Dissertação (mestrado)—Fundação Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-03T21:33:20Z No. of bitstreams: 1 2018_AlessandraGodoiCardoso.pdf: 1318780 bytes, checksum: 585433279bee92ac3733f82a14418b55 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-18T21:40:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_AlessandraGodoiCardoso.pdf: 1318780 bytes, checksum: 585433279bee92ac3733f82a14418b55 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-18T21:40:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_AlessandraGodoiCardoso.pdf: 1318780 bytes, checksum: 585433279bee92ac3733f82a14418b55 (MD5) Previous issue date: 2018-10-03 / O surgimento de estirpes com resistência múltipla aos fármacos mais potentes é motivo de preocupação dos profissionais de saúde e de toda comunidade científica reforçando a necessidade de formulação de novos medicamentos ou terapias coadjuvantes capazes de inibir a rápida proliferação de microrganismos multirresistentes. Neste contexto, os peptídeos antimicrobianos (PAMs) surgem como uma alternativa farmacológica podendo ser estudados isolados ou associados a outros antibióticos. Neste trabalho foi avaliado, in vitro, o efeito isolado e combinado dos peptídeos Synoeca-MP e IDR-1018 contra isolados clínicos multirresistentes de Klebsiella pneumoniae (Kp1410503; Kp1536816; Kp2016295 e Kp2177569 – LACEN). Além disso, o peptídeo Synoeca-MP também foi avaliado in vitro quanto a sua capacidade de combinação com antimicrobianos pertencentes a três classes distintas revelando atividade sinérgica quando combinado ao antimicrobiano levofloxacina. Nos experimentos in vivo, foi observada uma alta mortalidade de camundongos BALB/c quando os mesmos foram inoculados com as concentrações do peptídeo Synoeca - MP 0,64 mg.kg-¹; 6,4 mg.kg-¹; 12,8 mg.kg-¹ e 19,2 mg.kg-¹, definidas in vitro após a definição da Concentração inibitória Mínima (CIM), levando todos os animais a óbito em até 24 horas demonstrando a necessidade de análises complementares e/ou a utilização de outras concentrações para uma melhor avaliação da atividade antimicrobiana de Synoeca-MP in vivo. / The emergence of strains with multiple resistance to the most potent drugs is motive for concern of health professionals and the entire scientific community reinforcing the need of formulation of new drugs or adjuvant therapies capable of inhibiting the rapid proliferation of multiresistant microorganisms. In this context, antimicrobial peptides (PAMs) appear as a pharmacological alternative and can be studied isolation or associated with other antibiotics. This work was evaluated in vitro effect isolated and combined of the peptides Synoeca - MP and IDR - 1018 against multi-resistant clinical isolates of Klebsiella pneumoniae (Kp1410503; Kp1536816; Kp2016295 and Kp2177569 - LACEN). In addition, the Synoeca peptide was also evaluated in vitro for its ability to combine with antimicrobials belonging to three distinct classes revealing synergistic activity when combined with the antimicrobial levofloxacin. In the in vivo experiments, a high mortality of BALB/c mice was observed when they were inoculated with the concentrations of Synoeca – MP peptide 0,64 mg.kg-¹; 6,4 mg.kg-¹; 12,8 mg.kg- ¹ and 19,2 mg.kg-¹, defined in vitro after the definition of the Minimal Inhibitory Concentration (CIM), leading to all deaths within 24 hours, demonstrating the need for complementary analyzes and / or the use of other concentrations for a better evaluation of the antimicrobial activity of Synoeca-MP in vivo.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-07T15:24:34Z No. of bitstreams: 1 2016_LuzNoemíIrazazabal_Parcial.pdf: 4027818 bytes, checksum: a4a17fcf76040cb0870aeda98cdf7b92 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-12T20:58:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LuzNoemíIrazazabal_Parcial.pdf: 4027818 bytes, checksum: a4a17fcf76040cb0870aeda98cdf7b92 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T20:58:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LuzNoemíIrazazabal_Parcial.pdf: 4027818 bytes, checksum: a4a17fcf76040cb0870aeda98cdf7b92 (MD5) / As infecçõesrelacionadas à assistência à saúde e o surgimento de cepas bacterianas resistentes aos antibióticos de uso convencional, representam um dos principais problemas de saúde pública. Neste contexto, os peptídeos antimicrobianos (AMPs) têm sido considerados como uma potencial nova classe de compostos antimicrobianos. Objetivando a geração de novos agentes antimicrobianos potentes e não tóxicos, com potencial terapêutico, estratégias de desenho racional podem ser utilizadas para otimizar AMPs existentes ou para produzir novos AMPs com caraterísticas desejáveis. Nesta perspectiva, foi utilizada uma abordagem racional para gerar três peptídeos sintéticos ([I5, R8] MP, EcDBS1R6 e PaDBS1R1) e avaliar suas propriedades estruturais e funcionais. Mediante a determinação da concentração mínima inibitória (CMI), observou-se que todos os peptídeos mostraram atividade contra bactérias Gram-negativas (CMI = 1,5 – 12,5 μM) e Grampositivas (CMI = 3,125 – 50 μM). Apenas [I5, R8] MP apresentou atividade antifúngica contra Candida albicans com um valor de CMI baixo (12,5 μM). A determinação da concentração de peptídeo capaz de reduzir em 50% a viabilidade celular, revelou baixa ou nula atividade hemolítica (LC50 > 200 μM para os peptídeos [I5, R8] MP e EcDBS1R1; LC50 = 50 μM para PaDBS1R1), e ausência de citotoxicidade frente a células renais embrionárias humanas HEK-293 (LC50 ~ 111 – 143 μM). A cinética da atividade bactericida revelou uma rápida ação bactericida de PaDBS1R1 e [I5, R8] MP frente a E. coli (< 5 e 15 min, respectivamente) e moderada frente a S. aureus (30 e 45 min, respectivamente). No caso de EcDBS1R1, observou-se rápido efeito bactericida para ambas espécies bacterianas (15 min). Os ensaios de permeabilização e despolarização combinados às imagens de microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEV-FEG), indicaram que os peptídeos podem ser capazes de alterar a integridade da membrana