Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-07-25T13:32:13Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Junaine Vasques da Silva - 2002.pdf: 3727327 bytes, checksum: 4cb8c1db4d3fb95798779f39aae78673 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-26T12:05:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Junaine Vasques da Silva - 2002.pdf: 3727327 bytes, checksum: 4cb8c1db4d3fb95798779f39aae78673 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T12:05:00Z (GMT). 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In this work the cell envelope of the SC was spin labeled with a sulfhydryl-specific nitroxide reagent to investigate the water content effects upon the protein dynamics directly in the intact tissue. A two-state model for the nitroxide side chain described the coexistence of two spectral components in the electron paramagnetic resonance (EPR) spectra. The so-called strongly immobilized component, S, is associated with the EPR signal of a motionally restricted nitroxide fraction having its N-O group hydrogen bonded to protein (rigid structure) while the weakly immobilized component, W, corresponds to the signal provided by the spin labels with higher mobility (~10 times greater) exposed to the aqueous environment. The relative populations between these two mobility states, S and W, are in thermodynamic equilibrium. The standard Gibbs free energy, enthalpy and entropy changes for transferring the nitroxide side chain from the state contacting the solvent, W, to the one contacting protein, S, indicated that the reduction of the SC water content to below ~h 0.69, g H2O per g dry SC, stabilizes the protein interacting state, S. Upon decreasing the SC hydration level below ~h 0.69 the segmental motion of the polypeptide chains and the rotational motion of the spin-labeled side chain were also constrained. To test our methodology in a pure and very well known protein, we also studied the effects of two types of detergents on the bovine serum albumin (BSA). Both detergents, the anionic sodium dodecyl sulfate (SDS) and the zwitterionic N-hexadecyl-N,N-dimethyl-3-ammonium-1-propanesulfonate (HPS) increase the mobility of the protein backbone and of the nitroxide side chain. The thermodynamic parameters indicated that these detergents destabilize the protein favoring less compact conformations. This work can also be useful to improve the spectral analysis of site-directed spin labeling, especially for a more quantitative description in terms of thermodynamic parameters. / A camada mais superficial da epiderme, o Estrato Córneo (EC), tem como função principal a formação de uma barreira física que controla a perda de água do corpo bem como a permeação de outras substâncias em ambas as direções da pele. O EC é formado por células anabolicamente mortas, os corneócitos, os quais sofreram diferenciação celular terminal, e sua função é realizada formando uma estrutura de proteínas altamente insolúveis na superfície do corneócito, chamada de envelope celular, e também uma matriz lipídica, essencialmente ceramídios, colesterol e ácidos graxos, que dificultam a difusão da água. Neste trabalho, o EC foi marcado com marcadores de spin específicos para reagir com os grupos sulfidrilas das proteínas, para investigar os efeitos do conteúdo de água na dinâmica de proteínas diretamente no tecido intacto. Um modelo de dois estados para a cadeia lateral do nitróxido descreveu a coexistência de duas componentes espectrais de ressonância paramagnética eletrônica (RPE). A componente denominada fortemente imobilizada (S), surge de uma fração de marcadores com o átomo de oxigênio do nitróxido ligado à proteína (estrutura rígida) enquanto a componente fracamente imobilizada é gerada pelos marcadores com mobilidade mais alta (~10 vezes maior) e expostos ao ambiente aquoso. As populações relativas entre estes dois estados de mobilidade, S e W, estão em equilíbrio termodinâmico. Os parâmetros da termodinâmica: energia livre padrão de Gibbs, entalpia e entropia, envolvidos na transferência da cadeia lateral do nitróxido do estado W, contatando ao solvente, para o estado S, contatando a proteína, indicaram que a redução do conteúdo de água para abaixo de ~0.69g de H2O por g de EC seco, estabiliza o estado S (cadeia lateral do nitróxido dobrada sobre a cadeia principal da proteína). Ao diminuir o nível de hidratação para abaixo de ~ h 0.69 (g H2o/g EC seco) o movimento local da cadeia polipeptídica e o movimento rotacional da cadeia lateral do marcador de spin foram ambos reduzidos. Para testar nossa metodologia em uma proteína pura e bem conhecida, estudamos os efeitos de dois tipos de detergentes sobre a albumina do soro bovino (BSA). Ambos os detergentes, o aniônico dodecil sulfato de sódio (SDS) e o ziteriônico N-hexadecil-N,N-dimetil-3-amônio-1-propanosulfonato (HPS) aumentaram a mobilidade da cadeia principal da proteína e da cadeia lateral do nitróxido. Os parâmetros termodinâmicos indicaram que estes detergentes desestabilizam a proteína favorecendo conformações menos compactas. Os resultados do presente trabalho também podem contribuir para aprimorar a

