Orientador: Nilson Ivo Tonin Zanchin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:57:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_CelisaCaldana_M.pdf: 3533582 bytes, checksum: 0766aeffae17a09254ca22c48c13f425 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Orientador: Francisco Javier Medrano Martin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:11:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salmazo_AnitaPaulaTesta_M.pdf: 3523521 bytes, checksum: c953c7f73d24e98bbdce46507535161e (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: o sistema regulador de dois componentes responde a mudanças no meio ambiente, regulando genes envolvidos na adaptação de bactérias. Este sistema, normalmente é formado por duas proteínas, uma proteína sensora que nota a mudança ambiental, e outra proteína reguladora que regula os genes necessários para a resposta adequada. Assim, visando caracterizar as proteínas Xf0389 (reguladora) e Xf0390 (sensora) de Xy/ella fastidiosa, experimentos desde amplificação gênica até purificação protéica foram iniciados. Enquanto o gene Xf0390 foi amplificado e clonado em vetor pGEM-T-Easy, o gene Xf0389 foi inserido em vetor de clonagem e após a confirmação de similaridade do fragmento extraído do vetor com o gene descrito de X. fastidiosa, o fragmento foi subclonado em vetores de expressão (pET28a(+), pET29a(+) e pGEX4T-3). A proteína foi expressa em diferentes linhagens de Escherichia colí, para obtenção da mesma em sua forma solúvel. Através de experimentos de dicroísmo circular, a proteína foi caracterizada como estável e predominantemente rica em a-hélice. Esta última característica da estrutura secundária também foi mostrada pelo modelo construído para a proteína Xf0389, baseado na estrutura tridimensional da proteína "DNA binding response regulator D" (DrrD) de Thermotoga maritima que pertence a subfamília OmpR/PhoB / Abstract: The two-component regulatory system are signal transduction strategies used by bacteria in order to sense the surrounding the environment. This system is composed by two proteins, a transmembranic sensor protein (PhoQ) that interacts with the other one, a response regulator protein (PhoP) that once it has been phosphorilated, it generates a response by regulating the expression of several genes, involved in virulence and adaptation. In Xy/ella fastidiosa this system is formed, at least, by these two genes: Xf0389 (PhoP) and Xf0390 (PhoQ). The Xf0390 was cloned only in pGEM-T-Easy, while the Xf0389 was ais o cloned into the expression vector pET28a(+) and the protein was expressed in E. colí C43 (DE3) strain. Circular dichroism spectra of the purified protein show a high content in alpha-helix. A three-dimensional model of Xf0389 was built and the modeling was based on the protein DNA binding response regulator D (DrrD) from Thermotoga maritima (PDB accession code: 1 kgs). Typically, response regulators have two domains: a N-terminal regulatory domain which is phosphorilated and a C-terminal effector domain which has a DNA binding motif. Based on the sequence of the effector domain, there are three subfamilies: NtrC, NarUFixJ and OmpRlPhpB. Xf0389 has characteristics of the proteins belonging to the OmpRlPhoB subfamily / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Carlos Henrique Inacio Ramos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borges_JulioCesar_D.pdf: 17156188 bytes, checksum: e2f1c0a8fbb9107a01472bb1172baa8d (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A função de uma proteína depende da estrutura nativa obtida a partir de sua estrutura primária de aminoácidos por um processo denominado de enovelamento protéico. Falhas neste processo podem levar à formação de agregados protéicos que têm relação com doenças humanas; como as doenças amilóides. Durante a evolução, as células têm desenvolvido mecanismos de prevenção e controle de qualidade para evitar a agregação de proteínas. Um destes mecanismos é através da síntese das chaperones moleculares. Dentre as várias proteínas desta categoria, destaca-se o sistema Hsp70 que desempenha funções essenciais no metabolismo de proteínas, pois age como um pivô, recebendo e distribuindo proteínas desenoveladas ou substratos entre as demais chaperones moleculares. Assim, o estudo do mecanismo de ação desta maquinaria é importante para compreender o enovelamento protéico no meio intracelular. Como muitas das informações disponíveis para o sistema Hsp70 são do sistema bacteriano, este estudo pretendeu a obtenção de proteínas da família Hsp70: Hsp70-1A e suas co-chaperones Hsp40 (DjA 1 e DjB4) e GrpE (GrpE#1 e GrpE#2) de origem humana. Os cDNAs destas proteínas foram clonados e as proteínas foram expressas, purificadas e caracterizadas quanto à relação estrutura e função. Para tanto, foram utilizadas técnicas como: dicroísmo circular, fluorescência, calorimetria, ultracentrifugação