Este trabalho trata da purificação em escala preparativa por técnicas cromatográficas, determinação de seqüência primária parcial, caracterização espectroscópica por dicroísmo circular, fluorescência, infravermelho e investigação de atividades biológicas de duas lectinas ligantes de quitina dos extratos salinos de Artocarpus integrifolia, jaca, e Artocarpus incisa, fruta-pão. Nossos resultados revelaram que as lectinas quitina-ligantes das sementes de jaca e fruta-pão, jackina e frutackina respectivamente, são homólogas entre si, constituindo-se por monômeros de cerca de 14 kDa formados por três subunidades, unidas por pontes S-S. Elas possuem 62% de identidade entre si, são ricas em cisteínas, aminoácidos básicos e serinas e não possuem similares identificadas até o momento, podendo constituir um novo grupo de lectinas na superfamília de lectinas quitina-específicas. Os espectros de dicroísmo circular de jackina e frutackina são similares: ambas são proteínas de estrutura toda-beta, com máximo em torno de 230 nm e mínimo em torno de 214 nm, este último, bastante distorcido por estruturas desordenadas. Os espectros de fluorescência de jackina e frutackina apresentaram máximos de emissão acima de 340 nm, sugerindo que os N-terminais de duas das 3 cadeias de jackina e frutackina (onde os triptofanos estão localizados) estão expostos. Frente a condições extremas de pH e temperatura, monitoradas por CD e fluorescência, observou-se que a estrutura de jackina é vulnerável a pH ácido e termicamente estável. Quanto às atividades biológicas, jackina e frutackina mostraram atividade inibitória de crescimento para Saccharomyces cerevisiae; jackina também mostrou promoção de adesão da linhagem de células de eritroleucemia K562, atividade inibitória para Fusarium moniliforme na concentração de 2,25 mg/mL e atividade hemaglutinante frente a células sangüíneas humanas do sistema ABO e de coelhos, que não foi inibida nem por N-acetilglicosamina, indicando sua preferência por quitina ou seus fragmentos. / This work deals with the preparative-scale purification by chromatographic techniques, the partial primary sequence determination, the spectroscopic characterization by circular dichroism, fluorescence, FT-IR and the investigation of biological activities of two novel chitin-binding lectins from the saline extracts of the seeds of Artocarpus integrifolia, jackfruit, and Artocarpus incisa, breadfruit. Our results revealed that the chitin-binding lectins from jackfruit and breadfruit, jackin and frutackin respectively, are homologous to each other, consiting of monomers of 14 kDa, made up of 3 subunits, linked by S-S bridges. They have 62% of identity between each other; they are rich in cysteines, serines and basic amino acids and they are no homologous to any other known protein, probably constituting a new group of lectins in the chitin-binding lectin superfamily. The CD spectra of jackin and frutackin are similar: both present a beta profile spectra, presenting a maximum about 230 nm and a minimum around 214 nm, this later one, distorted by unordered structures. The fluorescence spectra of jackin and frutackin presented maxima above 340 nm, suggesting that the N-terminals of the 2 up 3 chains of jackin and frutackin (where the tryptophans are) are exposed. Regarding the pH and temperature exposure, monitored by CD and fluorescence, it was observed that the structure of jackin is vulnerable to acid pH and thermally stable. When considered the biological activities, jackin and frutackin presented growth inhibition activity towards Saccharomyces cerevisiae; jackin also promoted the adhesion of the erythroleukemic cell line K562, presented growth inhibition activity towards Fusarium moniliforme at 2,25mg/mL and hemaggluting activity towards rabbit and human red cells from the system ABO, that was not inhibited even by N-acetilglucosamine, suggesting itspreference by oligomers of N-acetilglicosamine or chitin.

