Entre los receptores de muerte celular, se describe al receptor Fas en células linfoides como un receptor que activa tanto apoptosis como necrosis. Recientemente se ha asociado la inducción de apoptosis con la salida de ATP vía hemicanales formados por panexina-1 en linfocitos. Por otra parte, muchas evidencias señalan al ATP extracelular como mediador de muerte celular, tanto por necrosis como por apoptosis, identificándose al receptor purinérgico P2X7 como receptor de muerte, el que tiene como único ligando biológico al ATP. En este contexto, en esta Tesis, se determinó que las células A20 (derivadas de linfocitos B de ratón) y Jurkat (derivadas de linfocitos T humanos), pero no Ramos, Raji (derivadas de linfocitos B humanos) y A20R (derivadas de linfocitos B de ratón) son sensibles a FasL. En células Jurkat el tipo de muerte celular que predominó fue la apoptosis, en cambio en A20 fue la necrosis. Solo las células Jurkat liberaron ATP en forma significativa de manera tiempo dependiente en respuesta a estimulación con FasL y no se obtuvo evidencia de daño en la membrana plasmática. En estas células la liberación de ATP fue inhibida por zVAD (inhibidor general de caspasas) y z-IETD (inhibidor de caspasa 8), pero no por zDEVD (inhibidor de caspasa 3). Además, la pre-incubación con inhibidores de hemicanales formados por panexinas (carbenoxolona y probenecid), pero no de hemicanales formados por conexinas (heptanol) también inhibió la liberación de ATP en respuesta a FasL. Por otra parte, en las células Jurkat los inhibidores de los receptores P2X7, oATP y BBG, inhibieron la muerte celular por apoptosis, en cambio los inhibidores de esfingomielinasas (miriocina, imipramina y GW4869) no protegieron a estas células al estimularlas con FasL. En células A20, oATP y el inhibidor de esfingomielinasa neutra (GW4869) mostraron un efecto protector al inhibir la muerte por necrosis inducida por FasL. Además, se apreció un efecto protector en la muerte por apoptosis al pre-tratar estas células con suramina. En ambos tipos celulares el tratamiento con N-acetilcisteína bloqueó la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) inducidas por FasL. Estos resultados representan la primera evidencia de que se produce una cooperación entre dos receptores de muerte celular, Fas y P2X7, en la ejecución de la muerte celular en células linfoides. Frente al mismo estímulo en células A20 y Jurkat, el tipo de muerte celular y los mecanismos involucrados son en parte distintos. En células A20, FasL gatilla muerte celular por necrosis, que podría involucrar la participación de otros receptores P2X distintos a P2X7. En cambio, en las células Jurkat la activación del receptor Fas por FasL lleva, por una parte a la activación de caspasa-8 y posteriormente, a la activación de la caspasa-3. Por otro lado, la liberación de ATP activada por caspasa-8 sería mediada por hemicanales formados por panexina-1. Esto a su vez llevaría a la activación del receptor P2X7, que gatillaría la muerte celular por apoptosis en un mecanismo que podría involucrar la participación de ROS. Esto es un hallazgo importante, ya que en las células Jurkat, que son células tipo II, además de tBID, liberan ATP vía hemicanales formados por panexina-1 lo que también contribuiría a la amplificación de la vía intrínseca de la apoptosis mediante la activación del receptor P2X7.