A glicação é uma reação não enzimática que ocorre entre proteínas e açúcares redutores e, é responsável pela formação de adultos e de ligações cruzadas entre proteínas, como por exemplo: a pentosidina, produto final de glicação avançada que se acumula em vários tecidos ao longo do tempo. A glicação é deletéria para o organismo e está associada a modificações estruturais em proteínas e alterações de suas funções específicas, tais como: atividade enzimática, capacidade de ligação e tempo de vida de proteínas, além de ser responsável pela produção de espécies reativas de oxigênio (EROS). O mecanismo de formação da pentosidina envolve reações oxidativas e, uma das estratégias para minimizá-Ia é o aumento da atividade antioxidante nos tecidos. A pariparoba (Pothomorphe umbellata (L.) Miq) demonstrou atividade antioxidante in vitro e in vivo quando aplicada sobre a pele. Essa atividade foi atribuída ao 4-nerolidilcatecol (4-NC), que se mostrou 10 vezes mais potente que o α-tocoferol. Os extratos de pariparoba também inibiram a lipoperoxidação espontânea da pele em camundongos sem pelo. Neste trabalho empregou-se o modelo de glicação de albumina de soro bovino (BSA) frente à D-ribose, com avaliação da fluorescência produzida pela pentosidina formada na reação. Avaliou-se igualmente a atividade do 4-NC em diferentes concentrações sobre a reação de glicação da BSA em presença de D-ribose após 24 horas, empregando-se a aminoguanidina como controle positivo. Nas condições experimentais o 4-NC não foi capaz de inibir a reação de glicação, ao contrário da aminoguanidina. Foi também utilizado modelo para avaliação da propriedade contrátil de fibroblastos em matriz tridimensional de gel de colágeno, glicado e não glicado com D-ribose. O 4-NC na concentração de 100 µM permitiu a manutenção da propriedade contrátil de fibroblastos em gel colágeno glicado. Estudos de glicação em maiores períodos de tempo devem ser realizados visando a confirmar a possível atividade anti-glicação deste composto. / Glycation is a non enzymatic reaction which occurs between proteins and reductor sugars, responsible for the formation of adducts and crosslinkers between proteins, such as, pentosidine, an advanced glycation end-product (AGE) which accumulates in many tissues during aging. AGEs accumulation is deleterious to the body and is associated with structural modifications in proteins and imbalance in their specific functions, such as: enzymatic activity, binding capacity, protein turnover and also responsible for the production of reactive oxygen species (ROS). The mechanism of pentosidine formation involves oxidative reactions. One of the strategies to reduce pentosidine formation is by increasing antioxidant activity in tissues. Pariparoba (Pothomorphe umbellata (L.) Miq. has showed antioxidant activity in vitro and in vivo when applied on the skin. This activity was attributed to 4-nerolydilcatechol (4-NC), which is 10 times more potent than α-tocopherol. Extracts of Pariparoba also inhibited the spontaneous lipid peroxidation in the skin of hairless mice. In this work, the bovine serum albumin (BSA) model for glycation with D-ribose, evaluated by pentosidine fluorescence spectroscopy was employed. The activity of 4¬NC was evaluated in different concentrations in this model after 24 hours. Aminoguanidine was used as positive control. In this experimental condition, 4-NC was not capable to inhibit the BSA glycation. We also evaluated the contractile properties of fibroblasts on tridimensional matriz of collagen gel glycated or not with D-ribose. 4-NC (100 µM) was able to keep the contractile capacity of fibroblasts in glycated collagen. Studies of glycation in longer periods of time should be made in order to further evaluate the possible anti-glycation activity of this compound.

