Made available in DSpace on 2014-07-29T15:16:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Lorena Cardoso Cintra.pdf: 4143916 bytes, checksum: 422ca8b39c01e66c797228b6083cedf8 (MD5) Previous issue date: 2010-08-27 / The termodimorphic fungus Paracoccidioides brasiliensis is the etiological agent of paracoccidioidomycosis, a human systemic mycosis of high prevalence in Latin America. P. brasiliensis is exposed to oxidative stress (OS) caused by reactive oxygen species (ROS) produced by the defense cells of the human host. When the invasion by pathogens occurs, the host defense system generates ROS to fight the invader. Inside the human host, P. brasiliensis is phagocytosed by macrophages, facing an extremely hostile environment due to nitric oxide and hydrogen peroxide. The Trx1 is an intracellular redox protein, which participates in the maintenance of cell redox homeostasis, both in terms of OS as reducer. It is ubiquitous and is characterized by typical CXXC active site, responsible for oxidation, reduction, or isomerization of proteins disulfide bonds. In a previous work, it was isolated, characterized and cloned into expression vector pGEX-4T-3 cDNA coding for TRX1 of P. brasiliensis (accession number AY376435). The recombinant protein (recPbTRX1) was produced and partially purified and the yeast cells of P. brasiliensis showed increased expression of the gene coding for PbTRX1 in response to OS. This study aimed the heterologous expression of cDNA of a thioredoxin of the fungus P. brasiliensis in Pichia pastoris, in order to obtain it in larger amounts for their subsequent biochemical characterization and application in biotechnological processes. The P. brasiliensis thioredoxin 1 (trx1) cDNA was obtained via PCR using the plasmid pGEX-Trx1 as template and cloned into expression vector pHIL-D2 and pPIC9 (for intracellular and extracellular expression). The insertion of the interested gene in the correct orientation was verified by sequencing and the homology was observed with Trx1 P. brasiliensis. These vectors were used to transform the P. pastoris yeast strain SMD1168 with his4- genotype. The presence of the cassette s expression was confirmed in the yeast s genome. No transformants able to secrete the protein from the building with the vector pPIC9 were detected and the intracellular production was carried from the pHIL-D2 vector. / O fungo termodimórfico Paracoccidioides brasiliensis é agente etiológico da paracoccidioidomicose, uma micose sistêmica humana, com alta prevalência na América Latina. P. brasiliensis está sujeito a estresse oxidativo (EO) causado pelas espécies reativas de oxigênio (EROs), produzidas pelas células de defesa do hospedeiro humano. O sistema de defesa do hospedeiro quando da invasão por patógenos gera EROs para combater este invasor. P. brasiliensis ao penetrar no hospedeiro humano é fagocitado pelos macrófagos, enfrentando um ambiente extremamente hostil devido ao oxido nítrico e peróxido de hidrogênio. A Trx1 é uma proteína redox, intracelular, que participa da manutenção da homeostase redox da célula, tanto em condições de EO quanto redutor. É ubiquitária e caracterizada pelo sítio ativo típico CXXC, responsável pela oxidação, redução, ou isomerização das pontes dissulfeto de proteínas. Em trabalho realizado anteriormente, foi isolado, caracterizado e clonado em vetor de expressão pGEX4T-3 o cDNA codificante para Trx1 de P. brasiliensis (número de acesso AY376435). A proteína recombinante (recPbTRX1) foi produzida e parcialmente purificada e as células leveduriformes de P. brasiliensis apresentaram expressão aumentada do gene codificante para Pbtrx1 em condições de EO. O presente trabalho teve como objetivo a expressão heteróloga de uma tiorredoxina do fungo P. brasiliensis em Pichia pastoris, visando sua obtenção em maior quantidade para sua a posterior caracterização bioquímica e aplicação em processos biotecnológicos. O cDNA do gene da tiorredoxina 1 (trx1) de P. brasiliensis foi obtido via PCR utilizando como molde o plasmídeo pGEX-Trx1 e clonado no vetor de expressão pHIL-D2 e pPIC9 (para expressão intracelular e extracelular). A inserção do gene de interesse na orientação correta foi verificada por seqüenciamento, apresentando homologia com a Trx1 de P. brasiliensis. Estes vetores foram utilizados para transformar a linhagem SMD1168 da levedura P. pastoris com genótipo his4-. A presença do cassete de expressão foi confirmada no genoma da levedura. Não foram detectados transformantes capazes de secretar a proteína a partir da construção com o vetor pPIC9 e a produção intracelular foi realizada a partir do vetor pHIL-D2.