O ácido 3-indol acético (IAA), um conhecido hormônio de planta, e seu metabólito indol-3-carboxialdeído (ICA) têm sido envolvidos em várias patologias humanas como fenilcetonúria e doenças renais. A formação de espécies reativas de oxigênio e de estados eletronicamente excitados, como o oxigênio singlete (1O2) e a carbonila triplete (R2-C=O*), durante a oxidação aeróbica do IAA catalisada por peroxidase de raiz forte (HRP) têm sido relacionada com efeitos citotóxicos do IAA. Nossos resultados indicam aumento na formação de 8-oxo-7,8-dihidro-2\'desoxiguanosina (8-oxodGuo) após o tratamento da base com o sistema IAA/HRP/O2 in vitro, medido por um detector eletroquímico acoplado a um sistema de cromatografia líquida de alta performance (HPLC-EC). O tratamento de células de mamíferos (CV1-P e neutrófilos) com este sistema induziu o aumento na formação de 8-oxodGuo no DNA, assim como o aumento no nível de lipoperoxidação das células CV1-P quando comparadas ao controle. Detectamos a presença do adulo 1,N2-etenodesoxiguanosina em DNA de neutrófilos submetidos ao IAA. Portanto, neste estudo, apresentamos evidências de danos em biomoléculas promovidos pelo sistema IAA/HRP/O2. / Indole-3-acetic acid (IAA), a2 plant hormone, and its metabolite indole-3-carboxialdehyde (ICA) has been involved in several human pathologies as phenylketonuria and renal diseases. Formation of reactive oxygen species and electronically excited states as singlet oxygen (1O2) and triplet carbonyl (R2-C=O*), during the aerobic oxidation catalyzed by horseradish peroxidase (HRP) has been reported to be involved in the IAA cytotoxic effects. Our results show an increase in the formation of 8-oxo-7,8-dihydro-2\'deoxiguanosine (8-oxoxdGuo) after IAA/HRP/O2 system treatment in vitro as inferred from high performance liquid chromatography-electrochemical detection (HPLC-EC) measurements. Treatment of mammalian cells (CV1-P and neutrophils) with the system induces 8-oxoxdGuo formation in DNA as well increased levels of lipid peroxidation CV1-P cells when compared to controls. The 1,N2-etenodeoxyguanosine was detected in neutrophils DNA. Therefore, in this study, we presented evidence of biomolecule damage by IAA/HRP/O2 system.

El cáncer de próstata es la segunda neoplasia más común en la población masculina del mundo. El comportamiento clínico del cáncer de próstata localizado es muy variable; mientras que algunos casos tienen un tipo agresivo de cáncer que resulta en metástasis y muerte del paciente, otros tendrán un tipo indolente que se puede curar con terapias o monitorear cuidadosamente. Existen múltiples sistemas de estratificación de riesgo de mortalidad que usan parámetros clínicos, como los niveles de PSA y la Puntuación de Gleason. No obstante, estos criterios no pueden predecir adecuadamente el riesgo de recurrencia bioquímica. Los pacientes con cáncer de próstata no pueden ser dicotomizados con precisión en grupos de recurrencia bioquímica de bajo o alto riesgo mediante el uso de parámetros clínicos. Por este motivo se integró información genómica y clínica con el objetivo de identificar potenciales biomarcadores predictivos y generar firmas pronóstico que permitan una dicotomía más acertada de los pacientes. Se empleó una metodología de análisis estadístico predictivo de la recurrencia bioquímica utilizando genes relacionados con la regeneración de células madre de relevancia para la recurrencia bioquímica de cánceres, como la vía de señalización Wnt y la pluripotencia de células madre; y la contribución del parámetro clínico de la Puntuación de Gleason, de manera que se generó un firma pronóstico integrada. La firma integrada fue validada en cohortes independientes de pacientes disponibles en repositorios internacionales para ser dicotomizados en grupos de riesgo que puedan asociarse con un pronóstico bueno o malo. De esta manera, se tendrá un mejor pronóstico de los pacientes y la asignación adecuada de terapias para su tratamiento. Queda claro que el desarrollo y validación de nuevos biomarcadores para evaluar el pronóstico de recurrencia en cáncer de próstata contribuiría a mejorar la salud en la mayoría de los países independientemente de sus características sociales, económicas, culturales y epidemiológicas. / Tesis