A glicação é uma reação não enzimática que ocorre entre proteínas e açúcares redutores e, é responsável pela formação de adultos e de ligações cruzadas entre proteínas, como por exemplo: a pentosidina, produto final de glicação avançada que se acumula em vários tecidos ao longo do tempo. A glicação é deletéria para o organismo e está associada a modificações estruturais em proteínas e alterações de suas funções específicas, tais como: atividade enzimática, capacidade de ligação e tempo de vida de proteínas, além de ser responsável pela produção de espécies reativas de oxigênio (EROS). O mecanismo de formação da pentosidina envolve reações oxidativas e, uma das estratégias para minimizá-Ia é o aumento da atividade antioxidante nos tecidos. A pariparoba (Pothomorphe umbellata (L.) Miq) demonstrou atividade antioxidante in vitro e in vivo quando aplicada sobre a pele. Essa atividade foi atribuída ao 4-nerolidilcatecol (4-NC), que se mostrou 10 vezes mais potente que o α-tocoferol. Os extratos de pariparoba também inibiram a lipoperoxidação espontânea da pele em camundongos sem pelo. Neste trabalho empregou-se o modelo de glicação de albumina de soro bovino (BSA) frente à D-ribose, com avaliação da fluorescência produzida pela pentosidina formada na reação. Avaliou-se igualmente a atividade do 4-NC em diferentes concentrações sobre a reação de glicação da BSA em presença de D-ribose após 24 horas, empregando-se a aminoguanidina como controle positivo. Nas condições experimentais o 4-NC não foi capaz de inibir a reação de glicação, ao contrário da aminoguanidina. Foi também utilizado modelo para avaliação da propriedade contrátil de fibroblastos em matriz tridimensional de gel de colágeno, glicado e não glicado com D-ribose. O 4-NC na concentração de 100 µM permitiu a manutenção da propriedade contrátil de fibroblastos em gel colágeno glicado. Estudos de glicação em maiores períodos de tempo devem ser realizados visando a confirmar a possível atividade anti-glicação deste composto. / Glycation is a non enzymatic reaction which occurs between proteins and reductor sugars, responsible for the formation of adducts and crosslinkers between proteins, such as, pentosidine, an advanced glycation end-product (AGE) which accumulates in many tissues during aging. AGEs accumulation is deleterious to the body and is associated with structural modifications in proteins and imbalance in their specific functions, such as: enzymatic activity, binding capacity, protein turnover and also responsible for the production of reactive oxygen species (ROS). The mechanism of pentosidine formation involves oxidative reactions. One of the strategies to reduce pentosidine formation is by increasing antioxidant activity in tissues. Pariparoba (Pothomorphe umbellata (L.) Miq. has showed antioxidant activity in vitro and in vivo when applied on the skin. This activity was attributed to 4-nerolydilcatechol (4-NC), which is 10 times more potent than α-tocopherol. Extracts of Pariparoba also inhibited the spontaneous lipid peroxidation in the skin of hairless mice. In this work, the bovine serum albumin (BSA) model for glycation with D-ribose, evaluated by pentosidine fluorescence spectroscopy was employed. The activity of 4¬NC was evaluated in different concentrations in this model after 24 hours. Aminoguanidine was used as positive control. In this experimental condition, 4-NC was not capable to inhibit the BSA glycation. We also evaluated the contractile properties of fibroblasts on tridimensional matriz of collagen gel glycated or not with D-ribose. 4-NC (100 µM) was able to keep the contractile capacity of fibroblasts in glycated collagen. Studies of glycation in longer periods of time should be made in order to further evaluate the possible anti-glycation activity of this compound.