Neste trabalho, apresentamos resultados da caracterização Magneto-Óptica de íons terras-raras (Nd3+ e Yb3+) em monocristais de niobato de lítio (LiNbO3). Medidas de Dicroísmo Circular Magnético (MCD) e de Emissão Circularmente Polarizada em Presença de Campo Magnético (MCPE) foram realizadas pela primeira vez nesses sistemas. Os resultados foram obtidos à temperatura de 2K, e em campos magnéticos de até 5 T. Através desses estudos, foi possível identificar os números quânticos cristalinos (&#956) dos subníveis Zeeman desses íons. A partir da dependência do sinal de MCD com a intensidade de campo magnético, determinou¬se o fator giromagnético efetivo g// do estado fundamental de cada íon, obtendo-se os valores: g//Nd = (1,4 &#177 0,1) e g//Yb = (4,7 &#177 0,1). Esses valores foram confirmados através de medidas de espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR), realizadas a baixa temperatura (4-8 K), em banda X. Os espectros de EPR foram tomados em função da orientação relativa do campo magnético externo com o eixo c cristalino dos cristais, em 3 planos perpendiculares entre si. Os espectros de EPR mostram a existência de diferentes sítios ocupados pelos íons terras-raras. O sítio mais populado tem simetria axial, e para esse centro determinaram-se os fatores g efetivos g//Nd = (1,440 &#177 0,005) e g//Nd = (2,959 &#177 0,004), para o íon Nd3+, e g//Yb = (4,705 &#177 0,008) e g//Yb = (2,693 &#177 0,005) para o íon Yb3+. Espectros de MCD e MCPE obtidos para um cristal de rubi ilustram as convenções utilizadas e atestam que o sistema experimental funciona adequadamente. Os espectros obtidos nessa amostra também são originais, tendo sido resolvidas as transições permitidas com luz circularmente polarizada entre os subníveis Zeeman correspondentes aos níveis de energia 4A2 e &#8254E (2E) do íon Cr3+. / In this work we present Magneto-Optícal characterizations of rare-earth ions (Nd3+ e Yb3+) in lithium niobate (LiNbO3) single crystals. Magnetic Circular Dichroism (MCD) and Magnetic Circularly Polarized Emission (MCPE) measurements were performed for the first time on those systems. Spectra were obtained at 2K and at magnetic field strength up to 5T. From these studies, it was possible to assign the crystal quantum number (&#956) of the Zeeman sublevels of these ions, so that the sign and allowance of the electronic transitions could be predicted. From the dependence of suitable MCD spectral lines on the magnetic field strength, the effective parallel gyromagnetic factor (g//) of the ground state for each of the rare earth ions has been determined to be: g//Nd = (1,4 &#177 0,1) e g//Yb = (4,7 &#177 0,1). These values are in dose agreement to those obtained by means of Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy, at 4-8 K, and at X-band frequency. EPR spectra were recorded as a function of the external magnetic field orientation relative to the c crystalline axis in three mutual perpendicular planes. These spectra show evidence of multiple sites occupied by the rare-earth ions. For the most intense line seen in the spectra of each ion, it could be clearly assigned a site with axial symmetry, with effective g factors of g//Nd= (1,440 &#177 0,005) and g//Nd = (2,959 &#177 0,004), for the Nd3+3+ ion, and g//Yb = (4,705 &#177 0,008) and g//Yb= (2,693 &#177 0,005) for the Yb3+ ion. MCD and MCPE spectra recorded for a ruby crystal shows the experimental conventions used so far in this work, as well as assure that the experimental system works properly. These results are original ones, by means of which, the spectral transitions between the Zeeman sublevels of the 4A2 and &#8254E (2E) of the Cr3+ ions in ruby could be resolved.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-05-19T12:14:27Z No. of bitstreams: 1 Amanda Emmanuelle Sales.pdf: 4982712 bytes, checksum: 90011cbdafe7a0363213b2fff5735b44 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T12:14:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amanda Emmanuelle Sales.pdf: 4982712 bytes, checksum: 90011cbdafe7a0363213b2fff5735b44 (MD5) Previous issue date: 2015-12-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fibrinolytic proteases are enzymes that degrade fibrin, the main component of blood clots. The accumulation of this protein leads to thrombosis responsible for cardiovascular disease including myocardial infarction. A promising alternative to thrombolytic therapy has been the production of these enzymes by microorganisms which promotes low cost, high efficiency and capacity for large scale production. This study aimed to select species of filamentous fungi isolated from Caatinga soil samples - Pernambuco - Brazil and assess their potential for production of proteases with fibrinolytic activity. Among the 36 isolates studied, 58% showed fibrinolytic activity above 100 U/mL. The microorganism with the higher activity in terms of enzyme production was Mucor subtilissimus UCP 1262 with 415 U/mL. Further optimization of the fermentation process resulted in the production of 1075 U/mL of enzymatic activity. The fibrinolytic enzyme had a capacity of enzymatic degradation of the blood clot of 16.7 % in vitro. Extraction of fibrinolytic protease produced at submerged fermentation was carried out using a PEG/ammonium sulphate aqueous two-phase system (ATPS). PEG 8000 15% and 25% ammonium sulphate were selected as the most appropriate components for extraction with Fibrinolytic Activity in salt phase: 345 U/mL; K: 0.65; Y: 