analítica e espalhamento de raios X a baixos ângulos. Os resultados principais mostraram que: 1) a Hsp70-1 A sofre pequenas mudanças conformacionais induzidas pelos nucleotídeos adenosina tri-fosfato ou adenosina di-fosfato; 2) as duas representantes humanas das subfamílias A e B das Hsp40, a DjA 1 e DjB4, respectivamente, possuem atividade chaperone e estrutura quaternária distintas uma da outra; e 3) as GrpEs humanas possuem estrutura quaternária similar, porém diferem na disposição espacial de alguns domínios e em outras propriedades biofísicas, indicando funções específicas ou especializadas no interior da mitocôndria. Estes resultados podem ajudar na compreensão sobre a relação estrutura-função desta importante maquinaria celular / Abstract: The role of a protein depends on its three-dimensional structure, which is acquired from its amino acid sequence through a process called protein folding. However, mistakes on this process cause protein aggregation, which may be related to some human illness; like amyloids diseases. During the evolution, the cells have developed mechanisms to prevent and to control quality in order to avoid protein aggregation. One of these mechanisms is the molecular chaperones. Among the several proteins from this category, the Hsp70 system has essential functions in the protein metabolism, because it acts as a pivot, receiving and handing out unfolded proteins or substrates among the others molecular chaperones. Thus, the study of the action mechanism of the Hsp70 machinery is important to understand the protein folding process inside the cells. Since, there is a large amount of information available about the Hsp70 system from bacteria, this study intended the characterization of proteins from human Hsp70 system: Hsp70-1A and its co-chaperones Hsp40 (DjA1 and DjB4) and GrpE (GrpE#1 and GrpE#2). The cDNA from those proteins were cloned and the proteins were expressed, purified, and characterized concerning their structure-function relation. In such effort, several techniques were used, like: circular dichroism, fluorescence, calorimetry, analytical ultracentrifugation and small angle X-ray scattering. The main results are: 1) the Hsp70-1A underwent little conformational changes induced by the nucleotides adenosine triphosphate or adenosine di-phosphate; 2) the two representatives of human Hsp40 proteins DjA 1 and DjB4, from subfamily A and B, respectively, possess distinct chaperone activities and quaternary structures; and 3) the human GrpEs possess similar quaternary structure, but with discrete differences in the spatial disposition of some domains and with dissimilar biophysical properties, implying in specific or specialized functions inside the mitochondria. These results may help the further understanding of the structure-function relation of that important cell machinery / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Beatriz Gomes Guimarães, Nilson Ivo Tonin Zanchin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:49:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giuseppe_PriscilaOliveirade_D.pdf: 13819393 bytes, checksum: 088685c4fb029e25a7f5c7b7f6e218cf (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Leptospira interrogans é uma bactéria espiroqueta que causa a leptospirose, uma zoonose de distribuição mundial que afeta mais de 500.000 pessoas anualmente. Pouco se sabe sobre a biologia de leptospiras, o que dificulta a elaboração de novas estratégias de prevenção e de tratamento contra a doença. Cerca de 60 % dos genes de L. interrogans codifica proteínas que não apresentam similaridade de sequência significativa com proteínas de função conhecida. Como a estrutura cristalográfica de uma proteína pode revelar vários indícios funcionais, este trabalho visou à determinação da estrutura cristalográfica das proteínas LIC10793, LIC12922 e LIC10494 de L. interrogans, que são potencialmente localizadas no envelope celular e não são funcionalmente caracterizadas. A estrutura do antígeno LIC10793 (Lp49) foi resolvida a 2 Å de resolução e revelou que essa provável lipoproteína apresenta dois domínios. O domínio N-terminal de Lp49 possui um enovelamento do tipo Imunoglobulina e sua topologia diverge das formas padrão do motivo estrutural "chave grega" (Greek key motif). O domínio C-terminal consiste em um ?