Orientador: Raghuvir Krishnaswamy Arni / Coorientador: José Osmar Gaspar / Banca: Marcelo Andrés Fossey / Banca: Priscila Belintani / Resumo: As atividades realizadas compreenderam a produção de cDNA utilizando primer anti-senso e RNA purificado, amplificação do gene codificador da proteína 25K do Cole latent virus (CoLV25K), purificação do fragmento amplificado, ligação em vetor de multiplicação pGEM-T, transformação em células competentes de Escherichia coli linhagem TOP 10, purificação do vetor, digestão enzimática com as enzimas Bam HI e Hind III, subclonagem no vetor de expressão pET28a, transformação em células competentes de E. coli linhagem BL21-RIL, sequenciamento do gene no vetor de expressão e expressão da proteína a 37 o C . Quando expressa a 37 ºC, a proteína, de 25 kDa, foi encontrada em sua totalidade nos corpos de inclusão. Dessa forma, a proteína foi purificada sob condição desnaturante (utilizando 8 M de uréia) e submetida à diálise para seu reenovelamento. Após o reenovelamento, a proteína foi concentrada para aproximadamente 3 mg/mL e foram realizadas medidas de dicroísmo circular, para verificar o seu conteúdo de estrutura secundária, e o espalhamento dinâmico de luz, para estimar a distribuição de tamanho das populações de partículas que estão presentes na solução. Os dados da deconvolução do experimento de dicroísmo circular indicam um percentual de 40-46% α-hélice, 12-14% folha-β, 15-22% voltas e 24-28% de outras estruturas, indicando que a proteína está estruturada; e os dados do espalhamento dinâmico de luz mostraram que a proteína encontra-se estável, monodispersa, mas apresenta um complexo de partículas que deve ser removido para que fique nas condições ideais de cristalização. Foram utilizadas também outras técnicas para tentar alcançar a solubilidade da proteína expressa: abaixando a temperatura... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The experiments performed were, the production of cDNA using anti-sense primers and purified RNA, amplification of the gene encoding the 25K protein of Cole latent virus (CoLV25K), purification of the amplified fragment, cloning in multiplication vector pGEM-T for cell transformation into competent Escherichia coli strain TOP 10, vector purification, enzymatic digestion using the enzymes Bam HI and Hind III, subcloning in expression vector pET28a, transformation into competent cells of E. coli strain BL21-RIL, sequencing of the gene cloned into the expression vector and protein expression at 37 o C. When expressed at 37 °C, the protein with a molecular mass of 25 kDa was detected in inclusion bodies. Thus, the protein was purified under denaturing conditions (using 8 M urea) and subjected to dialysis to stimulate refolding. After refolding, the protein was concentrated to approximately 3 mg / mL and the circular dichroism assay was performed to verify the content of secondary structure, and dynamic light scattering, to estimate the size distribution of particle populations which are present in solution. The data from the deconvolution of circular dichroism experiments indicate a percentage of 40-46% α-helix, 12-14% β-sheet, 15-22% turns and 24-28% of other structures, indicating a structured protein; and the data of the dynamic light scattering showed that the protein is stable, monodispersive, but forms a large complex of particles which must be separated to before crystallization experiments. Other techniques were used to solubilize the expressed protein: lowering the temperature of expression to 18 °C, using the method... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Fernanda Canduri / Banca: Andreia Machado Leopoldino / Banca: José Ramon Beltran Abrego / Resumo: As CDKs têm sido extensivamente estudadas, porque exercem papéis essenciais na regulação da proliferação celular, nos processos neuronais e transcricionais. A progressão do ciclo celular é firmemente controlada pela atividade das CDKs. Este projeto de Mestrado tem como objetivo estudar a interação das proteínas CDK8 e CDK10 com vários inibidores, e estabelecer as bases estruturais para inibição das mesmas. Foram realizadas modelagens moleculares dos complexos binários CDKs:Inibidores, utilizando como molde a estrutura da CDK2 complexada com os mesmos ligantes: ATP, flavopiridol, olomoucina e roscovitina. Para realização dessas modelagens foi utilizado o programa Parmodel, que é uma implementação paralela do programa MODELLER. Espera-se que os modelos computacionais produzam avanços no entendimento de suas estruturas, destacando-se