253.1 % and FP: 8.8. The fibrinolytic enzyme from Mucor subitilissimus UCP 1262 was pre-purified using extractive fermentation in PEG and ammonium sulphate ATPS, in which the fungal strain was able to grown even in high salt concentration, produced and extracted simultaneously to the PEG phase. A novel protease with fibrinolytic activity was purified also by chromatographic methods using a two-step purification protocol. Compared to the crude enzyme extract, the specific activity of the enzyme increased 5.30 fold with a recovery of 36.31%. The initial crude extract with the enzyme was pre-purified using acetone precipitation and adsorbed by ion exchange chromatography on DEAE-sephadex G50. The two-dimensional electrophoresis system (2DE) coupled with SDS-PAGE showed a single protein band of approximately 15.3 kDa and isoelectric focusing point of 3.9, exhibiting a nature as an acidic enzyme. Additionally, the activity was slightly inhibited by EDTA, but significantly inhibited by PMSF and also had a higher affinity for the N-Succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe p-nitroanilide (SAApNA) and azocasein substrates, suggesting to be a chymotrypsin-like protease. Protein unfolding induced by pH and temperature were applied to study the protein conformational changes and showed from the thermal denaturation curve, change in ellipticity at 222 nm, indicated Tm (Melting temperature) of the protein to be 58.14°C. The far UV circular dichroism (CD) of the fibrinolytic protease showed the secondary structure with most content percentage of α-helix. These results demonstrate an economical, viable enzyme purification protocol. And studying the purified fibrinolytic enzyme have established basis for elucidating mechanisms responsible for the changes in conformation of the new fibrinolytic enzyme under varying conditions of temperature and pH. This novel fibrinolytic enzyme may represent a new source of therapeutic agents to treat thrombosis diseases. / Proteases fibrinolíticas são enzimas que degradam a fibrina, o principal componente dos coágulos sanguíneos. O acúmulo da fibrina nos vasos sanguíneos leva a trombose, fenômeno responsável por doenças cardiovasculares. Uma alternativa promissora para a terapia trombolítica tem sido a produção dessas enzimas por micro-organismos que promovem baixo custo, alta eficiência e capacidade de produção em larga escala. Produzir proteases fibrinolíticas por linhagens de fungos filamentosos por fermentação submersa e desenvolver o processo de purificação utilizando Sistemas de Duas Fases Aquosas (SDFA) e cromatografia líquida, além de caracterizar bioquímico e estruturalmente a enzima. Dentre as 36 espécies estudadas, 58% apresentaram atividade fibrinolítica acima de 100 U/mL A espécie com maior atividade foi Mucor subtilissimus UCP 1262 com 415 U/mL. Foram realizados processos fermentativos que resultaram na produção de 1075 U/mL de atividade fibrinolítica, com capacidade de degradação do coágulo sanguíneo de 16,7% in vitro. A extração da protease fibrinolítica produzida por fermentação submersa foi realizada utilizando o sistema de duas fases aquosas (SDFA) com Polietileno glicol (PEG) e sulfato de amônio. O PEG 8000 (g/mol) a 15% e sulfato de amônio a 25% foi selecionado como a condição mais eficiente para a extração da enzima na fase do sal, apresentando 345 U/mL de atividade, coeficiente de partição K=0,65; Recuperação Y=253,1% e Fator de purificação FP=8,8. A protease fibrinolítica produzida por Mucor subitilissimus UCP 1262 foi também pré-purificada utilizando fermentação extrativa com SDFA (PEG e sulfato de amônio), onde a espécie fúngica foi capaz de crescer mesmo em altas concentrações de sal, produzir e extrair simultaneamente para a fase do PEG do sistema. A protease fibrinolítica foi purificada também através de métodos cromatográficos utilizando um protocolo de purificação com dois passos. O extrato bruto inicial com a enzima foi pré-clarificado utilizando precipitação com acetona e adsorção em cromatografia de troca-iônica em DEAE-sephadex G50, o qual foi capaz de aumentar a pureza em 5,30 vezes com a recuperação de 36, 31%. O sistema de eletroforese bidimensional 2DE acoplado ao SDS-PAGE mostrou uma banda única de aproximadamente 15,3 kDa e a focalização isoelétrica apresentou o ponto isoelétrico no pH 3,9, exibindo uma natureza de enzima ácida. Adicionalmente a enzima foi significativamente inibida por PMSF e alta afinidade catalítica para o substrato sintético amidolítico N-Succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe p-nitroanilide (SAApNA) e azocaseína. Sugerindo ser uma serino-protease semelhante à quimotripsina. Desdobramento proteico induzido por pH e temperatura foram aplicados para estudar as mudanças conformacionais da enzima e mostraram através da curva de desnaturação térmica, mudança da elipticidade a 222 nm, indicando um Tm (Temperatura de desnaturação) da proteína de 58,14°C. O dicroísmo circular no UV distante (far UV CD) da protease fibrinolítica mostrou a estrutura secundária da proteína com maior teor de α-hélix. Estes resultados demonstram um protocolo de purificação de enzimas eficiente. E o estudo da enzima purificada estabeleceu bases para elucidar mecanismos responsáveis pelas mudanças de conformação de uma nova enzima fibrinolítica sob a variação de condições variadas de temperatura e pH. Esta enzima fibrinolítica pode representar uma nova fonte de agente terapêutico no tratamento de doenças trombolíticas.