bacteriana por meio de um mecanismo membranolítico. A análise da estrutura dos peptídeos por espectroscopia de dicroísmo circular e ressonância magnética nuclear, bem como a simulação por dinâmica molecular in silico em ambiente de membrana, revelou uma conformação α-hélice anfipática. Em conclusão, os resultados indicam que a avaliação estrutural e funcional dos AMPs sintéticos racionalmente desenhados, representa uma estratégia promissora para o desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos como uma nova classe de fármacos com vista a abordar a problemática da resistência aos antibióticos. / Antimicrobial peptides (AMPs) have been considered as a potential novel class of antimicrobial compounds. In order to generate new potent and non-toxic antimicrobial agents, rational design strategies may be employed. In this view, we used a computational method to design three synthetic AMPs ([I5, R8] MP, EcDBS1R6 and PaDBS1R1). By determining the minimum inhibitory concentration, we found that all the peptides were active against Gram-negative and -positive bacteria. Only [I5, R8] MP was found to display antifungal activity. The determination of the peptide concentration producing 50% of cell lysis revealed low or no hemolytic activity, with no cytotoxicity towards human embryonic kidney cells HEK-293. During time-kill assays more rapid bactericidal effects were observed for PaDBS1R1 and [I5, R8] MP against E. coli compared to S. aureus. For the peptide EcDBS1R6, identical killing curves were obtained for both bacterial strains. Membrane permeabilization and depolarization studies combined with field emission gun scanning electron microscopy (SEM-FEG) revealed that a membranolytic mechanism occurs for these peptides. When analyzed by circular dichroism and nuclear magnetic resonance microscopy or by molecular dynamics simulations during interaction with a membrane model, peptides were shown to adopt an amphipathic alpha-helical conformation. In conclusion, our results indicate that the structural and functional evaluation of rationally designed synthetic AMPs represents a promising strategy for the development of potent novel antimicrobial agents. / Les peptides antimicrobiens sont considérés comme une nouvelle classe prometteuse d’agents anti-infectieux. Afin de développer de nouveaux agents efficaces et non toxiques, des stratégies de conception rationnelle peuvent être utilisées. Dans cette perspective, nous avons utilisé une approche computationnelle pour concevoir trois peptides synthétiques ([I5, R8] MP, EcDBS1R6 et PaDBS1R1). En déterminant la concentration minimale inhibitrice, nous avons montré que tous les peptides sont actifs contre les bactéries Gram-négatif et -positif. Seul [I5, R8] MP a montré une activité antifongique. La mesure de la concentration de peptide provoquant 50 % de mortalité cellulaire a permis de montrer que les peptides étaient faiblement ou non hémolytiques, sans toxicité vis-à-vis des cellules embryonnaires rénales humaines HEK-293. La cinétique bactéricide a révélé que PaDBS1R1 et [I5, R8] MP tuent rapidement E. coli en comparaison à S. aureus et que EcDBS1R6 élimine rapidement les deux souches. Des études de perméabilisation et de dépolarisation combinées à de la microscopie électronique à haute résolution (FEG-SEM) ont montré un mécanisme membranolytique des peptides. L’analyse de la structure des peptides par spectroscopie de dichroïsme circulaire et résonance magnétique nucléaire, ainsi que par modélisation moléculaire lors de leur interaction avec une membrane modèle, révèle une conformation en hélice alpha amphipatique. En conclusion, notre étude indique que l’évaluation structurale et fonctionnelle de peptides antimicrobiens synthétiques conçus de manière rationnelle représente une stratégie prometteuse pour le développement de nouveaux agents antimicrobiens.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-03T16:47:27Z No. of bitstreams: 1 2015_IaraHolandaValença.pdf: 1038288 bytes, checksum: 2c2ec6fed1c12e7de341a325f0860f59 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-19T16:57:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_IaraHolandaValença.pdf: 1038288 bytes, checksum: 2c2ec6fed1c12e7de341a325f0860f59 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T16:57:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_IaraHolandaValença.pdf: 1038288 bytes, checksum: 2c2ec6fed1c12e7de341a325f0860f59 (MD5) / Os peptídeos antimicrobianos são importantes moléculas do sistema imune inato dos organismos. Essas moléculas podem interagir com membranas lipídicas, levando a formação de poros ou a desestabilização da mesma, resultando no extravazamento e morte celular. Essa característica revela que os peptídeos antimicrobianos apresentam um possível potencial contra microrganismos patogênicos. No entanto, adquirir essas moléculas para serem imediatamente aplicadas na indústria farmacêutica de seu habitat natural é inviável, já que as quantidades obtidas são muito baixas. Sendo assim, uma opção é a produção por meio da utilização de sistemas heterólogos de expressão. A levedura metilotrófica Pichia pastoris é um dos sistemas de expressão heterólogos mais utilizados. Os peptídeos anticongelantes (antifreeze peptide – AFP), são uma classe de peptídeos antimicrobianos multifuncionais isolados de animais de regiões polares, onde essas moléculas impedem a formação de cristais de gelo nos fluídos corporais desses organismos. O sintético AFP 1.5 é um peptídeo anticongelante retirado do peixe Pleuronectes americanus. Esse peptídeo foi expresso no sistema heterólogo de produção Pichia pastoris. Foi realizada uma expressão com indução por metanol à 0,5% por 48 horas e um ensaio antimicrobiano por disco de difusão contra Escherichia coli. O ensaio antimicrobiano contra E. coli apresentou resultados positivos, com a formação de halos de inibição nos sobrenadantes dos clones 1, 2 e 4. Com o resultado positivo em E. coli se torna necessário novos testes de expressão, a fim de melhorar a produção da proteína recombinante. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Antimicrobial peptides are important molecules of the innate immune system of the organisms. These molecules may interact with lipid membranes, leading to pore formation or the destabilization of the membrane, resulting in leakage and cosnequently cell death. This feature reveals that the antimicrobial peptides are potential drug candidates for antimicribal diseases. However, in order to apply those molecules in the pharmaceutical industry it is not feasible to isolate them from its natural habitat since the relevant amounts are very low. Thus, one option is its production using heterologous expression systems. The methylotrophic yeast Pichia pastoris is one of the most utilized heterologous expression systems. The antifreeze peptides - AFP are a class of multifunctional antimicrobial peptides isolated from animals polar regions, where these molecules prevent the formation of ice crystals in the body fluids of these organisms. The synthetic AFP 1.5 is an antifreeze peptide removed from the fish Pleuronectes americanus. This peptide was produced in Pichia pastoris. An expression induction with 0.5% methanol for 48 hours and an antimicrobial disc diffusion assay against Escherichia coli was performed. The antimicrobial test against E. coli showed positive results with the formation of inhibition zones in the supernatants of clones 1, 2 and 4. With a positive result in E. coli, it is necessary to test new expression, in order to improve production of the recombinant protein.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-17T19:33:21Z No. of bitstreams: 1 2015_FabianoJoséQueirozCosta.pdf: 3573477 bytes, checksum: 03e447fd00fe16402cfa8f66c347ca59 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-12-21T19:20:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_FabianoJoséQueirozCosta.pdf: 3573477 bytes, checksum: 03e447fd00fe16402cfa8f66c347ca59 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-21T19:20:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_FabianoJoséQueirozCosta.pdf: 3573477 bytes, checksum: 03e447fd00fe16402cfa8f66c347ca59 (MD5) / Esse projeto de tese de doutorado tem o apoio financeiro do CNPq, da FAPDF, da FINEP e da FUB-UnB. / Os peptídeos antimicrobianos, compostos encontrados em plantas, insetos e vertebrados, dentre outros, surgem como fortes candidatos na desafiadora busca por novas drogas capazes de combater a diversificada maquinaria bacteriana, principalmente pelo fato da maioria deles apresentarem um mecanismo de ação independente da interação com receptores. Nos últimos anos, o número de novos antimicrobianos licenciados para uso no homem tem sido bem menor que em um passado recente. As indústrias farmacêuticas e o governo não estão dispendendo recursos para a geração de novos antimicrobianos eficazes e seguros, deixando a população suscetível a infecções bacterianas multi-droga-resistentes (MDR), um fenômeno que tem se tornado um dos maiores problemas de saúde pública do século 21. O desenho racional e a síntese química permitem a produção de análogos de peptídeos antimicrobianos com atividade citotóxica diminuída e melhora na potência antimicrobiana, fornecendo drogas eficazes no combate a disseminação da resistência bacteriana. No presente estudo, foram sintetizados dois análogos de peptídeos antimicrobianos de anuros. Os dois análogos, denominados AH_1 e AH_2, foram produzidos por síntese química em fase sólida e purificados por meio de cromatografia líquida de alta eficiência em coluna de fase reversa (RP-HPLC). Seu grau de homogeneidade e pureza foram avaliados por espectrometria de massas do tipo MALDI-TOF. Após confirmação da pureza, estes análogos foram utilizados em ensaios in vitro buscando avaliar suas atividades antibacteriana, fungicida, micobactericida e hemolítica. Os dois análogos apresentaram atividade antimicrobiana contra bactérias Gram positivas e Gram-negativas, inclusive frente a cepas multirresistentes de Staphylococcus aureus meticilina-resistente (MRSA), Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) e Pseudomonas aeruginosa. Também apresentaram atividade contra as espécies de Candida albicans, Candida krusei e Candida parapsilosis, além de atividade micobactericida contra cepas de Mycobacterium tuberculosis H37Rv. O efeito sinérgico entre estes análogos e a polimixina B foi avaliado através do ensaio Checkerboard. Uma cepa de Pseudomonas aeruginosa multirresistente com CIM igual a 8 g/mL para polimixina B, caracterizada como resistente de acordo com breakpoints estabelecidos pelo CLSI 2014 foi utilizada neste ensaio. Os dois peptídeos AH_1 e AH_2 apresentaram ICIF < 0,5 demonstrando assim sinergismo de ação com a polimixina B. Houve uma redução da CIM inicial de 8 g/mL quando a polimixina foi testada sozinha, para 0,0625 g/mL e 0,25 g/mL quando testada em combinação aos dois análogos AH_1 e AH_2, respectivamente. Nestas baixas concentrações ativas exibidas no ensaio Checkerboard, as atividades hemolíticas dos dois análogos foram desprezíveis. Tais resultados confirmam o potencial dos análogos AH_1 e AH_2 como agentes antimicrobianos de interesse para a indústria farmacêutica. O análogo AH_1, apesar de seu maior potencial hemolítico em altas concentrações, exibiu excelente atividade principalmente sobre bactérias gram negativas, responsáveis hoje por grande parte dos casos de infecções hospitalares. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Antimicrobial peptides, compounds found in plants, insects and vertebrates, emerge as strong candidates in the challenging search for new drugs. They are able to combat the bacterial machinery, mainly because most of them present a mechanism of action independent of the interaction with receptors. In recent years, the number of new antimicrobial drugs licensed for human use has been smaller than in the recent past. The pharmaceutical industries and government are not expending resources for the generation of new effective and safe antimicrobial agents, leaving the population susceptible to multi-drug-resistant (MDR) bacterial infections, a phenomenon that has become one of the greatest public health problems of the 21st century. Rational design and chemical synthesis allow production of antimicrobial peptides analogues with reduced cytotoxic activity and improved antimicrobial potency, providing effective drugs in combating the spread of bacterial resistance. In this study, two analogues of anurans antimicrobial peptides were synthesized. Both analogues, named AH_1 and AH_2 were produced by chemical solid-phase synthesis and purified by high performance liquid chromatography on reversed-phase column (RP-HPLC).Their degree of homogeneity and purity were assessed by mass spectrometry analysis using MALDI TOF. After confirming their purity, these analogs were tested in vitro to evaluate their antibacterial, fungicidal, mycobactericidal and hemolytic properties. The two analogues showed antimicrobial activity against Gram-positive and Gram negative bacteria, including multidrug resistant strains such as methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), and Pseudomonas aeruginosa. Also showed activity against species of Candida albicans, C. krusei and C. parapsilosis, in addition mycobactericidal activity against Mycobacterium tuberculosis H37Rv. The synergistic effect between these analogs and polymyxin B was tested by checkerboard assay. A strain of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa with MIC equal to 8 g/mL for polymyxin B, characterized as resistant in accordance with breakpoints established by the CLSI 2014 was used in this test. Both AH_1 and AH_2 peptides presented ICIF <0.5 thus demonstrating synergistic action with polymyxin B. There was a reduction of the initial MIC of 8 g/mL when the polymyxin was tested alone to 0.0625 g/mL and 0.25 g/mL when tested in combination to the two analogs AH_1 and AH_2, respectively. In this low active concentrations in Checkboard assay.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-08-01T15:24:21Z No. of bitstreams: 1 2014_FernandaGuillhelmelliCosta.pdf: 579842 bytes, checksum: 0404b162e863343d042b963d2c05c4b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-08-04T13:33:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_FernandaGuillhelmelliCosta.pdf: 579842 bytes, checksum: 0404b162e863343d042b963d2c05c4b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-04T13:33:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_FernandaGuillhelmelliCosta.pdf: 579842 bytes, checksum: 0404b162e863343d042b963d2c05c4b4 (MD5) / O crescente número de indivíduos imunocomprometidos levou ao aumentou da incidência de micoses sistêmicas. As infecções causadas pelo fungo Cryptococcus. neoformans são a maior causa de morte relacionada a fungos em pacientes com AIDS. Este cenário se agrava com o advento de linhagens resistentes a antifúngicos disponíveis bem como a alta toxicidade desses tratamentos aos pacientes. Dessa forma, a busca por novos fármacos mais eficientes e menos tóxicos é de grande urgência. Nesse sentido, o estudo de peptídeos antimicrobianos (AMPs) é promissor, uma vez que essas moléculas possuem como um dos principais alvos a membrana citoplasmática de patógenos de forma que esses organismos estão menos propensos a desenvolver resistência. AMPs são moléculas multifuncionais, apresentando tanto atividade microbicida como imunomodulatória. São peptídeos evolutivamente conservados em diversos grupos de seres vivos e produzidos em diversos tecidos. Nos animais peçonhentos, a produção de diversos AMPs tem sido descrita nas glândulas de peçonha, sendo portanto uma interessante fonte para buscas por novas moléculas microbicidas. Neste trabalho foi caracterizado o efeito antifúngico tanto de AMPs inéditos e AMPs de já descritos na literatura presentes na peçonha de escorpiões contra duas linhagens de C. neofomans. Dos 11 peptídeos testados, sete inibiram o crescimento de C. neoformans das linhagens H99 e B3501, porém nenhum peptídeo mostrou-se mais potente que a anfotericina B. A linhagem B3501 foi mais suscetível à ação de todos os peptídeos com atividade antifúngica comparada à linhagem H99. Observou-se também que a carga residual positiva dos AMPs identificados na peçonha de escorpião pode ser um importante parâmetro para a inibição do crescimento do fungo. Foi mostrado que as células fúngicas com a cápsula mais desenvolvida são mais suscetíveis à atividade inibitória dos AMPs, assim como células melanizadas também apresentam maior suscetibilidade em comparação ás células não melanizadas. É possível que a cápsula e a melanina exerçam um importante papel na atração eletrostática do peptídeo, resultando em uma maior suscetibilidade do fungo. Foi demonstrado também por meio de microscopia eletrônica de varredura que um dos peptídeos, denominado Peptídeo 6, foi capaz de causar danos na morfologia da célula. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The rising number of immunocompromised individuals is leading to an increase in the incidence of systemic mycoses. Infections caused by Cryptococcus neoformans are the major cause of death related to fungi in patients with AIDS. This scenario is aggravated by the advent of resistant strains to available antifungal agents and the high toxicity of these treatments to patients. Thus, the search for new more efficient and less toxic drugs is of great urgency. In this sense, the study of antimicrobial peptides (AMPs) is promising, since the main target of this molecules is the cytoplasmic membrane of pathogens, so these organisms are less likely to develop resistance. AMPs are multifunctional molecules with both microbicidal activity and immunomodulatory properties. These peptides are evolutionarily conserved in diverse groups of organisms and are expressed in various tissues. In venomous animals, the expression of several AMPs have been described in the venom glands and is therefore an interesting source in the search for new microbicide molecules. In this work, the effect of antifungal AMPs present in the venom of scorpions was characterized against