seus sítios de ligações, para um possível estudo sobre inibidores específicos para estas CDKs. / Abstract: The CDKs have been extensively studied because of their essential role in the regulation of cell proliferation, in the neuronal process and transcription. Cell cycle progression is tightly controlled by the activity of CDKs. This master project aimed to study the interaction of the CDK8 and CDK10 with several inhibitors in order to establish the structural bases for its inhibition. Were carried out the molecular modeling of the binary complexes CDKs:Inhibitors, using as template the CDK2 structure with the following ligands and inhibitors: ATP, Flavopiridol, Olomoucine and Roscovitine. For the achievement of those modeling was utilized the Parmodel program which is a parallel implementation of the MODELLER program. One expects that the computational models produce advances in the agreement structures, showing their binding sites, for a possible study about specific inhibitors against CDKs. / Mestre

Orientador: Ana Paula Girol / Coorientador: Sonia Maria Oliani / Banca: Ana Cláudia Polli Lopes / Banca: Wanessa Silva Garcia Medina / Resumo: O processo de reparo de lesões térmicas pode ser dividido nas fases de inflamação, proliferação e remodelação. No seu processo de desgranulação, os mastócitos (MCs) liberam fatores quimiotáticos, citocinas e proteases, como triptase e quimase, para o meio extracelular, contribuindo na degradação da matriz lesada e síntese de uma nova. Além disso, estudos indicam que os MCs armazenam a proteína anti-inflamatória anexina A1 (AnxA1), envolvida na inflamação, apoptose, crescimento e diferenciação celular. Contudo, não se conhecem relatos da expressão e função da AnxA1 no reparo de queimaduras. Diante disso, os objetivos desse estudo foram quantificar e avaliar a ativação, acúmulo de histamina e heterogeneidade para triptase e quimase dos MCs, bem como, verificar a expressão da AnxA1, quantificar macrófagos, e dosar as citocinas TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10 e a quimiocina MCP-1 em modelo de queimadura de segundo grau em ratos Wistar. Para o desenvolvimento da lesão os animais foram anestesiados e submetidos à aplicação de um bloco metálico aquecido no dorso. Os animais foram divididos em grupos controles e tratados com pomada de sulfadiazina de prata a 1% (SDP 1%). As análises foram realizadas em 3, 7, 14 e 21 dias após injúria, e também em fragmentos de pele normal. Avaliações macroscópicas e histopatológicas da cicatrização confirmaram as características de queimadura de segundo grau e a melhor evolução da cicatrização nos animais tratados. A quantificação dos MCs mostrou grande quantidade de células intactas na pele normal e redução significante dessas células nas fases de inflamação (dia 3) e de proliferação (dia 7). Nas fases de proliferação de matriz (dia 14) e remodelação (dia 21) foi verificada maior quantidade de MCs nos animais controles e essas células foram observadas, principalmente, desgranuladas no dia 14 e... / Abstract: The repair process of thermal injury can be divided into phases of inflammation, proliferation and remodeling. The mast cells (MCs) in their degranulation process, release chemotactic factors, cytokines and proteases, as tryptase and chymase, to the extracellular environment contributing to the degradation of damaged matrix and synthesis of a new one. Moreover, studies indicate that MCs store the antiinflammatory protein annexin A1 (AnxA1) which involved in inflammation, apoptosis, growth and cell differentiation. However, there are no known reports of the expression and function of AnxA1 in burns repair. Thus, the objectives of this study were to quantify, assess the activation, histamine accumulation and heterogeneity for tryptase and chymase of MCs, as well as, check the expression of AnxA1, associated with macrophages quantification and the levels of TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10 and MCP-1 in a second degree burn model in rats. For the development of the lesions, animals were anesthetized for applying a water-heated metal block in the dorso. The animals were divided into control and treated or not with the cream of silver sulfadiazine 1% (SDP 1%). The analyzes were performed on 3, 7, 14 and 21 days after injury, and also in normal skin fragments. Macroscopic and histopathological evaluations of healing confirmed the burning characteristics of second degree and the better progress of wound repair in treated animals. Quantification of MCs showed large amount of intact cells in normal skin and a significant reduction of these cells in the stages of inflammation (day 3) and proliferation (day 7). In the phases of matrix proliferation (day 14) and remodeling (day 21) it was observed increased amount of MCs, only in the control animals, and these cells were mainly degranulated on day 14, but intact on day 21. Also, in the treated group on day 7 and in both groups on day 14, it was ... / Mestre