Orientador: Maria Célia Bertolini / Banca: Iran Malavazi / Banca: Sergio Akira Uyemura / Resumo: O fungo filamentoso Neurospora crassa é um organismo modelo utilizado na compreensão de diversos aspectos da biologia dos eucariotos, e tem sido usado, em nosso laboratório, para estudos celulares básicos, como os mecanismos bioquímicos e moleculares envolvidos na regulação do metabolismo de glicogênio. Uma análise sistemática realizada com uma coleção de linhagens mutantes em genes codificadores de fatores de transcrição permitiu identificar várias proteínas potencialmente envolvidas na regulação do metabolismo do glicogênio neste organismo. Algumas linhagens mutantes apresentaram alterações no perfil de acúmulo de glicogênio e na expressão dos genes que codificam as enzimas glicogênio sintase (gsn) e glicogênio fosforilase (gpn) quando comparadas à linhagem selvagem. Dentre estas, duas linhagens mutantes em genes que codificam para a proteína RCO-1 (regulator of conidiation-1) e para uma proteína hipotética foram selecionadas para o presente estudo, levando em consideração que ambas linhagens também apresentaram variações na progressão do ciclo celular quando analisadas por citometria de fluxo. Como a proteína RCO-1 é uma provável parceira da proteína RCM-1 (regulator of conidiation and morphology-1), então a linhagem mutante no gene codificador de RCM-1 foi incluída neste trabalho. Portanto, foi feita a caracterização de um fator de transcrição anotado como proteína hipotética e de dois cofatores transcricionais RCO-1 e RCM-1, ortólogos ao complexo corepressor Tup1-Ssn6 de Saccharomyces cerevisiae. As proteínas RCO-1, RCM-1 e a codificada pela ORF NCU09739 estão envolvidas na regulação do metabolismo do glicogênio, atuando na regulação da expressão dos genes gsn e/ou gpn. Estas mesmas proteínas também são necessárias para o crescimento e desenvolvimento normal do... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The filamentous fungus Neurospora crassa is a model organism used to understand various aspects of eukaryotic biology. It has been used, in our laboratory, in basic cellular studies, such as the biochemical and molecular mechanisms involved in the regulation of glycogen metabolism. A systematic analysis performed with a collection of mutant strains in genes encoding transcription factors led to the identification of proteins likely involved in the regulation of glycogen metabolism in this organism. Some mutant strains showed changes in the glycogen accumulation profile and in the expression of the genes encoding the enzymes glycogen synthase (gsn) and glycogen phosphorylase (gpn) when compared to the wild-type strain. Among these, two mutant strains in the genes encoding RCO-1 (regulator of conidiation-1) and a hypothetical proteins were selected for the present study. Both strains presented variations in cell cycle progression when analyzed by flow cytometry. RCO-1 protein is likely a partner of RCM-1 (regulator of conidiation and morphology-1) protein, thus the mutant strain in the gene encoding RCM-1 was included in this work. Therefore, we performed the characterization of a transcription factor annotated as a hypothetical protein and the two transcriptional cofactors RCO-1 and RCM-1, orthologs of the Saccharomyces cerevisiae corepressor complex Tup1-Ssn6. RCO-1, RCM-1 and the product of the ORF NCU09739 are involved in the regulation of glycogen metabolism, acting in the regulation of gsn and/or gpn gene expression. The same proteins are necessary for growth and normal development of the fungus, since the mutant strains showed changes in hyphae length, pigmentation and conidiation. Gene expression analysis showed that the NCU09739 gene was highly expressed at the beginning of the conidia germination, showing the importance... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Maria Célia Bertolini / Co-orientador: Fernanda Zanolli Freitas / Banca: Cleslei Fernando Zanelli / Banca: Roberto do Nascimento Silva / Resumo: Neste trabalho, uma coleção de linhagens mutantes de N. crassa em proteínas quinases foi adquirida pelo nosso laboratório e estas linhagens foram utilizadas a fim de identificar as proteínas envolvidas no controle do metabolismo do glicogênio no fungo. Estas proteínas foram anotadas como pertencentes a diferentes classes de proteínas quinases devido às características dos seus domínios quinases. Inicialmente foram identificadas as quinases que estão envolvidas no controle do metabolismo do carboidrato através da quantificação do conteúdo de glicogênio, tanto em uma situação de crescimento vegetativo (30 °C), como sob a condição de estresse térmico (45 °C). Nesta parte, as linhagens mutantes que mostraram perfis de acúmulo de glicogênio diferente da linhagem selvagem, nas condições avaliadas foram selecionadas. Posteriormente, foram realizadas quantificações de atividade da enzima glicogênio sintase de N. crassa (GSN), sob as mesmas condições experimentais, na presença e ausência do modulador alostérico glicose-6-fosfato (G6P). Foi verificado