Resumo: A tuberculose representa hoje um dos principais problemas de saúde pública mundial. É estimado que cerca de cem milhões de pessoas sejam infectadas anualmente. Para este grande número de casos, dois fatores têm contribuído significativamente, a resistência da Mycobacterium tuberculosis aos antibióticos existentes e o aumento de casos de co-infecção com HIV. Por isso, é importante o desenvolvimento de novas drogas contra o seu agente causador. Há duas abordagens principais para o desenvolvimento de drogas. Primeiramente pode-se identificar e inibir proteínas que estejam presentes em uma determinada classe de microorganismos, mas não sejam conservadas em humanos, levando a antibióticos de largo espectro, ou ainda pode-se identificar e inibir proteínas de um determinado microorganismo, levando a drogas específicas. Exemplos da primeira abordagem são as enzimas da via do ácido chiquímico e suas ramificações, como a via de síntese de triptofano. A via do ácido chiquímico é responsável pela biossíntese de corismato, que é o precursor comum utilizado na geração de vários compostos aromáticos importantes para sobrevivência da bactéria, entre eles os aminoácidos e co-enzimas; e exemplos da segunda abordagem são enzimas relacionadas com a síntese de ácidos micólicos, que são importantes constituintes da parede celular de micobactérias. O objetivo do presente trabalho foi realizar estudos estruturais de quatro proteínas que são alvos em potencial para o desenvolvimento de drogas contra tuberculose, sendo elas: a Chiquimato quinase e Corisamto sintase, ambas da via do ácido chiquímico; Triptofano sintase, última enzima da via de síntese de triptofano; e a enzima dependente de NADH enoil ACP redutase (InhA), relacionada com a síntese de ácidos micólicos...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Tuberculosis represents today a large problem of world public health. It is estimated that approximately a hundred million people are infected annually. For this large number of cases, two factors have contributed significantly, the resistance of Mycobacterium tuberculosis to existent antibiotics and the increase of the cases of the co-infection with HIV. Therefore, the development of new drugs against its etiologic agent is important. There are two main approaches for the development of drugs. Firstly, proteins of a determined class of microorganism, that are not present in humans, can be identified and inhibited leading to large-spectra antibiotics; or it can identify and inhibit proteins of a determined organism leading to specific drugs. Examples of the first approach are enzymes of the shikimate pathway and its branches, such as the tryptophan synthesis pathway. The shikimate pathway is responsible for biosynthesis of chorismate, it is a common precursor utilized in the production of various important aromatic compounds used in the survival of the bacteria, such as amino acids and coenzymes; an example of the second approach are enzymes related to the synthesis of mycolic acids, they are important constituents of the cellular wall of mycobacteria. The objective of the present work was to perform structural studies of four enzymes that are potential targets to the development of drugs against tuberculosis, such as: shikimate kinase and chorismate synthase, both of the shikimate pathway; tryptophan synthase, last enzyme of the trytophan pathway; and the dependent of NADH enzyme enoyl ACP reductase (InhA) related to the synthesis of mycolic acids. Here, the shikimate kinase structures from M. tuberculosis in complex with ADP and magnesium ion, in the absence of shikimate and the shikimate kinase in complex with ADP and shikimate, in the absence of the magnesium ion, are presented...(Complete abstract click eletronic access below) / Orientador: João Ruggiero Neto / Coorientador: Walter Filgueira de Azevedo Júnior / Banca: Beatriz Gomez Guimarães / Banca: João Alexandre Ribeiro Gonçalves Barbosa / Banca: Maria Celia Bertolini / Banca: Valmir Fadel / Doutor