Orientador: Cristiane Damas Gil / Banca: Rejane Maira Góes / Banca: Jusciele Brogin Moreli / Resumo: Introdução: A dermatite atópica (DA) é provocada tanto pelo desequilíbrio das respostas imunes quanto pela quebra da barreira epitelial. Embora a galectina-1 (Gal-1), proteína ligante de β-galactosídeos, possua efeitos imunomoduladores em várias doenças inflamatórias, as estratégias terapêuticas baseadas em suas propriedades anti-inflamatórias não são conhecidas na DA. Desse modo, avaliamos o efeito do tratamento farmacológico com a proteína recombinante Gal-1 (rGal-1) na imunomodulação da DA em modelo experimental murino. Métodos: Camundongos Balb/c machos foram imunizados por via subcutânea, com ovalbumina (OVA; 5 μg) nos dias 0 e 7. Após a imunização, os animais foram desafiados com 250 μg de OVA diluída em 50 μL de óleo Johnson's Baby ® nos dias 11, 14 a 18 e 21 a 24. Parte dos camundongos sensibilizados foram tratados intraperitonealmente com a proteína rGal-1 (0,3 ou 3 µg/animal) ou dexametasona (1 mg/kg) diluídos em 0,1 mL de salina estéril, na última semana do protocolo experimental, dias 21 a 24 (uma vez ao dia). Após 24 horas do último período de exposição à OVA, ou apenas óleo (Sham), os animais foram anestesiados para coleta de sangue e, posteriormente, realizada a eutanásia por deslocamento cervical para coleta da pele e baço. As análises posteriores foram realizadas por meio de: análises histológicas e quantitativa de mastócitos e eosinófilos na pele, dosagens de IgE anti-ovalbumina e citocinas no sangue e lisado de pele, imuno-histoquímica e western blotting... / Abstract: Introduction: Atopic dermatitis (AD) is caused by both dysregulated immune responses and an impaired skin barrier. Although beta-galactoside binding protein galectin-1 (Gal-1) has immunomodulatory effects in several inflammatory disorders, therapeutic strategies based on its anti-inflammatory properties have not been explored in AD. Thus, we evaluated pharmacological treatment with recombinant Gal- 1 protein (rGal-1) in the immunomodulation of AD in murine experimental model. Methods: Male Balb/c mice were immunized with ovalbumin (OVA, 5µg) on days 0 and 7. After immunization, animals were challenged with 250µg OVA diluted in 50 µL Johnsons's Baby® oil on days 11, 14-18 and 21-24. A subset of animals was treated intraperitoneally with rGal-1 (0.3 or 3 μg/animal) or dexamethasone (1 mg/kg) diluted in 0,1 mL sterile saline, in last week of the experimental protocol, days 21-24 (once a day). After 24 hours of the last OVA challenge, or oil (Sham), animals were anesthetized for blood collection, and subsequently performed euthanasia by cervival dislocation for colletction of skin and spleen. Subsequent analysis were performed by: histological analysis and quantification of mast cells and eosinophils in skin, dosage of IgE anti-OVA and cytokine levels in blood and skin homogenates, immunohistochemistry and western blot to detect Gal-1 and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) expression in skin and spleen. Results: Treatment with rGal-1 decreased the clinical signs of dermatitis in BALB/c mice and diminished local eotaxin and IFN- levels. The treatment also suppressed the infiltration of eosinophils and mast cells, which was verified by reduced expression of mouse mast cell protease 6 (mMCP6) and eosinophil peroxidase (EPX). These localized effects are associated with extracellular signal-regulated kinase (ERK) activation and downregulation of endogenous Gal-1. The ... / Mestre

Orientador: Sonia Maria Oliani / Coorientador: Cristiane Damas Gil / Banca: Eloisa Amália Vieira Ferro / Banca: Claudia Regina Bonini Domingos / Resumo: Introdução: A inflamação ocular é geralmente tratada com glicocorticoides, cujos efeitos colaterais estimulam novas estratégias terapêuticas. Nesse aspecto, destacamos a Galectina-1 (Gal-1), proteína com potencial anti- inflamatório, cuja ação em tecidos oculares foi pouco investigada. Objetivo: No presente estudo avaliamos a expressão da Gal-1 nas células epiteliais pigmentadas da retina humana (ARPE-19), após ativação pelo inflamógeno lipopolissacarídeo (LPS) e tratamentos com a Gal-1 recombinante humana (hrGal-1). Métodos: Para avaliar o efeito anti-inflamatório da Gal-1, as células ARPE-19 foram cultivadas em meio DMEM:F-12 completo (controle), ativadas pelo LPS (10 µg/mL) e tratadas com hrGal-1 (0,04; 0,4 e 4 µg/mL) ou glicocorticoide dexametasona (Dex: 1µM), nos períodos de 2, 8, 24 e 48 horas. Nessas condições, avaliamos a citotoxicidade dos tratamentos farmacológicos por ensaios de viabilidade celular e, a expressão da Gal-1 endógena nas células ativadas pelo LPS e tratadas com Dex, por meio da imunocitoquímica ultraestrutural. Nos sobrenadantes, em todos os tempos experimentais, analisamos os níveis das citocinas IL-6, IL-8, IL-10, TNF-α, IL-1β e MCP-1 pelo método de ELISA. Com a finalidade de determinar a especificidade do efeito da hrGal-1, via domínio reconhecedor de carboidrato (CRD) sobre as células ARPE-19, adicionamos nas culturas os açúcares com ou sem afinidade pelo CRD (respectivamente β-galactose ou sucrose - 100mM) e, após 8 horas, os sobrenadantes foram coletados para análise das citocinas pró-inflamatórias IL- 6 e IL-8. Ainda, investigamos a expressão da enzima ciclo-oxigenase 2 (COX- 2), um importante mediador do processo inflamatório, nos períodos de 8 e 24 horas, por imunofluorescência. Resultados: Os ensaios de viabilidade celular mostram que os diferentes tratamentos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Ocular inflammation has often been treated with glucocorticoids, however, collateral side effects stimulate the search for new therapeutic strategies. In view of this, we emphasis on Galectin-1 (Gal-1), a protein with anti-inflammatory potential that has been poorly investigated in ocular tissues. Aim: The aim of this paper is to evaluate the expression and mechanism of action of Gal-1 in human retinal pigment epithelial cells (ARPE-19 cells) activated by lipopolysaccharide (LPS) and treated with recombinant human Gal- 1 (hrGal-1). Methods: To assess the anti-inflammatory effect of Gal-1, ARPE- 19 cells were cultured in DMEM: complete F-12 (control), activated by LPS and treated with hrGal-1 (0,04; 0,4 e 4 µg/mL)or glucocorticoid dexamethasone (Dex: 1μM) at 2, 8, 24 and 48 hours. Under these conditions, we evaluated the cytotoxicity of pharmacological treatments by cell viability assays, and the expression of the endogenous Gal-1 in cells activated by LPS and treated with Dex by ultrastructural immunocytochemistry. In the supernatants of these cells, in all experimental periods, we analyzed the levels of IL-6, IL-8, IL-10, TNF-α, IL-1β and MCP-1 by ELISA. In order to determine the specificity of the effect of hrGal-1 via carbohydrate recognizer domain (CRD) on ARPE-19 cells, we added sugars to the culture with or without their affinity for the CRD (respectively β-galactose or sucrose - 100 mM), and these supernatants were collected after 8 hours for analysis of pro-inflammatory cytokines IL-6 and IL-8. We also analyzed the expression of the cyclooxygenase-2 (COX-2) enzyme, an important inflammatory process mediator, at 8 and 24 hours by immunofluorescence. Results: The assays of cell viability show that the different drug treatments have low cytotoxicity. The cells activated with... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Sonia Maria Oliani / Coorientador: Cristiane Damas Gil / Banca: Ricardo Luiz Smith / Banca: Sandra Helena Poliselli Farsky / Resumo: 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 ... / Abstract: 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 ... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-03-28Bitstream added on 2014-06-13T18:41:06Z : No. of bitstreams: 1 moreno_fbmb_dr_sjrp.pdf: 4373891 bytes, checksum: f5d8f544b8871aeb85c60a9d3288cd99 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Esta tese tem como foco o estudo estrutural de uma lectina presente em sementes da espécie vegetal Lotus tetragonolobus (LTA). Inicialmente a LTA, previamente purificada, foi cristalizada. Os cristais foram obtidos a uma temperatura constante de 20ºC, durante 30 dias, utilizando a técnica de cristalização por difusão de vapor. Dois conjuntos de dados foram coletados a 2.00 e 2.35 Å de resolução, através da fonte de Raios X do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (Campinas – Brasil). Os cristais são monoclínicos e apresentam simetria do tipo P21, com parâmetros de cela de a=68.89, b=65.83 e c=102.53 Å. A substituição molecular foi feita utilizando-se o monômero da