- propeller formado por sete folhas ?. Comparações locais não identificaram nenhum sítio catalítico conhecido em Lp49, mas análises de sua superfície revelaram a presença deprováveis sítios de ligação a proteínas. Com base nesses indícios, na provável localização de Lp49 na membrana externa e em sua antigenicidade, postula-se que Lp49 tenha uma função de interação com outras proteínas podendo desempenhar um papel na interação entre leptospiras e seus hospedeiros. A estrutura cristalográfica de LIC12922, determinada a 3,1 Å de resolução, revelou a presença de dois domínios. O domínio NC é estruturalmente relacionado a domínios que apresentam atividade chaperona, encontrados nas proteínas SurA e trigger factor de E. coli. O domínio parvulina de LIC12922 não apresenta atividade de peptidil prolil isomerase, mas possui um provável sítio de interação a proteína que inclui o sítio de reconhecimento ao substrato proposto para o domínio parvulina P1 de SurA. Análises filogenéticas sugerem que LIC12922 e as chaperonas extracitoplasmáticas SurA, PpiD e PrsA apresentam um ancestral comum. Com base nesses indícios e na provável localização de LIC12922 no periplasma, propõe-se que LIC12922 seja uma chaperona periplasmática envolvida na biogênese de proteínas da membrana externa. LIC10494 foi expressa, purificada e cristalizada. Refinamentos das condições de cristalização não foram suficientes para se obter cristais adequados ao experimento de difração. Análises da sua sequência evidenciaram que LIC10494 apresenta uma extensa região central intrinsecamente desordenada rica em resíduos de treonina. Assim como proteínas que possuem domínios intrinsecamente desestruturados, LIC10494 apresenta mobilidade mais lenta do que o esperado em SDS-PAGE, um volume de eluição menor do que o esperado em ensaios de gel filtração e uma considerável contribuição de configurações randômicas em seu espectro de dicroísmo circular / Abstract: Leptospira interrogans is a spirochaetal bacterium which causes leptospirosis, a worldwide spread zoonosis that affects more than 500,000 people annually. Little is known about the biology of leptospires, which difficults the development of new preventive and treatment strategies for the disease. About 60 % of the genes from L. interrogans encode for proteins that did not show significative sequence similarity with proteins of known function. Since the tridimensional structure of a protein can contribute to the understanding of its function, this work aimed at the crystallographic structure determination of the proteins LIC10793, LIC12922 and LIC10494 from L. interrogans, which are potentially situated at the cell envelope and are not functionally characterized. The structure of the antigen LIC10793 (Lp49) was determined at 2 Å resolution and revealed that this probable lipoprotein possesses two domains. The Lp49 N-terminal domain presents an Immunoglobulin-like fold and its topology diverges from the standard patterns of the Greek key motif. The C-terminal domain is a 7-bladed ?-propeller. Local structural comparisons did not identify known catalytic sites at Lp49, but surface analyses evidenced potential protein binding sites. Based on these results, the putative localization of Lp49 at the outer membrane and its role as an antigen, we postulate that Lp49 has a protein binding function involved in Leptospira-host interaction. The LIC12922 crystal structure, determined at 3.1 Å resolution, revealed two domains. The NC domain is structurally related to the chaperone domains of E. coli SurA and trigger factor proteins. The LIC12922 parvulin domain is devoid of peptidyl prolyl isomerase activity, but presents a putative protein binding site which includes the substrate recognition site proposed to the first parvulin domain of SurA. Phylogenetic analyses suggest that LIC12922 and the extracytoplasmic chaperones SurA, PpiD and PrsA have a common ancestor. Based on the structural and phylogenetic analyses and taking into account its probable periplasmic localization we postulate that LIC12922 is a periplasmic chaperone involved at the biogenesis of outer membrane proteins. The protein LIC10494 was expressed, purified and crystallized. In spite of extensive refinement of crystallization conditions the crystals were not adequate for diffraction experiments. Sequence analyses evidenced that LIC10494 has an extensive central region intrinsically disordered which is rich in threonine residues. Similarly to proteins that possess intrinsically disordered domains, LIC10494 presents mobility slower than expected at SDSPAGE, elution volume smaller than expected in gel filtration assays and a considerable contribution of random coil structures in circular dichroism spectrum / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Carlos Henrique Inacio Ramos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cepeda_AnaOlivaTiroli_D.pdf: 3942958 bytes, checksum: 940e4a499333daa56fd9a4fc5899919c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As proteínas estão envolvidas com as mais diversas funções biológicas. No entanto, para realizar sua função adequadamente, uma proteína deve estar enovelada, ou seja, em sua conformação nativa. Para garantir isso, existe nas células, um elaborado sistema que envolve chaperones moleculares, capaz de auxiliar na prevenção do enovelamento incorreto e da agregação de proteínas Chaperones, de uma maneira geral, são proteínas