que a enzima GSN presente em algumas linhagens mutantes provavelmente estaria diferentemente fosforilada, quando comparada à proteína presente na linhagem selvagem. Por este motivo, uma análise das diferentes isoformas de fosforilação foi realizada em algumas das linhagens mutantes combinando os ensaios 2D-PAGE e Western blot. Através destas análises foi possível verificar quais proteínas quinases estão envolvidas no controle do metabolismo do glicogênio e que atuam mais especificamente na regulação por fosforilação da enzima GSN. Das 55 linhagens inicialmente utilizadas, 6 linhagens apresentaram diferenças no acúmulo de glicogênio, na atividade GSN e no estado de fosforilação da enzima GSN, quando comparadas com a selvagem. Portanto, caracterizam proteínas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, a collection of N. crassa strains mutated in genes encoding protein kinases was used to identify proteins involved in the control of glycogen metabolism in this fungus. These proteins were annotated as belonging to different classes of protein kinases due to their kinase domains. Initially, we identified the proteins involved in the metabolism control by quantifying the glycogen accumulated under vegetative growth (30 °C) and under a stress condition such as heat stress (45 °C). The mutant strains showing glycogen accumulation profiles different from the wild-type strain under the conditions evaluated were selected. The selected mutant strains were used to quantify glycogen synthase activity (GSN), under the same experimental conditions, in the presence and absence of the allosteric modulator glucose-6-phosphate (G6P). From this assays, it was observed that GSN in some mutant strains would be differently phosphorylated when compared to the enzyme present in the wild-type strain. Therefore, an analysis of the GSN phosphorylation isoforms was performed in such mutant strains by combining 2D-PAGE and Western blot. Through these analysis, it was possible to identify which protein kinases are involved in the control of glycogen metabolism and specifically act in the GSN phosphorylation. Of the 55 strains initially used six strains showed differences in the glycogen accumulation, in the GSN activity, and in the state of GSN phosphorylation, compared to the wild-type strain. Therefore, they characterize putative protein kinases that regulate glycogen metabolism by regulating the GSN enzyme. The strain knocked-out in the ORF encoding the protein PHO85-like (a cyclin-dependent protein kinase) showed differences in the glycogen content, increased -/+ G6P ratio, and changes in the GSN phosphorylation... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Maria Célia Bertolini / Banca: Paulo Sergio Rodrigues Coelho / Banca: Otavio Henrique Thiemann / Banca: Gustavo Henrique Goldman / Banca: Aline Maria da Silva / Resumo: Resultados prévios, em nosso laboratório, permitiram identificar fatores de transcrição provavelmente atuando como reguladores do metabolismo de glicogênio no fungo Neurospora crassa utilizando uma coleção de linhagens mutantes do fungo contendo ORFS codificadoras de fatores de transcrição individualmente nocauteadas. O presente trabalho teve como objetivo realizar análises funcionais de alguns dos fatores de transcrição anteriormente identificados, tais como o regulador transcricional XlnR, descrito em outros fungos filamentosos como regulador de genes codificadores de enzimas xilanolíticas e/ou celulolíticas e o produto da ORF NCU04390, uma proteína sem função conhecida. Inicialmente foram realizadas análises de acúmulo de glicogênio e da expressão dos genes gsn (codificador da enzima glicogênio sintase) e gpn (codificador da enzima glicogênio fosforilase) durante o crescimento vegetativo (30ºC) e sob condição de estresse térmico (45ºC) nas linhagens mutantes e comparadas à linhagem selvagem. Ambas as linhagens mutantes apresentaram alterações tanto no conteúdo de glicogênio como na expressão dos genes citados anteriormente, o que indicou o possível envolvimento dos fatores de transcrição na regulação do metabolismo do carboidrato. Foram realizados experimentos com o objetivo de investigar a função do fator de transcrição XlnR na regulação do metabolismo de glicogênio. Foi verificado que esta proteína regula os níveis do carboidrato, bem como a expressão do gene gsn quando o fungo foi crescido em fontes alternativas de carbono. Entretanto, o fator de transcrição XLR-1 de N. crassa produzido na forma recombinante em E. coli (inteiro e truncado) não foi capaz de ligar ao motif presente no promotor gsn. Genes codificadores de duas endoxilanases foram identificados no