Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-04-12T14:10:10Z No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-04-12T14:10:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T14:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The emergence of pathogenic agents resistant to conventional drugs has stimulated the search for new classes of antimicrobial and antiparasitic agents from natural sources. Among these, it highlights antimicrobial peptides (AMPs), which have mechanisms not dependent on the interaction with a specific receptor, providing new possibilities for the development of drugs against resistant organisms. The present study aimed to purify and characterize biochemically the peptides of B. atrox and B. jararacussu snakes venoms, as well as to evaluate the antimicrobial and antiparasitic activities of the peptides against the strains: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Escherichia coli (ATCC 25922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Klebsiella pneumoniae (ATCC 13883); Leishmania amazonensis (IFLA/BR/97/PH8), and Plasmodium falciparum (clone W2, resistant to chloroquine). In this work, we carried out a comprehensive analysis of peptides presents in the venom of B. atrox and B. jararacussu using the combination of Amicon ultrafiltration of 3kDa, high performance liquid chromatography in reverse phase and mass spectrometry with electrospray ionization (Electrospray-Ion Trap-Time of Flight). Sixteen peptides were identified in both venoms, with mass range 444.17 to 1356.73 Da and primary structure between 3 to 13 residues. Among them 13 are unique sequences, including 7 peptides and 6 bradykinin-potentiating peptides (BBPs). The other peptides refer to 2 metallopeptidases inhibitor found in both peptidome venoms, but not described for these species, besides 1 BPP identified in the venom of B. atrox, the BPP-Bax12 with peptide sequence described. Some of the new peptides identified showed antibacterial activity against K. pneumoniae, P. aeruginosa and S. aureus, and low hemolytic activity, but did not demonstrate antiparasitic activity. Therefore, in this study 13 new peptides were identified from the B. atrox and B. jararacussu snake venoms, and some with relevant bacterial activities, which can assist in the development of new drugs against multiresistant microorganisms. / O surgimento de agentes patogênicos resistentes aos fármacos convencionais, têm estimulado a procura de novas classes de agentes antimicrobianos e antiparasitários a partir de fontes naturais. Dentre estes, destacam-se os antimicrobianos (AMPs), que possuem mecanismos não dependentes da interação com um receptor específico, oferecendo novas possibilidades para o desenvolvimento de medicamentos contra microrganismos resistentes. O presente estudo teve como objetivo purificar e caracterizar bioquimicamente o conteúdo peptídico dos venenos das serpentes B. atrox e B. jararacussu, além de avaliar as atividades antimicrobiana e antiparasitárias dos peptídeos frente as cepas: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), Escherichia coli (ATCC 25922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Klebsiella pneumoniae (ATCC 13883); Leishmania amazonensis (IFLA/BR/97/PH8), e Plasmodium falciparum (clone W2, resistente à cloroquina). Neste trabalho realizou-se uma análise abrangente dos peptídeos presentes nos venenos de B. atrox e B. jararacussu utilizando a combinação de ultrafiltração em Amicon de 3kDa, cromatografia líquida de alta perfomance em fase reversa e espectrometria de massas com ionização por electrospray (Electrospray-Ion Trap-Time of Flight). Foram identificados 16 peptídeos em ambos os venenos, com massas moleculares de 444,17 a 1.356,73 Da e estrutura primária variando de 3 a 13 aminoácidos. Dentre os quais, 13 são sequências únicas, incluindo 7 peptídeos e 6 peptídeos potenciadores de bradicinina (BBPs). Os demais peptídeos referem-se a 2 inibidores de metalopeptidases encontrados em ambos os venenos, porém não descritos para estas espécies, além de 1 BPP identificado no veneno de B. atrox, o BPP-Bax12 com sequência peptídica descrita. Alguns dos novos peptídeos identificados apresentaram atividade antibacteriana contra K. pneumoniae, P. aeruginosa e S. aureus, e baixa atividade hemolítica, porém não demonstraram atividade antiparasitária. Portanto, neste estudo foram identificados 13 novos peptídeos a partir dos venenos de B. atrox e B. jararacussu, e alguns com atividades bacterianas relevantes, que podem auxiliar no desenvolvimento de novos fármacos contra microrganismos multirresistentes.