que ligam e estabilizam polipeptídeos, facilitando seu enovelamento correto sem contribuir com informações conformacionais. O aumento no número de doenças provocadas pelo enovelamento incorreto de proteínas que se depositam nos tecidos na forma de amilóides (também chamadas de doenças conformacionais), tem chamado a atenção para estudos de agregados protéicos, que outrora foram considerados artefatos quando se trabalhava com esse tipo de macromolécula. Nesse sentido, o estudo de chaperones tem ganhado um interesse particular, já que são fortes candidatos ao combate de doenças amiloloidogênicas. Neste trabalho, são apresentados estudos sobre duas famílias de chaperones, a Hsp40 da subfamília A humana e duas sHsps de classe I de cana-de-açúcar, as quais estão envolvidas com o reconhecimento e a apresentação de substratos (proteínas parcialmente desenoveladas) para outras famílias de chaperones responsáveis pelo processo de reenovelamento. Essas duas famílias de chaperones em particular são também conhecidas como 'holdases¿, e são muito diversas, característica necessária para interagir com a grande diversidade de substratos em potencial que existe na célula. As duas sHsps estudadas aqui, as mais expressas em cana-de-açúcar, e a caracterização de suas estruturas e suas eficiências como chaperones, tornou possível a elaboração de uma hipótese sobre o mecanismo de ação dessas proteínas em função do aumento de temperatura. Nesse sentido, é mostrado neste trabalho que sHsps, respondem ao aumento de temperatura passando por expansão conformacional, provavelmente para aumentar a superfície hidrofóbica para a interação com os substratos. O efeito do calor sobre a Hsp40 também foi estudado e os resultados mostraram que essa proteína forma agregados com propriedades amiloidogênicas. Esta é a primeira vez que tais características são descritas para um chaperone de eucarioto. De maneira geral, as implicações dos resultados apresentados aqui podem aumentar o conhecimento geral sobre chaperones e sobre a pesquisa de tratamentos para as doenças conformacionais / Abstract: Proteins are involved with a large variety of biological functions. However, to function properly, proteins must be folded, i.e., they must reach their native conformation. According to that, an elaborated system involving molecular chaperones exists in the cell that helps to prevent the incorrect folding of proteins and also their aggregation. Chaperones, in a general way, are proteins that bind and stabilize polypeptides, facilitating its correct folding without contributing with conformational information. The increasing number of diseases caused by the incorrect folding of proteins that deposit in the form of amyloids (also called conformational diseases) has raised the interest in the study of protein aggregates, which, not long ago, where considered just purification artifacts. In this way, the study of chaperones has gained particular interest because they are potential candidates against amyloidogenic diseases. In this work, we present studies on two families of chaperones, a human Hsp40 from subfamily A and two sugar cane sHsps from class I, which are involved in substrate (partially unfolded proteins) recognition and presentation to other chaperone families that are more active in the protein refolding process. These particular chaperones are also know as 'holdases¿ and they are usually diverse, a characteristic necessary to interact with a large variety of substrate in the cell. The two sHsps studied here are the most expressed in sugar cane and their structure and chaperone efficiency characterization made possible to elaborate a hypothesis on the mechanism of action of these proteins when temperature increases. In that matter, we were able to show that sHsps respond to an increase in temperature by undergoing conformational expansion, likely to increase the hydrophobic area for substrate interaction. The effect of heat on Hsp40 has also been studied and our results showed that this protein form aggregates with amyloidogenic properties. To our knowledge, this is the first time that such characteristics are described for an eukaryotic chaperone. To sum up, we believe that the implications of the results shown here may add to the general knowledge on chaperones and to the search of a treatment for conformational diseases / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Siome Klein Goldenstein, Carlile Campos Lavor / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T06:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sendin_IvandaSilva_D.pdf: 14139008 bytes, checksum: d64497ed260da601f2dde025683df0d0 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A determinação da estrutura de uma proteína usando dados de Ressonância Magnética Nuclear precisa lidar com incertezas provenientes do experimento laboratorial. Neste trabalho, apresentamos