Orientador: Raghuvir Krishnaswamy Arni / Banca: Patrick Spencer / Banca: Jose Ramon Beltran Abrego / Resumo: Os venenos de serpentes são constituídos por uma complexa mistura de substâncias que apresentam características e proporções variáveis de acordo com as diferentes espécies, distribuição geográfica dos indivíduos, variação ontogenética e sexual e alimentação. Essa variabilidade na composição dos venenos é de grande interesse na pesquisa e desenvolvimento de novos fármacos, pois um elevado grau de variação aumenta o número de seus potenciais usos. De acordo com essas propriedades dos venenos de serpentes, no presente estudo procurou-se comparar algumas variações existentes nas frações do veneno de Bothrops leucurus, uma serpente da família Viperidae que se caracteriza por produzir um veneno com toxicidade variável devido a diferentes fatores. A toxicidade do veneno deve-se principalmente à sua fração proteica, constituída em sua maior parte por proteinases (metalo proteinases e serino proteinases), fosfolipases e L-aminoácido oxidases que apresentam efeitos potenciais no sistema homeostático, além de possuírem ação citotóxica, antimicrobiana e inflamatória. Neste estudo foram realizados ensaios cromatográficos para a purificação de algumas dessas enzimas e a caracterização das mesmas para a verificação de suas propriedades proteolíticas e fibrinogenolíticas, além do potencial antimicrobiano do veneno bruto. Foram purificadas duas metalo proteinases de 28 e 65 kDa, respectivamente, uma serino protease de 35 kDa, uma LAAO de 66 kDa e duas fosfolipases com 14 e 15kDa. Constatou-se que a metalo protease de 65 kDa apresentou a maior atividade fibrinogenolítica. Além disso, foi realizado o teste da mínima concentração inibitória com o veneno bruto para verificar seu efeito antimicrobiano contra uma bactéria gram-negativa e outra gram-positiva, sendo que nesta última, apresentou atividade inibitória / Abstract: The snake's venoms are constituted by a mixture of substances that exhibit character and variable proportion according to different species, geographic distribution of individuals, ontogenetic and sexual and feed variability. That variability on poisons compositions is of great interest on research and development of new drugs, because a high degree of variation increases the number of potential use. According to those properties of snake's poisons in the actual study it was sought to compare some variations existents on fractions of Bothrops leucurus venom, a snake of family Viperidae that is characterized by production of poison with variable toxicity due different factors. The poison toxicity should principally its protein fraction consisting mostly by proteinases (metalloproteinases and serine protease), phospholipases and L-aminoacid oxidases showing potential effects on homeostatic system, beyond having cytotoxic action, bactericidal and inflammatory. This study describe chromatographic separation of some enzymes and characterization of it and to verification of its proteolytic and fibrinogenolytic properties further the bactericidal potential of crude venom. Was purified two metalloproteinases of 28 and 65 kDa respectively, a serine protease of 35 kDa, a LAAO of 66 kDa and two phospholipases of 14 and 15kDa. It was found metalloproteinase of 65 kDa show a higher fibrinogenolytic activity. Futhermore crude venom was carried out the test of minimum inhibitory concentration with crude venom to check its antimicrobial effect against a gram-negative bacterium and other gram-positive, whereas in the latter showed inhibitory effect / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-26Bitstream added on 2014-06-13T19:06:04Z : No. of bitstreams: 1 silva_don_dr_sjrp.pdf: 2133670 bytes, checksum: e51cb3e5c1fe2afdfa147495a2e68dd2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Polybia-MPI é um peptídeo catiônico curto que tem toxicidade seletiva para as células cancerosas, mas nenhuma atividade hemolítica. Apresenta ação antimicrobiana potente tanto contra bactérias Gram-positivas quanto Gram-negativas. O peptídeo oferece ainda eficácia citotóxica e antiproliferativa pela formação de poros. Pode inibir seletivamente a proliferação de células de câncer de próstata e bexiga, mas tem menor citotoxicidade para fibroblastos murinos normais. Simulações foram realizadas fazendo uso do pacote computacional GROMACS 4.0 a partir do arquivo de coordenadas espaciais do peptídeo construído com base na estrutura primária, depositada no banco de dados