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:16:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernanda.pdf: 2058487 bytes, checksum: 8d18627071331444bbad758cdb3863e5 (MD5) Previous issue date: 2006-08-31 / The temperature-dependent dimorphic fungus Paracoccidioides brasiliensis is the etiological agent of Paracoccidioidomycosis (PCM), a human systemic mycosis highly prevalent in countries of Latin America. P. brasiliensis is subjected to different insults from human host, such as oxidative stress caused by reactive oxygen species produced by the host during the infection. Thioredoxin (TRX) is an intracellular redox protein that is required to maintain redox homeostasis in response to both reductive and oxidative stress conditions in several organisms. We report here the characterization of a 811 bp cDNA Pbtrx1, encoding a PbTRX1 of 116 amino acids, with a predicted molecular mass of 12 kDa and pI 5.2. This putative protein presented one highly conserved active site motif (WCGPC) between TRXs from several organisms. The phylogenetic analysis performed with PbTRX1 and TRXs from other organisms, putted P. brasiliensis in the fungi clade. We also performed the prediction of the secondary structure of PbTRX1 that shows a pattern characteristic of the open twisted alpha/beta, similar to TRX secondary structures described in other fungus. In order to obtain the recombinant PbTRX1, the expression construct pGEX-4T-3-trx1 was introduced into Escherichia coli cells and the expression and purification of the recombinant protein was obtained. The recPbTRX1 and PbTRX1 from yeast cells extract were found to catalyze the reduction of insulin. However the PbTRX1 from yeast cells extract treated with H2O2 showed highly insulin reduction activity than the yeast cells no treated. PbTRX1 was detected by Western blotting in the extracts from yeast cells growth and from mycelium to yeast transition. The yeast cells growth was significantly inhibited by H2O2; however the mycelium to yeast transition was little affected by this oxidant. Semi-quantitative RT-PCR was employed to analysis the expression of Pbtrx1 gene in response to H2O2. The level of Pbtrx1 transcripts was higher in yeast cells treated with H2O2 than in yeast cells no treated. To realize how P. brasiliensis deals with oxidative stress is essential to understand the mechanisms involved in its survival in the host. It may be possible that PbTRX1 enhances survival of P. brasiliensis in the host, protecting the fungus against the reactive oxygen species and allowing, in this way, the progress of the infection. / O fungo termodimórfico, Paracoccidioides brasiliensis, é o agente etiológico da paracoccidioidomicose (PCM), uma micose sistêmica humana, com alta prevalência na América Latina. No hospedeiro humano, o fungo P. brasiliensis está sujeito a vários insultos, tais como o estresse oxidativo causado pelas espécies reativas de oxigênio, que são produzidas pelas células de defesa do hospedeiro durante a infecção. A tiorredoxina (TRX) é proteina redox intracelular que participa da manutenção da homeostase redox da célula, tanto em condições de estresse oxidativo quanto redutor. Neste trabalho apresentamos a caracterização de um cDNA de 811 pb, designado como Pbtrx1, que codifica para uma proteína, PbTRX1, de 116 resíduos de aminoácidos com massa molecular predita de 12 kDa e pI de 5,2. PbTRX1 apresentou um motivo de sítio ativo conservado (WCGPC) entre as TRXs de vários organismos. Análise filogenética com PbTRX1 e TRXs de outros organismos colocou P. brasiliensis no clado de fungos. Foi também realizada a predição da estrutura secundária da PbTRX1, que apresentou um padrão característico formado por cadeias-β que estão envolvidas por α-hélices. Para obter a proteína recombinante, recPbTRX1, foi realizada a construção do pGEX-4T-3-trx1 e este foi introduzido nas células de Escherichia coli. Assim, a expressão e purificação da proteína recombinante foi obtida. A proteína recPbTRX1 e a PbTRX1, presente no extrato protéico de células leveduriformes, apresentaram atividade redutora de insulina. Entretanto, a PbTRX1 presente no extrato protéico de células leveduriformes tratadas com H2O2, mostrou maior atividade redutora de insulina quando comparada com extrato de células leveduriformes não tratadas. A PbTRX1 foi detectada, por Western blotting, em extratos de células leveduriformes em crescimento e durante a transição de micélio para levedura. O crescimento das células leveduriformes foi inibido por H2O2, entretanto a transição de micélio para levedura foi pouco afetada por este oxidante. A técnica de RT-PCR semi-quantitativo foi empregada para análise da expressão do Pbtrx1 em resposta ao H2O2. O nível de transcritos de Pbtrx1 foi maior nas células leveduriformes tratadas com H2O2 do que nas células não tratadas. Para compreender como P. brasiliensis lida com estresse oxidativo é essencial entender os mecanismos envolvidos em sua sobrevivência no hospedeiro. É possível que PbTRX1 aumente a sobrevivência de P. brasiliensis no hospedeiro, protegendo o fungo contra espécies reativas de oxigênio e, desta maneira, permitindo o progresso da infecção.