um método híbrido utilizando aritmética afim e propagação de incerteza por partículas para o tratamento e o controle de incertezas. Aplicado no cálculo da estrutura de proteínas, o método proposto é capaz de gerar estruturas de proteínas que atendem satisfatoriamente as restrições do problema / Abstract: The protein structure determination using Nuclear Magnetic Resonance data uses imprecise information from laboratorial experiments. In this work we introduce a new hybrid method that combines affine arithmetic and particles to uncertainty propagation and control. Applied to protein structure determination this new method was able to determine protein structures that satisfy most of problem constraints / Doutorado / Ciência da Computação / Doutor em Ciência da Computação

Orientadores: Eduardo Cardoso de Abreu, Carlile Campos Lavor / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-22T08:30:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maioli_DouglasSilva_M.pdf: 4390735 bytes, checksum: 3008997a23c0723a152e019324a6f6a2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: No presente trabalho é abordado um Problema de Geometria de Distâncias Moleculares (PGDM) que consiste na determinação de estruturas tridimensionais de moléculas a partir de distâncias entre pares de seus átomos. Inicialmente, apresentamos métodos da literatura utilizados para tentar resolver tal problema, como o Updated Geometric Build-Up (UGB) de Wu e Wu (2007) e o Algoritmo T (AT) de Fidalgo (2011). O novo método introduzido nesta dissertação de mestrado é baseado no AT e foi denominado de Algoritmo T Atualizado (ATA). Esta nova proposta utiliza a mesma estratégia desenvolvida no UGB, que busca obter uma maior estabilidade, com respeito ao número de condição, dos sistemas lineares resolvidos na execução do ATA. Por fim, um estudo baseado em experimentos numéricos foi feito para a verificação da qualidade das soluções obtidas pelo ATA, levando em conta o custo computacional, e em comparação com o método UGB / Abstract: The present work approaches the Molecular Distance Geometry Problem (MDGP) which consists on determining three-dimensional molecular structures from distance values between pairs of its atoms. Initially, we present methods from the literature which have been used in order to solve this problem, such as the Updated Geometric Build-Up (UGB) algorithm, from Wu and Wu (2007), and the T Algorithm (TA), from Fidalgo (2011). The new method, introduced in this master dissertation, is based on the TA and was named Updated T Algorithm (UTA). This new approach uses the same strategy developed in the UGB, which looks for obtaining a better numerical stability, with respect to the condition number of the coefficient matrices of the linear systems which are solved in UTA. Finally, a study based on numerical experiments was done for verifying the quality of the solutions obtained from UTA, considering the computational cost and comparing with the UGB / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

Orientadores: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Sandra Martha Gomes Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barsottini_MarioRamosdeOliveira_M.pdf: 16356564 bytes, checksum: 9cf8e738f13f95639e35471c9a7da160 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O fungo Moniliophthora perniciosa desperta grande interesse agroeconômico, pois é o agente etiológico da Vassoura-de-Bruxa do cacau. A cultura do cacaueiro é de grande importância no cenário nacional e na América Latina, sendo o entendimento dos mecanismos moleculares desta doença de grande valia. Durante a interação entre patógeno e hospedeiro, o primeiro produz moléculas para evadir ou alterar as respostas normais de defesa do segundo. O sequenciamento do genoma de M. perniciosa levou à identificação de proteínas-chave potencialmente envolvidas no processo patogênico do fungo, dentre as quais, estão: proteínas pertencentes à família das Cerato-plataninas (MpCPs), bem como proteínas pertencentes à família das Necrosis- and Ethylene-inducing Proteins (MpNEPs). As CPs são amplamente associadas à interação fungo-hospedeiro, agindo como toxinas, indutoras de resposta de defesa ou alergenos. As NEPs induzem morte celular e necrose em plantas dicotiledônes através da permeabilização da membrana celular. O objetivo desse projeto foi caracterizar funcionalmente as MpCPs e as MpNEPs, determinando assim sua relevância durante a Vassoura-de-Bruxa. A partir do transcriptoma de M. perniciosa e da análise filogenética das doze MpCPs encontradas, foi revelada uma correlação entre grupos de MpCPs e sua expressão diferencial ao longo da doença. Quatro MpCPs foram clonadas, expressas em sistema heterólogo e tiveram sua estrutura cristalográfica resolvida. Ensaios bioquímicos e biofísicos confirmaram que as MpCPs presentes em diferentes grupos filogenéticos apresentam