two strains of C. neoformans. Seven peptides inhibited the growth of C. neoformans H99 and C. neoformans B3501, although, amphotericin B was more potent than any of the tested peptides. B3501 strain was more susceptible to the inhibitory activity of the tested AMPs than H99 strain. It was observed that the residual positive charge of the scorpion’s AMPs could be an important feature in their ability to induce fungal growth inhibition. It was also shown that yeast cells with larger capsule are more susceptible to the inhibitory activity of the tested AMPs. Fungal melanized cells also showed higher susceptibility compared to non-melanized cells. It is possible that the capsule and melanin play a role in electrostatic attraction of cationic peptide, enhancing the fungal susceptibility to these compounds. Scanning Electron Microscopy analysis revealed that one peptide, nominated Peptide 6, causes damage to cell morphology.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-13T15:32:48Z No. of bitstreams: 2 karla Camila.pdf: 4995946 bytes, checksum: c02d34f7403471456d1541a95107248a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T15:32:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 karla Camila.pdf: 4995946 bytes, checksum: c02d34f7403471456d1541a95107248a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-03-15 / FACEPE CNPq RENORBIO / Plantas possuem complexos e eficientes mecanismos de defesa contra diversos agentes patogênicos, dentre eles a ativação transcricional de numerosos genes, como os responsáveis pela produção de peptídeos antimicrobianos, incluindo as defensinas. Tratamse de proteínas pequenas (ca. 5 kDa), básicas e ricas em cisteína, que fazem parte do sistema de defesa desses organismos. Euphorbia hyssopifolia L. é uma erva daninha amplamente empregada na medicina popular brasileira, indiana e asiática, destacandose pela sua atividade antimicrobiana, a qual, juntamente com seu potencial invasor e sua natural resistência a patógenos, a tornam uma boa candidata para a pesquisa dessas proteínas. O potencial para uso de defensinas vegetais como novas substâncias terapêuticas reside na similaridade estrutural com defensinas de mamíferos; seu amplo espectro antimicrobiano; sua atividade rápida e em baixas doses; no sinergismo com outras defensinas e esquemas terapêuticos. Além disso, podem inativar endotoxinas; e o desenvolvimento de resistência é improvável. Defensinas exibem baixa toxicidade em células de mamíferos e podem modular resposta imune inata em mamíferos. O presente projeto objetivou isolar um gene codificante de defensinas em E. hyssopifolia via genética molecular, analisar sua sequência de nucleotídeos e a de aminoácidos traduzidos, verificando a similaridade com as defensinas de outros organismos, além de modelar tridimensionalmente e predizer as propriedades químicas e caracterizar estruturalmente a proteína putativa obtida. Os fragmentos amplificados por PCR a partir do DNA genômico foliar de E. hyssopifolia foram purificados e clonados em vetor plasmidial inserido em células de Escherichia coli, para sequenciamento. Para a análise in silico da sequência, foram empregados os programas fGenesh; BLAST; Dissulfind; Philius; APD2 Predictor e ProtParam. A modelagem de homologia 3D foi gerada e editada usando o programa Modeller e a estrutura da defensina foi visualizada no Jmol Viewer. A sequência do gene obtida foi de 361 pb dispostos em um íntron e dois éxons. Um pró-peptídeo com 78 aminoácidos foi gerado a partir da sequência codificante, que apresentou 237 pb. O peptídeo maduro compreendeu 47 aminoácidos e obedeceu ao motivo alfa-beta estabilizado por cisteínas (CSαβ) descrito para defensinas. As sequências de nucleotídeos e aminoácidos de E. hyssopifolia exibiram alta homologia com sequências de defensinas vegetais disponíveis em bancos de dados. As sequências codificantes (CDS) mostraram indícios de seleção negativa. Ainda, os preditores de propriedades químicas exibiram condizentes com defensinas. A estrutura tridimensional também foi caracterizada quanto à presença de pontes dissulfeto, hidrofobicidade, potencial eletrostático e acessibilidade ao solvente. Assim, o projeto contribuiu para conhecimento de uma nova defensina vegetal com potencial para o desenvolvimento de novos produtos farmacêuticos.

Submitted by Alessandra Portugal (alessandradf@ioc.fiocruz.br) on 2013-09-16T23:26:21Z No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Andre Luis Souza.pdf: 3755617 bytes, checksum: e99b71eb0533b935acc75e908e5504a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-16T23:26:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Andre Luis Souza.pdf: 3755617 bytes, checksum: e99b71eb0533b935acc75e908e5504a3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Os peptídeos antimicrobianos têm se mostrado uma boa alternativa para as terapias antiparasitárias. Neste trabalho descrevemos a estrutura e a atividade biológica da temporizina (FLPLWLWLWLWLWKLK) e sua ação contra formas epimastigotas do Trypanosoma cruzi. A temporizina é um peptídeo híbrido, sintetizado a partir de outros três peptídeos antimicrobianos: a temporina A (FLPLIGRVLSGIL-NH2), a sapecina B (KLKLLLLLKLK-NH2) e a gramicidina A (HCO-VGALAVVVWLWLWLW-NHCH2). Os efeitos da temporizina sobre o Trypanosoma cruzi e sua toxicidade para células de mamíferos foram analisados utilizando as metodologias de citometria de fluxo, microscopia de fluorescência e liberação da lactato desidrogenase (LDH). O valor concentração efetiva de temporizina para lisar 50% das formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi (EC50), foi determinado em um ensaio de viabilidade celular através do método de metabolização do brometo azul de tetrazólio (MTT). Para determinar a liberação de hemoglobina e quantificar a porcentagem de hemólise causada pela temporizina em doses letais para o Trypanosoma cruz. Utilizamos o método colorimétrico. Os dados sobre a EC50 e a capacidade hemolítica da temporizina foram então utilizados para a determinação do índice terapêutico do peptídeo. O mapeamento