ExPASy/SwissProt sob o código P0C1Q4. A dinâmica teve como estrutura inicial o peptídeo estendido imerso em 1831 moléculas de água e 250 moléculas de TriFluorEtanol (TFE), proporção volumétrica de 65% de água e 35% de TFE. Foi utilizado o Método de Troca de Réplicas (Replica Exchange Method) no intuito de evitar que o sistema ficasse preso em mínimos locais de energia, o que possibilitou uma visitação aleatória à possibilidades energéticas diferentes. A combinação dos histogramas provenientes da Análise de Componente Principal (PCA) de cada arquivo de trajetória permitiu o estudo estatístico da simulação. Os resultados e suas respectivas análises indicam a estabilidade da conformação com trechos em hélice α, o que acarreta na possibilidade de inferir que seja esta a estrutura do peptídeo Polybia-MPI. / The Polybia-MPI is a short cationic peptide that has selective toxicity to cancer cells, but no hemolytic activity. It displays a potent antimicrobial action against Gram-positive and Gram-negative bacteria. The peptide also offers cytotoxic and antiproliferative efficiency for the formation of pores. It can selectively inhibit cell proliferation of prostate and bladder cancer, but shows less cytotoxicity to normal murine fibroblasts. Simulations were performed using the computational package GROMACS 4.0 with the spatial coordinates of the peptide constructed based on the primary structure, deposited in the ExPASy/SwissProt database under the code P0C1Q4. The molecular dynamic simulations had as initial structure the extended peptide immersed in 1831 water molecules and 250 TriFluoroEthanol (TFE) molecules, volumetric ratio of 65% water and 35% TFE. The Replica Exchange Method was used in order to prevent the system of getting stuck in energy local minima, which allowed random visits to different energy possibilities. The combination of the histograms from the Principal Component Analysis (PCA) of each trajectory file allowed the statistical study of the simulation. The results and their respective evaluations indicate stability of the α-helical conformation, resulting in the possibility of inferring that this is the structure of the peptide Polybia-MPI.

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-10-19. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:55:27Z : No. of bitstreams: 1 000864535_20161230.pdf: 356823 bytes, checksum: b1429fb38bc530053d5caf023608ebf0 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-02T15:03:58Z: 000864535_20161230.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-02T15:05:11Z : No. of bitstreams: 1 000864535.pdf: 3933353 bytes, checksum: 8bf44adf010cf6c18e755c884adcb9da (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Corynebacterium pseudotuberculosis (C. pseudotuberculosis) é o agente etiológico da linfadenite caseosa (CLA), uma doença que afeta diferentes grupos de animais em todo o mundo, especificamente áreas de produção de ovinos e caprinos, que causam perdas econômicas significativas. Estas bactérias podem infectar humanos, e 25 casos de infecções em humanos foram relatados na literatura. Atualmente, não há nenhum tratamento eficiente para esta doença e também não existem estruturas cristalográficas de proteínas de C. pseudotuberculosis que possam ajudar a compreender melhor o mecanismo de ação desse patógeno. No presente estudo, foram expressas e purificadas proteínas-chave que desempenham papéis importantes no metabolismo deste patógeno. Três proteínas de C. pseudotuberculosis foram expressas e purificadas. Triose fosfato isomerase (TIM) é uma enzima ativa da via glicolítica, sendo uma das principais enzimas envolvidas no fornecimento de energia para o organismo. Esta enzima foi expressa purificada e cristalizada. Tiorredoxina redutase (TrxR) e Tioredoxina (Trx) participam do sistema tioredoxina (redox), em que o Trx atua como um substrato para o TrxR. Estas enzimas têm diversas funções nos organismos. Estas enzimas foram expressas, purificadas e caracterizadas. A estrutura cristalográfica da TIM foi determinada a 2,5 Å. Proteínas de veneno de serpente, também foram investigados neste estudo, e cinco proteínas diferentes do gênero Bothrops foram purificados e cristalizadas. A estrutura cristalina da Atroxlysin-I foi determinada a 1,8 Å de resolução