lectina presente na espécie Arachis Hypogae (Peanut). O homotetrâmero, produto da substituição, foi utilizado como ponto de partida para o refinamento cristalográfico. Diversos ciclos de refinamento por satisfação das restrições parciais foram feitos até a conversão total para valores satisfatórios de Rfree e Rfactor. A análise da estrutura revelou que a LTA possui uma forma tetramérica não identificada dentre outras lectinas de leguminosas. Sua estrutura é composta por dois dímeros, um deles semelhante ao dímero GS4 presente na lectina de Griffonia simplicifolia e outro que é único, caracterizado por ser um dímero do tipo LTA-dímero. Diversos fatores são responsáveis pela forma de tetramerização diferenciada da LTA, dentre os quais podemos destacar a influência da glicosilação no resíduo ASN4. Para investigarmos a estrutura da LTA em meio aquoso foi utilizada a técnica de espalhamento de Raios X a baixo ângulo (SAXS), que mostrou que a LTA possui a mesma forma tetramérica em solução da que foi observada no retículo cristalino... / The lectin, LTA, an agglutinin found in Lotus tetragonolobus seeds have been crystalized. Crystals grew at a temperature of 20º C during a month and were obtained using the vapor diffusion method. Two data sets were collected at 2.00 and 2.35 Å resolution using a sincrotron radiation source at Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (Campinas – Brasil). The LTA crystals are monoclinic belonging to the P21 space group with a=68.89, b=65.83 and c=102.53 Å. The Molecular replacement was performed using the Arachis Hypogae lectin monomer (Peanut) that yielded an homotetramer which was used to initiate the crystallographic refinement. Several steps of restrained refinement were performed to obtain the best values for Rfree and Rfactor. Structural analysis of the LTA showed that its tetramer adopts a new structural oligomerization in contrast of that observed for others legume lectins. Its structure contains two GS4-like dimers disposed in an unusual dimer-interface, named as LTA-dimer. Several properties are involved in the new mode of tetramerization adopted for LTA, which includes the glycosilation at ASN4. The LTA tetramer investigation at aqueous solution was perfomed by Small Angle XRay Scattering (SAXS), showing that LTA behaves as a tetramer in solution which corroborates with the crystalline structure. Our investigations suggest that the L-fucose binding sites of LTA are disposed in a conformation that permits to perform two dimensional type-2 cross-linking interaction with divalent L-fucosyloligosaccharides.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-18Bitstream added on 2014-06-13T20:01:01Z : No. of bitstreams: 1 arcuri_ha_dr_sjrp.pdf: 5076973 bytes, checksum: 06da0449b3e457e727f8cffdadf11e83 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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. / 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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-08-01Bitstream added on 2014-06-13T20:21:20Z : No. of bitstreams: 1 santos_gc_dr_sjrp.pdf: 1689171 bytes, checksum: f0d363642ad68c765c4617561807e155 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O espalhamento de raios X a baixos ângulos foi utilizado para obter informações sobre a estrutura terciária e quaternária de várias proteínas das quais, também, foram verificadas a ocorrência de mudanças conformacionais induzidas por variação de pH e adição de ligantes. A técnica de SAXS integrada a programas de modelagem, como MODELLER e GRAMM, demonstrou ter grande utilidade para a seleção de modelos de proteínas de estruturas desconhecidas e mesmo para a construção de complexos. A combinação dessas técnicas também ajudou a obter informações importantes que auxiliaram na compreensão do comportamento em solução de algumas proteínas, podendo contribuir no desenvolvimento de fármacos para o tratamento de determinadas doenças. Nessa linha, entre outros resultados importantes, podem ser destacados os de duas enzimas analisadas: a PNP humana, da qual ficou comprovado que a estrutura cristalina trimérica é conservada em solução; e a EPSP Sintase de M. tuberculosis, que passa de um estado mais aberto para outro mais fechado na presença de fosfato. / Small angle X-ray scattering has been used to get information on the tertiary and quaternary structure of different proteins including induced conformational changes due to pH variation and ligand addition. An integration between SAXS techniques and modeling programs like MODELLER and GRAMM, proved to be very useful for models selection of protein with unknown structures and also for building up protein complexes. Combining SAXS techniques and modeling programs allowed us to get information on the behavior of several proteins in solution what may be used as a new tool in drug development. With this purpose two enzymes have been studied: human PNP, for which we proved that the trimmeric crystalline structure is conserved in solution, and for M. tuberculosis EPSP Sintase, which changes from an open state to another more closed due to the presence of phosphate ions.