da estrutura da temporizina e a determinação de suas características foram obtidos através da metodologia de dicroísmo circular em um ambiente hidrofóbico que mimetizou as bicamadas das biomembranas. Submetemos a sequência da temporizina à plataforma Itasser para modelagem de proteínas e softwares, com o objetivo de realizar predições teóricas sobre a sua estrutura e características conformacionais. Para avaliar os efeitos da temporizina sobre a eletrofisiologia de membranas, foi usada a técnica de Patch-Clamp em célula inteira ou célula ligada. Essa técnica associada com experimentos envolvendo captação de corantes com diferentes valores de massa molecular permitiu determinar o limite de exclusão dos poros formados pelo peptídeo. Tendo em vista, as características estruturais e a atividade tripanocida da temporizina, concluímos que este peptídeo é uma alternativa viável para o desenho racional de um novo fármaco para o controle da doença de Chagas. / The antimicrobial peptides have been shown to a good alternative for the therapy antiparasites. At this work, we describe the structure and the biological activity of temporizin (FLPLWLWLWLWLWKLK) and its action against epimastigotes of Trypanosoma cruzi. The temporizin is a hybrid peptide, synthesized from three other antimicrobial peptides: the temporin A (FLPLIGRVLSGIL-NH2), the sapecin B (KLKLLLLLKLK-NH2) and gramicidin A (HCO-VGALAVVVWLWLWLW-NHCH2). The effects of temporizin over T. cruzi and its toxicity for the mammalian cells were analyzed using flow cytometry, fluorescence microscopy and release of lactate dehydrogenase (LDH). The value of the effective concentration of temporizin to lyse 50% of epimastigotes forms of T. cruzi (EC50) was determined in a cell viability assay using the method of metabolism of tetrazolium blue thiazol methyl bromide (MTT). To determine the release of hemoglobin and to quantify the percentage hemolysis caused by lethal doses temporizin T. cruzi, we used the method colorimetric. The data about the EC50 and the hemolytic capacity of temporizin were then used to determine the peptide’s therapeutic index. The mapping of the structure of temporizin and the determining the characteristics were obtained through the method of circular dicroism (CD) in a hydrophobic environment that mimicked the bilayers of membranes. We submitted the sequence of the platform itasser and software for modeling proteins, with the purpose to make of theoretical predictions about the structure and conformational characteristics. To evaluate the effect of temporizin over membrane electrophysiology, was used the technique of patch-clamp in a whole cell or attached cell form. This technique associated with experiments involving uptake of dyes with different molecular mass values, allowed to determine the exclusion limit of the pores formed by the peptide. Given the structural characteristics and trypanocidal activity of temporizin, we concluded that this peptide is a viable alternative to the rational design of a new drug for the control of Chagas disease.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-18T19:22:50Z No. of bitstreams: 1 2018_PriscilaPeresDuarteNogueira.pdf: 2026785 bytes, checksum: 7642632a0be351dfb8af86af1fba45b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-29T16:41:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_PriscilaPeresDuarteNogueira.pdf: 2026785 bytes, checksum: 7642632a0be351dfb8af86af1fba45b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-29T16:41:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_PriscilaPeresDuarteNogueira.pdf: 2026785 bytes, checksum: 7642632a0be351dfb8af86af1fba45b7 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / O Brasil é o segundo maior produtor mundial de etanol, utilizando cana-deaçúcar como matéria-prima. A levedura Saccharomyces cerevisiae é o principal microrganismo utilizado em escala industrial tanto para produção de bioetanol quanto para produção de bebidas fermentáveis, como a cerveja. Tipicamente, nas dornas de fermentação, a levedura hidrolisa açúcares produzindo etanol, dióxido de carbono e biomassa. Como essas fermentações não são mantidas estéreis, contaminantes bacterianos são originados de diversas fontes e proliferam nos tanques de fermentação, causando diversos prejuízos como a redução da produtividade e do rendimento de etanol. Bactérias do gênero Lactobacillus são as mais frequentes dentro das dornas industriais. Essas competem pelo substrato e produzem ácidos orgânicos que limitam o crescimento das leveduras e reduzem o rendimento de etanol. Dessa forma, estratégias de controle microbiano de baixo custo são requeridas, uma vez que as tecnologias existentes afetam o metabolismo das leveduras, não são economicamente viáveis ou representam uma ameaça ao meio ambiente. Nesse contexto, o presente trabalho propõe o uso de peptídeos antimicrobianos (PAMs) para o controle de contaminações bacterianas em processos fermentativos. Para isso, os peptídeos antimicrobianos PR-39, PMAP-23 e Cecropin P1 foram adicionados em cultivos de diferentes cepas de leveduras industriais para avaliar qualquer interferência nos seus perfis de crescimento. Dos PAMs testados, PR-39 apresentou a menor interação, sendo escolhido para produção heteróloga em cepa recombinante de S. cerevisiae, porém nenhuma atividade antimicrobiana foi detectada no sobrenadante do cultivo dessa cepa. Dessa forma, outros dois PAMs, X e Y, foram selecionados pela sua alta atividade antimicrobiana contra bactérias gram-positivas. Assim, esses foram utilizados em cocultivos de espécies de Lactobacillus e cepas industriais de S. cerevisiae. Observou-se total inibição do crescimento das bactérias com 5 µg/mL desses peptídeos no meio de cultivo, além de terem apresentado pouca interferência no crescimento das leveduras. Dessa forma, eles são potenciais candidatos para serem aplicados contra contaminações bacterianas, sendo o presente trabalho a etapa inicial para o estabelecimento de uma nova tecnologia de controle bacteriano em dornas industriais de fermentação