e foi comparada com diferentes metaloproteinases-I que foram depositados no PDB / Corynebacterium pseudotuberculosis (C. pseudotuberculosis) is the etiological agent of Caseous Lymphadenitis (CLA), a disease that affects different groups of animals worldwide, specifically sheep and goat production areas, which result a significant economic losses. These bacteria even infect humans; to date 25 different cases of infections in humans are reported in the literature. Currently, no efficient treatment for this disease is available neither a crystallographic structure of any protein from C. pseudotuberculosis that could assist in better understanding of the mechanism of action of this pathogen. In the present study, we have expressed and purified key proteins that play a major role in the metabolism of this pathogen. Plasmids of three different proteins from C. pseudotuberculosis were designed. Triose phosphate isomerase (TIM) is an active enzyme of glycolytic pathway, which is one of the main energy supplier enzymes for the organisms. This enzyme was expressed, purified and crystallized, the crystal structure was determined at 2.5 Å. Thioredoxin reductase (TrxR), and Thioredoxin (Trx) are the part of thioredoxin (redox) system, in which the thioredoxin act as a substrate for the TrxR. These enzymes have a diverse function in organisms. These enzymes were expressed, purified and characterized. Snake venom proteins were also investigated in this study; five different proteins from genus Bothrops were purified and crystallized. The crystal structure of Atroxlysin-I was determined at 1.8 Å resolutions and compared with different metalloproteinases-I, deposited to PDB

Orientador: Cristiane Damas Gil / Coorientador: Sonia Maria Oliani / Banca: Eloísa Amália Vieira Ferro / Banca: Newton Antonio Bordin Jr / Resumo: A endometriose é uma doença inflamatória crônica, de etiologia multifatorial caracterizada pela implantação e crescimento do endométrio fora da cavidade uterina (endométrio ectópico). Nas lesões de endometriose, os mastócitos aparecem em elevado número, no entanto, poucos estudos investigaram seus mediadores inflamatórios na patogênese dessa doença. Entre os mediadores dos mastócitos ressaltamos a anexina A1 (ANXA1), proteína de 37 kDa com múltiplas ações biológicas como inibição da transmigração de leucócitos, proliferação celular e apoptose. Tais efeitos são mediados por receptores para peptídeos formilados (FPRs), especialmente FPR1. Assim, o objetivo desse trabalho foi investigar o papel das células inflamatórias, particularmente a ativação e heterogeneidade dos mastócitos, sua correlação com a expressão e o mecanismo de ação da ANXA1 em biópsias de endométrios eutópicos (controle, n=10) e ectópicos (endometriose de parede abdominal, n=18). As amostras de endométrio ectópico foram coletadas entre julho de 2003 e janeiro de 2012, incluídas em parafina e cedidas pelo Departamento de Patologia da FAMERP. As biópsias de endométrios eutópicos foram coletadas de pacientes sem quadro clínico de endometriose, entre junho de 2011 e junho de 2012, com a colaboração do Departamento de Ginecologia e Obstetrícia da FAMERP. Essas biópsias foram processadas para: (i) análises histopatológicas, (ii) quantificação de células inflamatórias (neutrófilos e mastócitos) e (iii) imuno-histoquímica utilizando anticorpos específicos para estudo da heterogeneidade dos mastócitos (triptase e quimase), da expressão da ANXA1 e do receptor FPR1 nos tecidos. A análise histopatológica das lesões de endometriose mostrou... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Endometriosis is a chronic inflammatory disease of multifactorial etiology, characterized by implantation and growth of endometrium outside the uterine cavity (ectopic endometrium). Endometriotic lesions presented a high number of mast cells, however, few studies have investigated their inflammatory mediators in the pathogenesis of this disease. Among these mediators we emphasize annexin A1 (ANXA1), a 37 kDa protein with multiple biological actions like inhibition of leukocyte transmigration, cellular proliferation and apoptosis. Such effects are mediated by formyl peptide receptors (FPRs), especially FPR1. Thus, the purpose of this study was to investigate the