O gênero Bothrops apresenta ampla distribuição pelo território brasileiro, sendo a espécie B. jararaca seu representante de maior importância médica na região sudeste. Análises genéticas e filogeográficas descrevem a existência de um grupo monofilético, denominado grupo Jararaca, que inclui, além da espécie B. jararaca, as espécies insulares B. alcatraz e B. insularis. A proximidade evolutiva entre estas espécies, cujo desenvolvimento se iniciou no Pleistoceno, e suas diferenças quanto à dieta, levantam subsídios para o entendimento de seus venenos e suas atividades biológicas. O objetivo deste estudo foi a caracterização dos componentes do veneno de B. alcatraz por diferentes metodologias analíticas com a finalidade de aprofundar o conhecimento sobre os venenos do gênero Bothrops e sobre a evolução dos venenos das espécies do grupo Jararaca. As abordagens analíticas utilizadas foram a avaliação do proteoma dos venenos do grupo Jararaca por eletroforese e identificação de proteínas por digestão com tripsina e análise por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS), análise do N-terminoma e do peptidoma do veneno de B. alcatraz por LC-MS/MS e análise da glicosilação dos venenos do grupo Jararaca pelo tratamento com glicosidases, cromatografia de afinidade à lectinas (concanavalin A, ConA; wheat germ agglutinin, WGA; peanut agglutininin, PNA) e caracterização do N-glicoma por MSn. Os perfis eletroforéticos unidimensionais, obtidos com e sem redução das proteínas, mostraram que o veneno de B. alcatraz difere dos venenos de B. jararaca (adultos e filhotes) e do veneno de B. insularis (adultos). O perfil eletroforético bidimensional do veneno de B. alcatraz corroborou estas diferenças e revelou que a coleta do veneno na presença ou ausência de inibidores de proteinases tem influência no número de spots visualizados. Os resultados da análise dos proteomas dos venenos do grupo Jararaca mostraram que não há diferenças qualitativas significantes entre eles, e que os três apresentam um padrão similar de distribuição das classes de toxinas. A análise quantitativa label free dos proteomas revelou algumas diferenças, indicando que o veneno de B. alcatraz apresenta maior conteúdo de metaloproteinses e fosfolipases A2, que os venenos de B. jararaca e B. insularis. A identificação do peptidoma do veneno de B. alcatraz mostrou diversas formas de peptídeos potenciadores de bradicinina, além de produtos de degradação de diferentes classes de toxinas. A avaliação da glicosilação das proteínas dos três venenos revelou que após a remoção das cadeias de N-glicanos e O-glicanos os perfis eletroforéticos se mostram mais parecidos. A identificação das proteínas do veneno de B. alcatraz que mostraram afinidade pelas lectinas revelou que a ConA interagiu com um número maior de componentes, seguida por WGA e PNA. As análises qualitativa e quantitativa do N-glicoma dos venenos do grupo Jararaca mostrou que os três venenos compartilham as mesmas estruturas de N-glicanos e em abundância relativa similar. Em conjunto, os resultados deste estudo indicaram que no grupo Jararaca, os proteomas dos venenos das espécies B. jararaca e B. insularis apresentam similaridade entre si, e se diferem do veneno de B. alcatraz, principalmente com relação ao grau de glicosilação de suas proteínas. / The Brothrops genus is largely distributed on the Brazilian territory, and B. jararaca is the species of most medical importance in the Southeastern region. Genetic and phylogeographic analyses describe the existence of a monophyletic group, named Jararaca group, which is composed of B. jararaca and of the insular species B. alcatraz and B. insularis. The close evolutionary relationship between these species, which started in the Pleistocene era, and their diet-related differences, are important aspects for the understanding of their venoms and biological activities. The aim of this study was to characterize the venom of B. alcatraz by different analytical methodologies, in order to advance the knowledge on the venoms of Bothrops genus and on the evolution of the venoms of species of the Jararaca group. The analytical approaches used in this study included the charactrization of the proteomes of the venoms of the Jararaca group by electrophoresis and protein identification by trypsin digestion and analysis by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS/MS), N-terminomic and peptidomic analyses of the venom of B. alcatraz by LC-MS/MS and glycosylation analyses of the venoms of the Jararaca group by treatment with glycosidases, affinity chromatography to lectins (concanavalin A, Con A; wheat germ agglutinin, WGA; peanut agglutininin, PNA) and characterization of the N-glicomes by MSn. The one-dimensional electrophoretic profiles were evaluated under reducing and non-reducing conditions and showed that the venom of B. alcatraz differs from B. jararaca (newborn and adult) and B. insularis (adult) venoms. The two-dimensional electrophoretic profile of B. alcatraz venom corroborated these differences and revealed that the milking of the venom in the presence or in the absence of proteinase inhibitors influences the number of spots visualized on the gel. The results of the analysis of venom proteomes of the Jararaca group showed no significant qualitative differences between them; moreover, the three venoms showed a similar pattern of distribution of toxins classes. However, the label free quantitative analysis of these proteomes revealed some differences, and indicated that the venom of B. alcatraz has a higher content metaloproteinses and phospholipase A2 than B. jararaca and B. insularis venoms. The identification of B. alcatraz venom peptidome showed various forms of bradykinin-potentiating peptides, as well as products of the degradation of different toxins classes. The assessment of the glycosylation level of proteins of the three venoms showed that after removal of N-glycan and O-glycan chains their electrophoretic profiles become more similar. The identification of B. alcatraz venom proteins that showed affinity for lectins indicated that ConA interacted with a larger number of components, followed by WGA and PNA. The qualitative and quantitative analysis of the N-glicome of the venoms of the Jararaca group showed that they share the same N-glycan structures, which were also found in similar relative abundance. Taken together, the results of this study indicate that in the Jararaca group, the venom proteomes of B. jararaca and B. insularis show similarity to each other and differ from the venom of B. alcatraz, especially with respect to the degree of protein glycosylation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-25Bitstream added on 2014-06-13T18:41:08Z : No. of bitstreams: 1 baptistasaidemberg_nb_dr_rcla.pdf: 2299823 bytes, checksum: f0d4fcfb7ac2f2634065f5dff821690c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os peptídeos possuem um papel essencial para as funções fisiológicas de animais, plantas e de alguns microrganismos, e frequêntemente apresentam-se como candidatos a novas drogas na sua forma natural, servindo como modelos para o “desenho” de peptídeos modificados, para uma obtenção de perfis farmacológicos melhores. Neste contexto, os venenos das vespas sociais são interessantes sob o ponto de vista da pesquisa, uma vez que são ricos em peptídeos policatiônicos envolvidos com processos inflamatórios (lise de membranas, Desgranulação de mastócitos, quimiotaxia, entre outros processos), além de efeitos antibióticos contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Com base nisso, o objetivo deste trabalho foi realizar uma bioprospecção dos diferentes componentes peptídicos presentes nos venenos das vespas sociais Agelaia pallipes pallipes e Agelaia vicina, através da identificação e da caracterização estrutural e funcional dos componentes peptídicos mais abundantes destes venenos. Para isso, os venenos das vespas supracitadas foram extraidos em acetonitrila, fracionados por cromatografia de fase reversa e analisado por espectrometria de massas (ESI-MS e ESI-MSn). Todos os peptídeos caracterizados foram sintetizados manualmente por estratégia Fmoc, para a realização de ensaios farmacológicos e fisiológicos. Além de abrir novas vertentes de estudos estruturais e funcionais, o presente projeto alcançou os objetivos inicialmente almejados, identificando e caracterizando estruturalmente doze peptídeos presentes nos venenos das duas espécies de vespas. As denominações e atividades biológicas dessas moléculas foram: Protonectina apresentou-se lítico para hemáceas, degranulador de leucócitos quimiotático, induziu o fenômeno de hiperalgesia e foi edematogênico; o