alcóolica. / Brazil is the world's second largest producer of ethanol, using sugarcane as its raw material. The Saccharomyces cerevisiae yeast is the main microorganism used on industrial scale for bioethanol and fermentable beverages production, such as beer. Typically, in industrial fermenters, yeast hydrolyses sugars producing ethanol, carbon dioxide, and biomass. As these fermentations are not kept sterile, bacterial contaminants come from a variety of sources and proliferate in the fermentation tank, causing several losses, like the ethanol yield and productivity reduction. Bacteria of the genus Lactobacillus are the most common in industrial fermenters. They compete for the substrate and produce organic acids that limit the yeast growth and reduce the ethanol yield. Thus, low-cost microbial control strategies are required, since existing technologies affect yeast metabolism, are not economically feasible or pose a threat to the environment. In this context, the present work proposes the use of antimicrobial peptides (AMPs) for the control of bacterial contaminations in fermentative processes. For this, the antimicrobial peptides PR-39, PMAP-23 and Cecropin P1 were added in cultures of different industrial strains of yeasts to evaluate any interference in their growth profiles. From the AMPs tested, PR-39 presented the lowest interaction, being chosen for heterologous production in a recombinant strain of S. cerevisiae, however no antimicrobial activity was detected in the supernatant of the culture of this strain. In this way, two other AMPs, X e Y, were selected for their high antimicrobial activity against gram-positive bacteria. Thus, they were used in cocultures of Lactobacillus species and industrial strains of S. cerevisiae. Complete inhibition of bacterial growth was observed with 5 μg/ml of these peptides in the culture medium, presenting little interference in the yeast growth. In this way, they are potential candidates against bacterial contaminations and the present work is the initial stage for the establishment of a new bacterial control technology in industrial alcoholic fermentation.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-04-26T16:08:11Z No. of bitstreams: 1 2017_LuzElenaTrianaVidal.pdf: 2903643 bytes, checksum: f3ab54636d42cbaaf15629d3af2ceef1 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-26T21:42:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LuzElenaTrianaVidal.pdf: 2903643 bytes, checksum: f3ab54636d42cbaaf15629d3af2ceef1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T21:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LuzElenaTrianaVidal.pdf: 2903643 bytes, checksum: f3ab54636d42cbaaf15629d3af2ceef1 (MD5) / A pele dos anfíbios é um tecido especializado na produção de diversas moléculas como peptídeos antimicrobianos, imunomoduladores, aminas biogênicas e hormônios. Esses compostos bioativos podem ser considerados de interesse biotecnológico e alternativas terapêuticas. O objetivo do presente estudo foi identificar e caracterizar peptídeos e proteínas presentes na secreção cutânea do anfíbio Dendropsophus columbianus (Boettger, 1892), relacionados aos mecanismos de defesa contra patógenos. A primeira abordagem consistiu no fracionamento clássico da secreção cutânea por RP-HPLC. Todas as frações cromatográficas obtidas foram avaliadas quanto à capacidade de inibir a proliferação bacteriana e analisadas por MALDI-TOF/TOF. Um único e novo (sem similaridade de sequência com peptídeos anotados) peptídeo antimicrobiano neutro foi assim isolado e denominado Dendropsofina 1 (Dc 1). Posteriormente, foram desenhados dois análogos catiônicos (Dc 1.1 e Dc 1.2) que mantiveram a estrutura anfipática de Dc 1. Dc 1 e seus dois análogos exibiram atividades antibacterianas moderadas e sem efeitos hemolíticos e citotóxicos em células de mamífero. O Análogo Dc 1.2 exibiu uma maior atividade antibacteriana, o que pode estar relacionado ao seu maior teor de α-hélice e estabilidade térmica em condição experimental hidrofóbica, comparando com Dc 1 e Dc 1.1. O peptídeo nativo Dc1 poderia ser usado como um modelo alternativo para desenvolver novos AMPs. Numa segunda abordagem, mais moderna e de alta acurácia, foi realizado o primeiro estudo proteômico e peptidômico abrangente da secreção cutânea utilizando nanoLC-MS/MS do tipo Orbitrap Elite™. Os dados foram processados através dos softwares PEAKS e Blast2GO. Foram identificadas 1248 proteínas presentes na secreção cutânea de D. columbianus, 127 proteínas foram categorizadas como associadas ao sistema de defesa e 19 relacionadas à resposta contra microrganismos. Mediante zimografia foram detectadas e posteriormente identificadas três hidrolases ativas na secreção total, as quais podem estar relacionadas com o processamento de peptídeos de defesa. Os resultados do peptidoma permitiram determinar um novo grupo de peptídeos endógenos a D. columbianus, com alta similaridade de sequência com Dc 1, que foram nomeados como dendropsofinas. As dendropsofinas Dc2, Dc7, DC13, Dc 17, Dc 18 e Dc 19 não apresentaram atividade contra bactérias nem fungos. No entanto, Dc 2 e Dc 18 foram capazes de ativar neutrófilos humanos. Essa atividade poderia estar associada a uma modulação do sistema imune em D. columbianus. Esta via de defesa altamente conservada em vertebrados, abre perspectivas quanto ao uso dessas novas moléculas na terapia de doenças infecciosas. / Amphibian skin is a tissue specialized in the production of various molecules such as antimicrobial peptides, immunomodulators, biogenic amines and hormones. These bioactives compounds could be considered of biotechnological interest and new therapeutic alternatives. The aim of the present study was to identify and characterize peptides and proteins present in the cutaneous secretion of the amphibian Dendropsophus columbianus (Boettger, 1892), related to pathogen defense mechanisms. The first approach consisted of the classical fractionation of cutaneous secretion by RP-HPLC. All chromatographic fractions obtained were evaluated for their