role of inflammatory cells, particularly the activation and heterogeneity of mast cells, and its correlation with expression and mechanism of action of ANXA1 in biopsies of eutopic (control, n = 10) and ectopic endometrium (abdominal wall endometriosis; n = 18). The samples of ectopic endometrium were collected between July 2003 and January 2012, embedded in paraffin and provided by the Department of Pathology of FAMERP. Biopsies of eutopic endometrium were collected from patients without clinical features of endometriosis, between June 2011 and June 2012, with the contribution of the Department of Obstetrics and Gynecology of FAMERP. These biopsies were processed for: (i) histopathology, (ii) the quantification of inflammatory cells (neutrophils and mast cells) and (iii) immunohistochemistry using specific antibodies to study the heterogeneity of mast cells (chymase and tryptase), and expression of ANXA1 and FPR1 receptor in tissues. Histopathological analysis of endometriotic lesions showed two morphological patterns: glandular pattern of mixed differentiation (presence of differentiated glands with simple prismatic epithelium and... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Fátima Pereira de Souza / Coorientador: Marcelo Andrés Fossey / Banca: Tatiana Elias Colombo / Banca: José Ramon Beltran Abrego / Resumo: Corynebacterium pseudotuberculosis é uma bactéria gram-positiva causadora da Linfadenite Caseosa (LC) em caprinos e ovinos. A LC é uma doença infectocontagiosa crônica que prejudica a produção de carne, leite e lã em vários países, incluindo o Brasil. Uma vez que o tratamento da doença é muitas vezes inviável e ineficaz, a eliminação dos animais infectados no rebanho tem sido uma das principais medidas de contenção da enfermidade. Vários grupos de pesquisa vem se dedicando ao estudo de C. pseudotuberculosis visando a identificação de fatores moleculares envolvidos na virulência e patogenicidade durante a infecção. Embora alguns destes componentes já tenham sido descritos, como a fosfolipase D, novos estudos são necessários para que seja possível compreender as diversas interações regulatórias que são intrínsecas a esse microrganismo, assim muitos grupos de pesquisas produzem de forma recombinante a enzima transaldolase de C. pseudotuberculosis, envolvida na glicólise e no metabolismo das pentoses-fosfato a fim de buscar inibidores que possam controlar sua ação enzimática. Nesse contexto, os flavonoides são compostos polifenólicos encontrados nas plantas e, em alguns casos, atuam como inibidores de infecções por microrganismos. Assim, a motivação deste trabalho consistiu em identificar e quantificar uma possível interação do flavonoide morina com a enzima transaldolase, a fim de bloquear a atividade de replicação e infecção de LC. Deste modo os objetivos desse estudo foram... / Abstract: Corynebacterium pseudotuberculosis is a gram-positive bacterium which causes Caseous Lymphadenitis (CL) in small ruminants. CL is a chronic infectious disease which impairs meat, whool and milk production in many countries including Brazil. Once the treatment for CL is not efficient, removing affected animals from herds represents one of the major strategies to prevent the disease from spreading. Many research groups have been looking for molecular components in C. pseudotuberculosis that are involved in virulence and infection, among which phospholipase D stands out as the major one described so far. However, new studies are necessary for the understanding of the microorganism's biology, including its intrinsic regulation mechanisms. The object of study of this work was the enzyme transaldolase involved in glycolysis and in the metabolism of pentoses-phosphate, necessary for the formation of nucleic acids that the bacterium uses to replicate in order to find inhibitors that can control its enzymatic action. In this context, flavonoids are polyphenolic compounds found in plants and, in some cases, act as inhibitors of infections by microorganisms. Thus, the purpose of this work is to identify and quantify a possible interaction of the flavonoid morin with the enzyme transaldolase, in order to block LC's replication activity and infection. The objectives of this study included expression and purification of C. pseudotuberculosis's transaldolase protein, the characterization of the secondary structure and thermal stability by circular dichroism and the study of the interaction between transaldolase and morin by fluorescence spectroscopy. The transaldolase protein, with approximately 40kDa, was purified on affinity chromatography followed by molecular exclusion chromatography. Its secondary structure had 74% of alpha helix, 0% of beta sheet, 7.9% of loops (turn) and 18.1% of ... / Mestre