peptídeo Protonectina (1-4)-OH apresentou-se hemolítico para eritrócitos e desgranulador... / Peptides have an important role on physiologic functions of animals, plants and microorganisms. These natural peptides frequently are candidates for new drugs natural, and are used as models for the construction of modificated peptides in order to improve their pharmacological activities. From academic point of view, social wasp venoms are interesting once they are rich in policationic and polifunctional peptides that are involved with inflammatory processes (membrane lyses, mast cell degranulation, chemotaxis, and other processes), antimicrobial effects against Gram-positive and Gram-negative bacterias. Therefore, the main objective of this study was to bioprospect a diversity of peptidic compounds from the venoms of the neotropical social wasps Agelaia pallipes pallipes and Agelaia vicina through peptidomic analysis, identifying and characterizing these molecules structurally and functionally. For that, the venom from both wasps was extracted in MeCN 50% (v/v), analyzed and sequenced by ESI-MS, ESI-MSn. All characterized peptides were manually synthesized by Fmoc strategy and used for pharmacological and phisiological activities. This work has reached the initially poposed objectives by the indentification and functional characterization of twelve peptides from the social wasps venoms studied. Of these identified molecules, nine were isolated from the social wasp A. p. pallipes venom (Protonectin (1-4)-OH, Protonectin (1-5)-OH, Protonectin (1-6)-OH, Protonectin (7-12); Agelaia MP-I, Agelaia MP-II, Pallipin-I, Pallipin-II, and Pallipin-III), and from the venom of the social wasp A. vicina, four peptides were characterized (Protonectin (7-9)-OH, Protonectin, Protonectin (1-6), and Agelaia MP-I). These results show that the venom of both wasps are very similar to each other, probably due to the kinship of such species. Functionally, the peptide protonectin is lytic to erythrocytes... (Complete abstract click electronic access below)

O gênero Bothrops apresenta ampla distribuição pelo território brasileiro, sendo a espécie B. jararaca seu representante de maior importância médica na região sudeste. Análises genéticas e filogeográficas descrevem a existência de um grupo monofilético, denominado grupo Jararaca, que inclui, além da espécie B. jararaca, as espécies insulares B. alcatraz e B. insularis. A proximidade evolutiva entre estas espécies, cujo desenvolvimento se iniciou no Pleistoceno, e suas diferenças quanto à dieta, levantam subsídios para o entendimento de seus venenos e suas atividades biológicas. O objetivo deste estudo foi a caracterização dos componentes do veneno de B. alcatraz por diferentes metodologias analíticas com a finalidade de aprofundar o conhecimento sobre os venenos do gênero Bothrops e sobre a evolução dos venenos das espécies do grupo Jararaca. As abordagens analíticas utilizadas foram a avaliação do proteoma dos venenos do grupo Jararaca por eletroforese e identificação de proteínas por digestão com tripsina e análise por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS), análise do N-terminoma e do peptidoma do veneno de B. alcatraz por LC-MS/MS e análise da glicosilação dos venenos do grupo Jararaca pelo tratamento com glicosidases, cromatografia de afinidade à lectinas (concanavalin A, ConA; wheat germ agglutinin, WGA; peanut agglutininin, PNA) e caracterização do N-glicoma por MSn. Os perfis eletroforéticos unidimensionais, obtidos com e sem redução das proteínas, mostraram que o veneno de B. alcatraz difere dos venenos de B. jararaca (adultos e filhotes) e do veneno de B. insularis (adultos). O perfil eletroforético bidimensional do veneno de B. alcatraz corroborou estas diferenças e revelou que a coleta do veneno na presença ou ausência de inibidores de proteinases tem influência no número de spots visualizados. Os resultados da análise dos proteomas dos venenos do grupo Jararaca mostraram que não há diferenças qualitativas significantes entre eles, e que os três apresentam um padrão similar de distribuição das classes de toxinas. A análise quantitativa label free dos proteomas revelou algumas diferenças, indicando que o veneno de B. alcatraz apresenta maior conteúdo de metaloproteinses e fosfolipases A2, que os venenos de B. jararaca e B. insularis. A