genoma de N. crassa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Previous results from our laboratory using a collection of Neurospora crassa strains mutated in genes encoding transcription factors allowed us to identify transcription factors likely involved in glycogen metabolism regulation. The present work aimed to perform a functional analysis of some transcription factors previously identified, such as the transcriptional regulator XlnR, described in many filamentous fungi as a transcriptional regulator of xylanolitic and/or cellulolitic genes and a protein with unknown function, the ORF NCU04390 product. Initially, analysis of glycogen accumulation and gsn (coding glycogen synthase) and gpn (coding glycogen phosphorylase) gene expression were performed under vegetative growth (30 °C) and under heat shock cond ition (45 ºC) in the two mutant strains and compared to the wild-type strain. Both mutant strains showed changes in the glycogen levels as well as in the gsn and gpn expression, suggesting an involvement of these transcription factors in the regulation of glycogen metabolism. Additional analysis was performed in order to investigate the function of the XlnR transcription factor. It was observed that this transcription factor regulates the glycogen levels as well as the gsn expression under alternative carbon sources. However, the recombinant XLR-1 transcription factor produced in E. coli (entire and truncated proteins) was not able to bind to the XLR-1 motif present in the gsn promoter. Two endoxylanases coding genes were identified in the N. crassa genome database and analysis of their gene expression showed the upregulation of both genes during growth in xylan instead of xylose as carbon sources. This result suggested that the XLR-1 transcription factor is not the only protein that regulates the endoxylanases genes. The transcription factor encoded by NCU04390 ORF was... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Anibal E. Vercesi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-10-31T18:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_AlexandreDiasTavares_D.pdf: 6816960 bytes, checksum: 6f7f3252583073e43f00bd13ef00f373 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O presente trabalho está dividido em duas partes: a reconstituição funcional de uma proteína desacopladora de Arabidopsis thaZiana e a medida da expressão e da atividade de uma proteína desacopladora em resposta a diversos estresses abióticos. A expressão do gene AtPUMPl em Saccharomyces cerevisae e Escherichia coZi permitiu a confirmação de que este gene realmente codifica uma proteína desacoplado~ capaz de dissipar energia do gradiente eletroquímico de Ir. Num ambiente termoneutro (28°C), células expressando a AtPUMPl cresceram mais lentamente que células controle, enquanto sob baixa temperatura (14 °C) a taxa de crescimento de ambas as células foi semelhante. Quando expressa em um sistema procariótico e reconstituída em vesículas lipídicas, a AtPUMPl mostrou características cinéticas semelhantes às descritas para as outras proteínas desacopladoras. O transporte de Ir foi induzido por diferentes ácidos graxos, de uma maneira dependente do tamanho da cadeia de carbonos e do número de insaturações na mesma. Este transporte de Ir foi inibido por nucleotídeos de purina, sendo que mudanças no pH do meio externo alteraram a afinidade da AtPUMPl por nucleotídeos. Através dos experimentos de reconstituição, verificamos que as constantes de afinidade e velocidade máxima de transporte (Km e V máx) são similares às obtidas para outras proteínas desacopladoras vegetais e também para as UCP2 e 3. A expressão e a atividade da proteína desacopladora também foi estudada em situações de estresse abiótico, como excesso de sal, temperatura baixa e atmosfera hiperoxigenada, situações que sabidamente geram estresse oxidativo. Em coleóptiles de milho, a expressão do mRNA para a proteína desacopladora aumenta durante o estresse salino e permanece inalterada durante o estresse por mo. Entretanto, a expressão da proteína e a disponibilidade de substratos aumentaram significativamente nos dois casos, sugerindo uma regulação pós-transcripcional para este gene. Observamos ainda que mitocôndrias isoladas de coleóptiles de milho submetidos a estresse salino e por frio possuem uma razão ADP/O diminuída, que retoma para níveis controle na presença de BSA ou GTP. Em situações de aumento intracelular de Ca2+, observamos também que ativadores da proteína desacopladora inibem a geração mitocondrial de EAOs e que seus inibidores aumentam esta geração. Considerando os resuhadqs aqui apresentados, podemos, portanto, concluir