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-24Bitstream added on 2015-04-09T12:47:34Z : No. of bitstreams: 1 000811235.pdf: 1201122 bytes, checksum: 960bb25216fc143f12cb2f974cbd4170 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A inflamação é o principal fator contribuinte para inúmeras desordens oculares, podendo levar à cegueira e, em geral, são os glicocorticoides os medicamentos frequentemente administrados. No entanto, os efeitos adversos desses fármacos, limitam os seus usos. A proteína endógena galectina-1 (Gal-1) é capaz de controlar o processo de transmigração e apoptose dos leucócitos, contribuindo para a homeostase da reação inflamatória. No entanto, a expressão da Gal-1 em tecidos oculares normais e inflamados tem sido pouco estudada. Investigar a expressão e o mecanismo de ação da proteína endógena Gal-1 nos tecidos oculares de ratos na uveíte induzida por endotoxina (EIU) e o efeito anti-inflamatório da administração da galectina-1 recombinante (rGal-1). Ratos machos (Rattus norvegicus) foram anestesiados e inoculados na pata direita com lipopolissacarídeo (LPS) (1mg/Kg) para o desenvolvimento da uveíte e, após, divididos nos seguintes grupos experimentais (n=12/grupo): EIU 24 e 48h; EIU 24h e tratamento intraperitoneal com rGal-1 (3μg/animal), 15 minutos após o LPS. O sangue foi coletado para detecção da porcentagem de leucócitos polimorfonucleares positivos para as moléculas de adesão L-selectina (CD62L) e β2-integrina (CD11b), por citometria de fluxo. No humor aquoso (HA) foram quantificadas as células inflamatórias pela câmara de Neubauer. Os olhos, após enucleação, foram processados para análises histopatológicas, dosagens dos níveis das citocinas MCP-1, IL-1β, TNF-α, IL-6 e IL-10 por painéis Milliplex MAP e análises da expressão da Gal-1 endógena por imuno-histoquímica e Western blotting. A EIU 24h provocou sinais esperados de inflamação, incluindo intenso recrutamento de neutrófilos (Nɸs) nos tecidos oculares, HA e sangue, e liberação de citocinas pró-inflamatórias. O tratamento com rGal-1 atenuou os efeitos ocorridos na EIU por meio da inibição do infiltrado de Nɸs nos tecidos oculares ... / Inflammation is the main contributing factor for many eye disorders, and may lead to blindness and, in general, glucocorticoids are the drugs frequently administered. However, the side effects of these drugs limit their use. Endogenous protein galectin-1 (Gal-1) is able to control the process of apoptosis and transmigration of leukocytes, contributing to the homeostasis of inflammation. However, the expression of Gal-1 in normal and inflamed ocular tissues has been little studied. Investigate, in vivo, the expression and mechanism of action of endogenous protein Gal-1 in ocular tissues of rats in endotoxin-induced uveitis (EIU), and anti-inflammatory effect of administration of recombinant galectin-1 (rGal-1). Male rats (Rattus norvegicus) were anesthetized and inoculated in the right footpad with lipopolysaccharide (LPS) (1mg/kg) for developing uveitis, and after it divided into the following experimental groups (n=12/group): EIU 24 and 48h; EIU for 24h and treated intraperitoneally with rGal-1 (3μg/animal), 15 minutes after LPS. Blood was collected for detecting the percentage of positive cells for the adhesion molecules L-selectin (CD62L) and β2-integrin (CD11b) in polymorphonuclear leukocytes (PMNs), by flow cytometry. Inflammatory cells was quantified in aqueous humor (AqH) in the Neubauer chamber. After enucleation, the eyes were processed for histopathological analysis, dosage levels of MCP-1, IL-1β, TNF-α, IL-6 and IL-10 cytokine by panels Milliplex MAP and analysis of the expression of endogenous Gal-1 by immunohistochemistry and Western blotting. EIU 24h provoked expected signals of inflammation, including intense recruitment of neutrophils (Nɸs) in ocular tissues, AqH and blood, and release of proinflammatory cytokines. Treatment with rGal-1 attenuated the effects occurring in the EIU by inhibiting the infiltration of Nɸs in eye tissues and the AqH, percentage decreased of CD62L+ cells and, also, suppressing the ... / FAPESP: 2012/02759-1

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-21Bitstream added on 2014-12-02T11:21:33Z : No. of bitstreams: 1 000794679.pdf: 4590074 bytes, checksum: 4b8882917ee83f40cf927099bd8377c5 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-04T20:45:35Z No. of bitstreams: 1 2018_RayaneNunesLima.pdf: 6996950 bytes, checksum: 2e6db0e375cb5a8815dab21b4f9cf1c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-11T18:44:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_RayaneNunesLima.pdf: 6996950 bytes, checksum: 2e6db0e375cb5a8815dab21b4f9cf1c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T18:44:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_RayaneNunesLima.pdf: 6996950 bytes, checksum: 2e6db0e375cb5a8815dab21b4f9cf1c0 (MD5) Previous issue date: 2018-09-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ). / O rápido progresso na compreensão dos mecanismos de enovelamento de proteínas e os avanços no campo da bioinformática forneceram ferramentas confiáveis para predizer as estruturas tridimensionais de proteínas de vírus de plantas. Por meio de Modelagem Estrutural por Homologia, foi possível obter um modelo tridimensional para a proteína do nucleocapsídeo (NP) e a proteína não estrutural do segmento S (NSs) de GRSV (Groundnut ringspot orthotospovirus) e para a NP de ZLCV (Zucchini lethal chlorosis orthotospovirus). Verificou-se que os monômeros GRSV NP e ZLCV NP são organizadas em um domínio globular (33-223 aa) contendo uma cavidade carregada positivamente para interação com RNA e com as duas cadeias terminais, formando um braço N-terminal (1-32 aa) e um braço C-terminal (224-258 aa). Além disso, a análise da estrutura tridimensional da proteína NSs de GRSV sugeriu uma possível atividade enzimática de fosfatase, para o metabolismo de nucleotídeos assim como um possível domínio de interação com a proteína Argonauta 1. A proteína NSs foi expressa de forma nativa e purificada para futuros ensaios de cristalização. Assim, as estruturas das NP e NSs podem lançar luz sobre os mecanismos de formação de RNP e silenciamento gênico e podem permitir a identificação de resíduos essenciais de aminoácidos como possíveis alvos para estratégias de controle das doenças causadas pelos orthotospovírus. Por fim, por meio da técnica de duplo híbrido em levedura, foi encontrada uma possível interação entre a proteína AtCSN5a e as proteínas NP e NSs de GRSV, e a relevância dessas interações para o sistema planta-vírus ainda serão investigadas. / The rapid progress in the understanding of protein folding mechanisms and the advances in the bioinformatics field have provided reliable tools for modeling and predict three-dimensional structures of plant virus proteins. Using Homology modeling technique, it was possible to obtain three-dimensional models for both NP and NSs of GRSV (Groundnut ringspot orthotospovirus) and for ZLCV NP (Zucchini lethal chlorosis orthotospovirus). GRSV NP and ZLCV NP monomers have been organized into a globular domain (33-223 aa) containing a positively charged cavity for RNA interactions, and two terminal chains forming an N-terminal arm (1-32 aa) and a C-terminal arm (224-258 aa). In addition, a three-dimensional structure of the GRSV NSs protein revealed a possible phosphatase enzymatic activity for nucleotide metabolism and a possible interaction domain with an Argonaute 1. Moreover, the NSS protein was natively expressed and purified for future crystallization assay. Thus, the proposed models can shed light on the mechanisms of RNP formation and gene silencing and may allow the identification of essential amino acid residues as possible targets for the orthotospovirus control strategy. Finally, using yeast two-hybrid technique, a possible interaction between the AtCSN5a protein and the NP and NSS of GRSV was found; however, the relevance of these interactions for the plant-virus system remains to be investigated.