identificação do peptidoma do veneno de B. alcatraz mostrou diversas formas de peptídeos potenciadores de bradicinina, além de produtos de degradação de diferentes classes de toxinas. A avaliação da glicosilação das proteínas dos três venenos revelou que após a remoção das cadeias de N-glicanos e O-glicanos os perfis eletroforéticos se mostram mais parecidos. A identificação das proteínas do veneno de B. alcatraz que mostraram afinidade pelas lectinas revelou que a ConA interagiu com um número maior de componentes, seguida por WGA e PNA. As análises qualitativa e quantitativa do N-glicoma dos venenos do grupo Jararaca mostrou que os três venenos compartilham as mesmas estruturas de N-glicanos e em abundância relativa similar. Em conjunto, os resultados deste estudo indicaram que no grupo Jararaca, os proteomas dos venenos das espécies B. jararaca e B. insularis apresentam similaridade entre si, e se diferem do veneno de B. alcatraz, principalmente com relação ao grau de glicosilação de suas proteínas. / The Brothrops genus is largely distributed on the Brazilian territory, and B. jararaca is the species of most medical importance in the Southeastern region. Genetic and phylogeographic analyses describe the existence of a monophyletic group, named Jararaca group, which is composed of B. jararaca and of the insular species B. alcatraz and B. insularis. The close evolutionary relationship between these species, which started in the Pleistocene era, and their diet-related differences, are important aspects for the understanding of their venoms and biological activities. The aim of this study was to characterize the venom of B. alcatraz by different analytical methodologies, in order to advance the knowledge on the venoms of Bothrops genus and on the evolution of the venoms of species of the Jararaca group. The analytical approaches used in this study included the charactrization of the proteomes of the venoms of the Jararaca group by electrophoresis and protein identification by trypsin digestion and analysis by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS/MS), N-terminomic and peptidomic analyses of the venom of B. alcatraz by LC-MS/MS and glycosylation analyses of the venoms of the Jararaca group by treatment with glycosidases, affinity chromatography to lectins (concanavalin A, Con A; wheat germ agglutinin, WGA; peanut agglutininin, PNA) and characterization of the N-glicomes by MSn. The one-dimensional electrophoretic profiles were evaluated under reducing and non-reducing conditions and showed that the venom of B. alcatraz differs from B. jararaca (newborn and adult) and B. insularis (adult) venoms. The two-dimensional electrophoretic profile of B. alcatraz venom corroborated these differences and revealed that the milking of the venom in the presence or in the absence of proteinase inhibitors influences the number of spots visualized on the gel. The results of the analysis of venom proteomes of the Jararaca group showed no significant qualitative differences between them; moreover, the three venoms showed a similar pattern of distribution of toxins classes. However, the label free quantitative analysis of these proteomes revealed some differences, and indicated that the venom of B. alcatraz has a higher content metaloproteinses and phospholipase A2 than B. jararaca and B. insularis venoms. The identification of B. alcatraz venom peptidome showed various forms of bradykinin-potentiating peptides, as well as products of the degradation of different toxins classes. The assessment of the glycosylation level of proteins of the three venoms showed that after removal of N-glycan and O-glycan chains their electrophoretic profiles become more similar. The identification of B. alcatraz venom proteins that showed affinity for lectins indicated that ConA interacted with a larger number of components, followed by WGA and PNA. The qualitative and quantitative analysis of the N-glicome of the venoms of the Jararaca group showed that they share the same N-glycan structures, which were also found in similar relative abundance. Taken together, the results of this study indicate that in the Jararaca group, the venom proteomes of B. jararaca and B. insularis show similarity to each other and differ from the venom of B. alcatraz, especially with respect to the degree of protein glycosylation.