capacidades distintas no tocante à interação com o açúcar N-acetilglicosamina e de formar agregados ordenados. Estudos funcionais indicaram que estas características estão potencialmente relacionadas ao bloqueio de resposta de defesa da planta e ao crescimento do fungo, respectivamente. Quanto às MpNEPs, somente a isoforma MpNEP2 foi detectada durante a Vassoura-de-Bruxa. A partir da estrutura cristalográfica dessa proteína e ensaios de mutação sítio-dirigida, foi identificado um hairpin hidrofóbico exposto ao solvente, possivelemte associado à ancoragem da MpNEP2 na membrana celular, o qual é tão importante quanto o sítio ativo da proteína para a atividade biológica da mesma / Abstract: Moniliophthora perniciosa is the causal agent of Witches' Broom Disease of cocoa and a major agroeconomic concern in Brazil and Latin America. In order to efficiently control this disease, it is crucial to understand the molecular basis underlying its progression. During the attack to the plant, a pathogen releases molecules to suppress or alter the regular defense response of the host. Results obtained from the genome sequencing of M. perniciosa lead to the identification putative virulence factors belonging to the Cerato-platanin protein family (MpCPs), and to the Necrosis- and Ethylene-inducing Proteins (MpNEPs). CPs are important to fungus-host interaction process, acting as toxins, defense response-inducing molecules or allergens. NEPs are toxin-like pore-forming proteins, which affect only dicot plants. This project aimed at the functional characterization of the MpCPs and MpNEPs, as well as understanding their importance for the Witches' Broom Disease progression. Twelve MpCP-coding genes were identified, and comprehensive transcriptome and phylogenetic analyses showed a correlation between MpCPs evolutionary clusters and their expression patterns throughout the disease. Four representative MpCPs had their crystal structure resolved. Biophysical and biochemical characterizations showed a correlation between the MpCP clusters, regarding sugar (N-acetylglucosamine) binding and protein self-assembling, which are possibly related to plant defense response suppression and hyphal growth, respectively. As for the MpNEPs, only the isoform MpNEP2 was shown to be expressed during the Whitches' Broom Disease. Its crystalloghaphic structure, along with site-directed mutagenesis and functional assays revealed that, besides the protein's active site, an hydrophobic hairpin exposed to te solvent is important to the necrosis-promoting activity, probably mediating the contact of MpNEP2 with the cell membrane / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Mário Tyago Murakami / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T16:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_NadiaHelena_D.pdf: 33217097 bytes, checksum: 6cbd9ad5dcfddd06e2357b3c680cd3f6 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A enzima purina nucleosídeo fosforilase hexamérica de Bacillus subtilis (BsPNP233) c uma nucleosídeo fosforilase do tipo 1 , responsável pela catalise reversível da reação de guebra de urn nucleosídeo em base nitrogenada e ribose-1-fosfato na via de salvação de purinas. Essa enzima possui interesses biomédicos e biotecnológicos devido ao uso na terapia gênica em canceres sólidos e na biossíntese de análogos de nucleosídeos...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The hexamcric purine nucleoside phosphorylase from Bacillus subtilis (BsPNP233) is a nucleoside phosphorylase typc-1 involved in purine salvage pathway by the nucleoside phosphorolysis resulting in purine base and ribose-1-phosphatc. The interest about this enzyme involves gene therapy application in solid cancers treatment and nucleoside analogs biosynthesis...Note: The complete abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Iris Concepcion Lineares de Torriani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-08-04T15:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_CristianoLuisPintode_D.pdf: 31759545 bytes, checksum: a92d80aac97e4e41bdf268c343cbd43e (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Apresentamos nesta tese estudos relacionados à obtenção de parâmetros estruturais e modelagem ab initio para macromoléculas biológicas e sistemas densos de partículas elipsoidais a partir de dados de espalhamento de raios X a baixos ângulos. Aspectos teóricos e experimentais são discutidos, complementados por simulações computacionais e pela apresentação de resultados experimentais que exemplificam a aplicação dos métodos de cálculo revelando assim os alcances e limites da técnica. Progressos recentes em biologia molecular estrutural revelam que a correlação entre a forma e a função de macromoléculas biológicas é crucial para a compreensão dos processos biológicos. Além disso, diversos estudos associam várias doenças a defeitos