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-08-19Bitstream added on 2014-06-13T19:00:59Z : No. of bitstreams: 1 silveira_njf_dr_sjrp.pdf: 1224020 bytes, checksum: c52f73bde6459044fe66bbdc9a902be4 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O seqüenciamento de genomas em larga escala estão nos munindo com várias informações biológicas sobre centenas de organismos. O entendimento das diferentes funções de proteínas expressas por genes obtidos nos projetos de seqüenciamento, nos leva à era pós-genômica, com a caracterização das estruturas 3D de proteínas. A determinação de estruturas de proteínas nem sempre é possível devido a limitações nas técnicas de cristalografia de raios X e RMN, tornando a utilização da modelagem molecular comparativa muito útil. O principal interesse no estudo de vias metabólicas identificadas em genomas de patógenos, é o fato de que algumas destas vias não estão presentes em humanos, o que as tornam alvos seletivos para desenho de drogas, diminuindo o impacto das drogas em humanos. O DBMODELING é um banco de dados relacional, criado para evidenciar a importância dos métodos de modelagem molecular aplicadas ao genoma do Mycobacterium tuberculosis. A motivação deste trabalho é o fato de que o M. tuberculosis é a causa de morte de milhões de pessoas no mundo, assim a caracterização estrutural de proteínas alvo para propor novas drogas tornou-se essencial. Há atualmente no banco de dados mais de 260 modelos de proteínas do genoma do M. tuberculosis e outros genomas de interesse também serão acrescentados. Este banco de dados contém uma descrição detalhada da reação catalisada, do gene e da qualidade estrutural de cada proteína, e suas coordenadas atômicas estão disponíveis para download, podendo ser acessadas em http://www.biocristalografia.df.ibilce.unesp.br/tools. Este trabalho aumenta a certeza de que a modelagem comparativa é uma ferramenta útil em bioinformática estrutural, uma vez que não se tem acesso às estruturas determinadas experimentalmente, podendo ser valiosa na anotação de seqüências genômicas, contribuindo para a genômica estrutural e funcional, e simulações de docking proteína-ligante. / The large-scale genome sequencing are providing us with several information about hundreds of organisms. Understanding of different protein functions expressed by genes obtained in the sequencing projects, lead us to the post-genomic era, with characterization of protein 3D structure. The determination of protein structure, is not always possible, due to limitations in X-ray crystallography and NMR techniques. This fact makes the utilization of comparative modeling very useful. The main interest in the study of metabolic pathways is the fact that some of these pathways are not present in human, which make them selective targets for drug design, decreasing the impact of drugs in humans. DBMODELING is a relational database, created to highlight the importance of molecular modeling methods applied in the Mycobacterium tuberculosis genome. The motivation of this work is the fact that M. tuberculosis is the cause of the deaths of milions of people in the world, thus the protein target structural characterization to propose new drugs became essential. There are currently in the database more than 260 protein models of the M. tuberculosis genome, and other genomes of interest will be added. This database contains a detailed description of reaction catalized, of gene and structural quality of each protein, and their atomic coordinates are available to download, can be accessed at http://www.biocristalografia.df.ibilce.unesp.br/tools.This work increase the conviction that comparative modeling is an useful tool in structural bioinfomatics, once that we have not access to the experimentally structures determinated, can be valuable in annotating genome sequence, contributing to the structural and functional genomics, and protein-ligand docking simulations.