que a AtPUMPl é uma verdadeira proteína desacopladora, capaz de afetar o crescimento celular, induzindo um desacoplamento mediado por ácidos graxos e inibido por nucleotídeos de purina. É possível sugerir ainda que a proteína desacopladora desempenhe um papel importante em situações de estresse abiótico, diminuindo a geração mitocondrial de EAOs de fonna a proteger o organismo do estresse oxidativo resultante / Abstract: The present work is divided in two parts: the functional reconstitution of the Arabidopsis thaZiana uncoupling protein 1 (AtPUMPI) and the expression and activity of the uncoupling protein under several abiotic stresses. AtPUMPI expression in Saccharomyces cerevisae and Escherichia coZi allowed us to confirm that this gene codes for a true uncoupling protein, able to divert energy of the proton electrochemical gradient. In a thermoneutral environment (28°C), AtPUMPI expressing cells grew slower than control cells, while under low temperatures (14 °C) growth rates were similar. When expressed in a prokaryotic system and reconstituted in lipid vesicles, AtPUMPI showed similar biochemical patterns to those already described for other uncoupling proteins. Ir transport was induced by severa! fatty acids and was dependent on the length and insaturations of the alkyl chain of the substrates. Pmine nucleotides were able to inhibit this proton transport, while changes in external pH alter AtPUMPl affinity for the nucleotides. Reconstitution experiments helped us to determine the Km and the Vmax for AtPUMPl. The values are within the physiologicallevels and very similar to those already obtained for other uncoupling proteins. We also studied the expression and activity of the uncoupling protein under situations of abiotic stresses, such as salinity, low temperature (chilling) and hyperoxygenated atmosphere. These situations are known to generate an oxidative stress. In maize coleoptiles, ZmPUMP mRNA expression increases under salt stress and does not change under chilling. However, protein expression and availability of substrates increased significantly on both situations, suggesting a post - transcriptional regulation for this gene. Moreover, mitochondria isolated ftom salt and cold stressed maize coleoptiles showed smaller ADP/O ratio, which returns to controllevels in the presence of BSA or GTP. In tomatoes submmited to a hyperoxygenated atmosphere, PUMP concentration and AOX activity patterns were similar to those already described for post-harvest ripening. However, preliminary experiments show increase in lipid peroxidation, resulting in a release of ftee fàtty acids, and consequent AOX inhibition and PUMP activation, even with a decrease in PUMP protein contento Under situations ofhigh intracellular Ca2+, we are able to observe also that uncoupling protein activators inhibit the mitochondrial generation of Reactive Oxygen Species (ROS) and that its inhibitors increased this generation. Considering all the above results, we ean conelude that AtPUMPI is a true uneoupling protein able to influenee eell growth through an uncoupling mechanism mediated by fatty aeids and inhibited by purine nucleotides. It is also possible to suggest that plant uneoupling proteins have a signifieant role under abiotic stress situations, decreasing mitoehondrial ROS generation and thus proteeting the tissue ttom the resulting oxidative stress / Doutorado / Ciencias Biomedicas / Doutor em Ciências Médicas

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-16Bitstream added on 2014-06-13T19:01:02Z : No. of bitstreams: 1 silvaneto_aj_dr_rcla.pdf: 1006827 bytes, checksum: 223c29e7447f0dc08588487b12b8e5f3 (MD5) / Neste trabalho foi feita a expressão e purificação das luciferases recombinantes do elaterídeo Pyrearinus termitilluminans e dos fengodídeos Phrixotrix hirtus e Phrixotrix viviani, e a determinação e comparação de suas propriedades físico-químicas. Estimamos os Kms para luciferina e ATP, as constantes catalíticas, pH ótimo e outros dados cinéticos nas três luciferases. Através do uso de sondas fluorescentes, fizemos uma inspeção da polaridade dos sítios de ligação da luciferina. Além disso, foi feita a modelagem molecular para complementar os estudos experimentais e identificar os resíduos do sítio-ativo que afetam a polaridade e os espectros de bioluminescência nestas luciferases. Os dados sugerem que a luciferase de Pyrearinus termitilluminans tem o sítio ativo mais hidrofóbico entre as luciferases estudadas e a luciferase de Phrixotrix hirtus o mais polar. Estes dados suportam a importância da polaridade e polarizabilidade orientada na determinação dos espectros de