estruturais em proteínas, aumentando ainda mais o interesse na determinação das estruturas protéicas. A técnica de espalhamento de raios X a baixos ângulos permite a obtenção de parâmetros estruturais de proteínas, apresentando diversas vantagens sobre a cristalografia de proteínas e a ressonância magnética nuclear, mesmo não atingindo alta resolução. Trataremos, portanto, dois assuntos principais: estudos de sistemas diluídos e estudos de sistemas densos. Para o estudo de sistemas diluídos o enfoque principal será na modelagem estrutural de proteínas em solução, onde são apresentados e discutidos diversos métodos de simulação tanto da estrutura das macromoléculas quanto de seus parâmetros hidrodinâmicos. Estes métodos foram aplicados ao estudo de diversos problemas, tais como: (i) as estruturas das hemoglobinas extracelulares de Biomphalaria glabrata e Glossoscolex paulistus, proteínas gigantes com elevada cooperatividade funcional entre suas subunidades; (ii) as diferenças estruturais entre as formas livres e ligadas a lipídeos da proteína básica de mielina, uma das proteínas principais do axônio nervoso e cujo mal funcionamento leva a doenças neuronais; (iii) a interação entre proteínas e polímeros, tema relevante para processos de cristalização e construção de sistemas bio-poliméricos; e (iv) a estrutura da proteína precursora amilóide, proteína transmembrana que, apesar de diversas funções conhecidas, é uma das precursoras principais do Mal de Alzheimer. Já no estudo de sistemas densos é apresentada uma nova metodologia baseada em simulações de Monte Carlo para elipsóides de revolução. Como elipsóides podem servir de sistemas modelos para diversos sistemas reais, simulações de propriedades de soluções concentradas destes sistemas são de grande interesse. Com base nestas simulações, funções de espalhamento e funções de correlação puderam ser calculadas para um grande intervalo de anisotropias e concentrações, permitindo a obtenção de funções numéricas que podem ser utilizadas no estudo de sistemas reais uma vez que não existem expressões analíticas para este tipo de sistema. Como aplicação, este método foi utilizado no estudo de nanopartículas de ferro em matriz de silício, fornecendo parâmetros estruturais do sistema. / Abstract: In this dissertation, theoretical and experimental aspects of the calculation of structural parameters and ab-initio modeling for biological macromolecules and condensed particle systems are being discussed. Two main applications will be presented, complemented by computational simulations and many experimental results. For dilute systems the focus will be on the structural modeling of several proteins in solutions, including the calculation of hydrodynamic parameters. Recent developments in structural molecular biology reveal that knowledge about the correlation existing between the structure and function of biological macromolecules is crucial for the understanding of biological processes. Many studies have proved that structural defects detected in certain proteins are responsible for serious diseases. Small angle X-ray scattering has proved to be very useful in the determination of the low resolution structure of macromolecules in solution. This technique offers clear advantages with respect to other techniques, like singlecrystal X-ray crystallography and nuclear magnetic resonance. The low resolution structural studies of proteins included: (i) the 3D solution structure of the extracellular hemoglobin from the species Biomphalaria glabrata and Glossoscolex paulistus, giant proteins with high functional cooperativity between their subunits; (ii) the determination of the structural differences between the lipid free and lipid bound forms of myelin basic protein (MBP), one of the most important proteins of the axon sheath whose bad functioning leads to neural diseases; (iii) the study of protein-polymer interactions, relevant subject for crystallization processes and development of bio-polymeric systems; (iv) the 3D solution structure of the amyloid precursor protein, APP, transmembrane protein which is related to the Alzheimer disease. For the study of dense systems, a Monte Carlo based method for the simulation of a system of hard ellipsoids of revolution was developed. Ellipsoidal particles can be used as model systems for many real problems and simulations of the properties of concentrated solutions are of great interest. As a result of these simulations, scattering functions and correlation functions could be derived for a wide interval of anisotropies, permitting the calculation of numerical functions that can be used in real systems. As an example, this method was used for the study of iron nanoparticles in a silica matrix, leading to the determination of mean radius and size distribution of the particles. / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências