadacidin followed by 30 minutes of global ischemia. Inclusion of hadacidin reduced ATP and adenylate energy charge in the hearts. These findings allow us to propose that activity of the PNC prevents the F0F1 ATP synthase from consuming glycolytic ATP in order to maintain mitochondrial polarization during ischemia. Thus, the PNC provides ATP sparing effects and preserves the energy charge in the ischemic heart. The fact that ATP and adenylate energy charge is better preserved during the initial 20 minutes of ischemia in HIF-1α expressing hearts is supportive of our observation that HIF-1α upregulates the PNC. HIF-1α also upregulates adenosine deaminase, which degrades adenosine. The limitation of adenosine accumulation may help HIF-1α expressing hearts avoid toxicity due to chronic adenosine exposure. Finally, we found that HIF-1α induces the expression of the nucleotide salvage enzyme hypoxanthine phosphoribosyl transferase (HPRT). Upon reperfusion HPRT serves to reincorporate the nucleotide degradation product, hypoxanthine, into the adenylate pool and may prevent the production of reactive oxygen species. Collectively, HIF-1α robustly protects the heart from ischemic stress and it upregulates several pathways whose cardioprotective role may extend beyond the remodeling of nucleotide metabolism.