bioluminescência. Além disto, os resultados de termoestabilidade e cinética de luminescência da luciferase de Pyrearinus termitilluminans sugerem que esta enzima seja particularmente apropriada para aplicações de bioimageamento. / In this work, purification and comparative physical-chemical characterization of the recombinant luciferases from the elaterid Pyrearinus termitilluminans and from the phengodids Phrixotrix hirtus and Phrixotrix viviani was performed. The Kms for luciferin and ATP, the Kcat, optimum pH and other kinetics data were estimated in the three luciferases. Through fluorescent probes, we assessed the active-site polarity. Furthermore, molecular modeling was performed in order to support the experimental studies and suggest putative active site residues that could be responsible for changes of polarity. These data suggest that the luciferin binding site is more hydrophobic for Pyrearinus luciferase than in the other luciferases studied and support the polarity hypothesis as a mechanism for modulation of bioluminescence colors.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-11Bitstream added on 2014-06-13T20:41:02Z : No. of bitstreams: 1 goncalves_rd_dr_araiq_parcial.pdf: 284569 bytes, checksum: f7e48a4c9ff942697ece9e42f05b6fea (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-25T13:01:23Z: goncalves_rd_dr_araiq_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-25T13:03:34Z : No. of bitstreams: 1 000713132_20161231.pdf: 275112 bytes, checksum: 63f307a03521b081835abe229f60fbf4 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-02T15:03:46Z: 000713132_20161231.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-02T15:05:06Z : No. of bitstreams: 1 000713132.pdf: 8332325 bytes, checksum: 76068ad08200d9297dc8e7da373fb7ed (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Resultados prévios, em nosso laboratório, permitiram identificar fatores de transcrição provavelmente atuando como reguladores do metabolismo de glicogênio no fungo Neurospora crassa utilizando uma coleção de linhagens mutantes do fungo contendo ORFS codificadoras de fatores de transcrição individualmente nocauteadas. O presente trabalho teve como objetivo realizar análises funcionais de alguns dos fatores de transcrição anteriormente identificados, tais como o regulador transcricional XlnR, descrito em outros fungos filamentosos como regulador de genes codificadores de enzimas xilanolíticas e/ou celulolíticas e o produto da ORF NCU04390, uma proteína sem função conhecida. Inicialmente foram realizadas análises de acúmulo de glicogênio e da expressão dos genes gsn (codificador da enzima glicogênio sintase) e gpn (codificador da enzima glicogênio fosforilase) durante o crescimento vegetativo (30ºC) e sob condição de estresse térmico (45ºC) nas linhagens mutantes e comparadas à linhagem selvagem. Ambas as linhagens mutantes apresentaram alterações tanto no conteúdo de glicogênio como na expressão dos genes citados anteriormente, o que indicou o possível envolvimento dos fatores de transcrição na regulação do metabolismo do carboidrato. Foram realizados experimentos com o objetivo de investigar a função do fator de transcrição XlnR na regulação do metabolismo de glicogênio. Foi verificado que esta proteína regula os níveis do carboidrato, bem como a expressão do gene gsn quando o fungo foi crescido em fontes alternativas de carbono. Entretanto, o fator de transcrição XLR-1 de N. crassa produzido na forma recombinante em E. coli (inteiro e truncado) não foi capaz de ligar ao motif presente no promotor gsn. Genes codificadores de duas endoxilanases foram identificados no genoma de N. crassa... / Previous results from our laboratory using a collection of Neurospora crassa strains mutated in genes encoding transcription factors allowed us to identify transcription factors likely involved in glycogen metabolism regulation. The present work aimed to perform a functional analysis of some transcription factors previously identified, such as the transcriptional regulator XlnR, described in many filamentous fungi as a transcriptional regulator of xylanolitic and/or cellulolitic genes and a protein with unknown function, the ORF NCU04390 product. Initially, analysis of glycogen accumulation and gsn (coding glycogen synthase) and gpn (coding glycogen phosphorylase) gene expression were performed under vegetative growth (30 °C) and under heat shock cond ition (45 ºC) in the two mutant strains and compared to the wild-type strain. Both mutant strains showed changes in the glycogen levels as well as in the gsn and gpn expression, suggesting an involvement of these transcription factors in the regulation