ability to inhibit bacterial proliferation and analyzed by MALDI-TOF / TOF. A single new antimicrobial neutral peptide was thus isolated and named Dendropsophin 1 (Dc 1), with no sequence similarity with annotated peptides. Subsequently, two cationic analogues (Dc 1.1 and Dc 1.2) keeping the amphipathic structure of Dc 1 were designed. Dc 1 and its two analogues exhibited moderate antibacterial activities and no hemolytic and cytotoxic effects in mammalian cells. Dc 1.2 exhibited slightly improved antibacterial properties that could be related to the higher content of α-helix and thermal stability compared to Dc 1 and Dc 1.1 in hydrophobic experimental condition. The native peptide Dc 1 could be used as an alternative model to develop new AMPs. In a second modern high-throughput approach, the first comprehensive proteomic and peptidomic study of cutaneous secretion was performed by nanoLC-MS/MS using Orbitrap Elite™ mass spectrometer. Data were processed using PEAKS and Blast2GO programs. 1248 proteins present in the cutaneous secretion of D. columbianus were identified, 127 proteins were categorized associated with the defense system and 19 related to the response against microorganisms. Three hydrolases from the total secretion were detected by zymography and subsequently identified, which could be related to the processing of peptides of defense. The peptidome results allowed determining a new group of peptides endogenous to D. columbianus, with high sequence similarity with Dc 1, which were named as Dendropsophins. The dendropsophins Dc 2, Dc 7, Dc 13, Dc 17, Dc 18 and Dc 19 showed no activity against bacteria or fungi. However, Dc 2 and Dc 18 are able to activate human neutrophils. This activity could be associated to a modulation of the immune system in D. columbianus. This pathway of defense, highly conserved in vertebrates, opens further perspectives regarding the use of these new molecules in the therapy of infectious diseases.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-24Bitstream added on 2014-06-13T18:09:16Z : No. of bitstreams: 1 vicente_ef_me_araiq.pdf: 1240368 bytes, checksum: 4c158f3620376ae0b43bb4349588c93c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nas últimas décadas, um grande número de peptídeos antimicrobianos tem sido isolado de várias espécies de seres vivos, fazendo parte da sua imunidade inata. Estes peptídeos possuem algumas características em comum: 1) apresentam carga positiva (grande ocorrência de aminoácidos básicos); 2) possuem um porcentual considerável de aminoácidos hidrofóbicos e 3) apresentam grande tendência de adotarem estruturas secundárias anfipáticas. Devido à sua propriedade de permeabilizar e destruir membranas bacterianas, levando-as à morte, estes peptídeos são um foco de interesse no desenvolvimento de novos antibióticos. Um modo de estudo destas moléculas é por meio da adição de marcadores na seqüência peptídica, permitindo relacionar as propriedades conformacionais com a atividade biológica envolvida. Desta forma, este trabalho teve como objetivo sintetizar e avaliar 3 análogos de um novo peptídeo antimicrobiano extraído da pele da rã Hypsiboas albopunctatus de seqüência GWLDVAKKIGKAAFNVAKNF( I/L), denominado de hilina C (hyC), a fim de obter informações a respeito do seu mecanismo de ação e estruturação frente a miméticos de membrana. Os análogos possuem o composto paramagnético ácido 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-N-oxil-4- amino-4-carboxílico (TOAC) substituindo os aminoácidos alanina na posição 13 e triptofano na posição 2, ou adicionado na extremidade N-terminal do peptídeo. Os peptídeos foram sintetizados por Síntese Peptídica em Fase Sólida (SPFS) utilizando a estratégia química Fmoc. As propriedades conformacionais dos peptídeos e as suas dinâmicas foram investigadas por dicroísmo circular (CD) e ressonância paramagnética eletrônica (RPE) em água, trifluoretanol (agente indutor de estrutura secundária), micelas zwitteriônicas (lisofosfatidilcolina - LPC) e em dois tipos de lipossomas de composições lipídicas diferentes:... / In recent decades, a large number of antimicrobial peptides have been isolated from several species of microorganisms as part of their innate immunity. These peptides have some particular features: 1) positive charges (high occurrence of basic amino acids), 2) a considerable percentage of hydrophobic amino acids and 3) greater tendency to adopt amphipatic secondary structures. Due to the property of permeabilizing and destroying bacterial membranes, causing cell death, these peptides are interesting regarding the development of new antibiotics. To study these molecules, markers were added in the peptide sequence, allowing conformational properties to relate with the biological activity involved. Thus, this work aimed to synthesize and evaluate 3 analogues of a new antimicrobial peptide extracted from the skin secretion of the frog Hypsiboas albopunctatus, whose sequence is GWLDVAKKIGKAAFNVAKNFI/L, called Hilina C (hyC) in order to obtain information of the mechanism of action and structure of this peptide, using membrane mimetics. The analogues have the compound paramagnetic amino acid 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl-4-amino-4-carboxylic acid (TOAC) replacing the alanine at position 13 and triptofan in position 2, or added to the end of the Nterminal peptide. The peptides were synthesized by Solid Phase Peptide Synthesis (SPPS) using the Fmoc chemistry strategy. The conformational properties of peptides and their dynamics were investigated by electronic paramagnetic resonance (EPR) and circular dichroism (CD) in water, trifluorethanol (TFE) (secondary structure inducer agent), zwitterionics micelles (lysophosphatidylcholine - LPC) and two types of liposomes in different lipid compositions: PE:PA:PC and SM:PA:PC. The biological activities were examined by determining the minimal inhibitory concentration (MIC) in bacteria (two Gram-positive and two Gram-negative) and the minimal... (Complete abstract click electronic access below)