Resumo: Esta tese trata da caracterização espectroscópica por dicroísmo circular e fluorescência, caracterização estrutural utilizando as técnicas de cristalografia de raios X e espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) de duas (chiquimato quinase e corismato sintase) das sete enzimas da via metabólica do ácido chiquímico na forma apo e em complexo com seus respectivos ligantes naturais e o desenvolvimento de abordagens computacionais para implementação e integração de ferramentas de modelagem molecular comparativa e análise das estruturas tridimensionais geradas em larga escala das enzimas da via do ácido chiquímico de microorganismos e de plantas. A motivação deste trabalho é o fato de que a tuberculose e outras doenças também negligenciadas causadas por microorganismos são a causa de morte de milhões de pessoas no mundo, assim a caracterização estrutural de proteínas alvo para propor novas drogas tornou-se essencial. O principal interesse no estudo da via do ácido chiquímico é o fato que a via não esta presente em humanos, o que a torna alvo seletivo para desenho de drogas, diminuindo o impacto das drogas em humanos. Os resultados obtidos a partir das técnicas experimentais utilizadas neste trabalho possibilitaram um melhor entendimento do mecanismo catalítico das enzimas chiquimato quinase e corismato sintase. A partir dos dados de modelagem molecular em larga escala, foi possível montar um banco de dados relacional e curado, o SKPDB, que contém anotações detalhadas sobre a função e estrutura das enzimas, podendo ser acessado emhttp://lsbzix.rc.unesp.br/skpdb/index.html. Este trabalho aumenta a certeza de que a modelagem molecular comparativa em conjunto com técnicas experimentais é uma ferramenta útil e valiosa na anotação de seqüências e no estudo estrutural e funcional de proteínas. / Abstract: This thesis deals with the spectroscopic characterization by fluorescence and circular dicroismo, structural characterization using the techniques of X-ray crystallography and X-ray scattering at low angles (SAXS) of two (corismato synthase and shikimate kinase) of the seven enzymes of the metabolic pathway of chiquimic acid in apo form and in complex with their natural ligands and the development of computational approaches to implementation and integration of tools for molecular modeling and comparative analysis of three-dimensional structures generated in a large scale means of the enzyme chiquimic acid of microorganisms and plants. The motivation of this work is the fact that tuberculosis and other neglected diseases also caused by microorganisms are the cause of death of millions of people around the world, so the structural characterization of proteins offer new targets for drugs has become essential. The main interest in studying the path of chiquimic acid is the fact that the route is not present in humans, which makes selective target for design of drugs, reducing the impact of drugs in humans. The results obtained from the experimental techniques used in this study allowed a better understanding of the catalytic mechanism of shikimate kinase enzymes and corismato synthase. From the data of molecular modeling in large scale, it can build a relational database and cured, the SKPDB which contains detailed notes on the structure and function of enzymes, which can be accessed in http://lsbzix.rc.unesp.br/skpdb/index.html. This work increases the certainty that the comparative molecular modeling together with experimental techniques is a useful and valuable tool in the annotation of sequences and the study of structural and functional proteins. / Orientador: Mário Sérgio Palma / Coorientador: Walter Filgueira de Azevedo Júnior / Banca: Júlio César Borges / Banca: Marcos Roberto de Mattos Fontes / Banca: Fátima Pereira de Souza / Banca: José Márcio Machado / Doutor