of glycogen metabolism. Additional analysis was performed in order to investigate the function of the XlnR transcription factor. It was observed that this transcription factor regulates the glycogen levels as well as the gsn expression under alternative carbon sources. However, the recombinant XLR-1 transcription factor produced in E. coli (entire and truncated proteins) was not able to bind to the XLR-1 motif present in the gsn promoter. Two endoxylanases coding genes were identified in the N. crassa genome database and analysis of their gene expression showed the upregulation of both genes during growth in xylan instead of xylose as carbon sources. This result suggested that the XLR-1 transcription factor is not the only protein that regulates the endoxylanases genes. The transcription factor encoded by NCU04390 ORF was... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Marcos Roberto de Mattos Fontes / Banca: Mario Sergio Palma / Banca: Maria Celia Bertolini / Banca: Ivan De Godoy Maia / Banca: Ney Lemke / Resumo: A Importina-α (ImpA) participa da via clássica de importação nuclear reconhecendo seqüências de localização nuclear (NLS) presentes em proteínas que apresentam atividades no núcleo. Almejando mais informações a respeito do mecanismo de reconhecimento para importação nuclear, nesse trabalho foram efetuados experimentos de expressão, purificação e cristalografia de raios-X da ImpA de Mus musculus com o peptídeo NLS da proteína de reparo de DNA Ku70 e peptídeos TMNLS, T52NLS, frutos de bibliotecas de peptídeos NLS específicos para isoformas da ImpA de Mus musculus e Homo sapiens, respectivamente. O peptídeo TMNLS, conforme esperado, ligou-se à ImpA de maneira similar ao NLS do antígeno T da SV40. Já o peptídeo não clássico T52NLS, obtido de uma biblioteca de peptídeos NLS para a isoforma 5 de Homo sapiens, acomodou-se ao sítio principal da ImpA de maneira satisfatória, indicando que essa seqüência também apresenta afinidade à isoforma de Mus musculus. Complementar à esse resultado, foi constatada a ligação do T52NLS ao sítio secundário da ImpA e, pela primeira vez, foi observada a ligação de um peptídeo monopartido de maneira alternativa, paralela à ImpA, ao contrário da posição anti-paralela, convencional. Surpreendentemente, resultados do complexo ImpA-NLS de Ku70 indicaramno como monopartido, e ligando-se a ImpA de maneira similar à versão fosforilada do peptídeo NLS do antígeno T da SV40. Posições específicas nos sítios de ligação foram confirmadas como essenciais, bem como resíduos da ImpA conservados nessas regiões, indicando a importância das interações intermoleculares nesses sítios. Adicionalmente foram obtidas informações relevantes, como a importância de resíduos de prolina nos NLSs e a não obrigatoriedade de regiões altamente básicas para o reconhecimento de um NLS pela ImpA / Abstract: The Importin-α (ImpA) plays a role in the classic nuclear import pathway, recognizing proteins that contain nuclear localization sequences (NLS), which have activities in the nucleus. Aiming additional information about the mechanism of nuclear import recognition, in this work, the expression, purification and X-ray crystallography experiments were performed with ImpA from Mus musculus and NLS peptides from the DNA repair protein Ku70 and the peptides TMNLS and T52NLS obtained from NLS peptide libraries specific for ImpA isoforms of Mus musculus e Homo sapiens, respectively. The peptide TMNLS, as expected, bound to the ImpA in a similar way to SV40 antigen T NLS. However, the non classical peptide T52NLS, obtained from a NLS peptide library for isoform 5 of Homo sapiens, which accomodation into the major site of ImpA was acceptable, showed that this sequence has affinity to the Mus musculus isoform. There was also the binding of T52NLS in the minor site of ImpA and for the first time the binding of a monopartite peptide in an alternative way was observed. It was parallel to the ImpA in spite of the conventional nonparallel position. Surprisingly the results of the ImpA- Ku70NLS complex indicated the peptide as monopartite and bounded to the ImpA similarly to the phosphorilated version of the SV40 antigen T NLS. Specific positions in the binding sites were confirmed as essentials, and conserved residues of ImpA in these regions were highlighted, indicating the importance of intermolecular interactions in these sites. Additional information was obtained like the importance of proline residues in NLS sequences and the non-mandatory highly basic regions for a NLS recognizing by ImpA. Keywords: Importin-!, nuclear import, NLS, X-ray crystallography, Ku70, TMNLS, T52NLS / Doutor