Metaloproteases/desintegrinas (MD) isoladas de venenos de serpentes são potentes inibidores de agregação plaquetária e de adesão celular, processos envolvidos em doenças como trombose e câncer. As MD pertencem a classe PIII das SVMPs (´snake venom metalloproteinases´) que são constituídas por três domínios: metaloprotease (M), tipo-desintegrina (D) e rico em cisteína (C). A função dos três domínios nas atividades das moléculas ainda não é totalmente conhecida, e estudos com o objetivo de esclarecer suas funções são importantes para o desenvolvimento de novos fármacos. Algumas proteínas da classe PIII apresentam elevada atividade auto-proteolítica (liberando peptídeo constituído dos domínios D e C) enquanto que em outras PIII esta atividade não é menos evidente. Neste trabalho nós estudamos MD isoladas de veneno de Bothrops jararaca (bothropasina) e Bothrops alternatus (alternagina) em relação aos seus processos de autólise. Alternagina e bothropasina apresentaram diferentes comportamentos em relação à auto-proteólise, apesar do elevado grau de identidade entre as duas moléculas. Nesse trabalho, caracterizamos a estabilidade química e o comportamento de desenovelamento da proteína alternagina nativa pela guanídina HCl usando emissão de fluorescência intrínseca em combinação com espectroscopia de dicroísmo circular ´far´-UV. As amostras de alternagina, purificadas do veneno liofilizado, foram monitoradas por dicroísmo em comprimento de onda de 220nm e os resultados mostraram estruturas intermediárias no processo de desnaturação da proteína. Estudos semelhantes foram feitos com a bothropasina, com o objetivo de relacionar seus diferentes comportamentos auto-proteolíticos com os processos de desnaturação. Nas duas proteínas ocorreu uma alta correlação entre os estudos de auto-proteolise e de desnaturação. As MD isoladas de B. jararaca, jararagina e bothropasina, são isoformas descritas na literatura como isoláveis através de diferentes cromatografias. Neste trabalho, utilizamos os diferentes protocolos descritos para verificar a porção da isoforma majoritária no veneno. As amostras de proteína serão analisadas por espectrometria de massas, uma vez que a região N-terminal das proteínas está bloqueada. / Metalloproteinases/disintegrin (MD) isolated from snake venom are potent inhibitors of platelet aggregation and cell adhesion, processes involved in illnesses as cancer and thrombosis. MD belong to the PIII class of the metalloproteinase/disintegrin gene family and they are constituted by three domains: the catalytic domain, metalloprotease; disintegrin-like (D) and cysteine-rich (R). Some MD proteins are rapidly processed (producing the disintegrin-like/ cysteine-rich domains), while others MD are processed slowly. In this work, we studied the autolysis process of the MD isolated from the venom of Bothrops jararaca (bothropasin) and Bothrops alternatus (alternagin). Despite high sequence identity, alternagin and bothropasin showed different autolysis processes. The processing of the alternagin produces an intermediate with molecular mass of 43kDa whereas in the processing of the bothropasin this intermediate is almost not observable. In this work we studied alternagin and bothropasin under the viewpoint of chemical stability and the unfolding process to guanidine hydrochloride (Gnd-HCl) using dichroism circular and fluorescence spectrometry. The CD spectra (220nm) of the alternagin purified from the lyophilized venom showed an intermediate structure in the unfolding process. These studies were performed on bothropasin with the goal to relate the autolysis and unfolding process. These studies revealed a high correlation between both proteins . The MD isolated from B. jararaca, jararagin and bothropasin, are isophorms purified from different chromatograph processes reported in the literature. In this work, different purification processes were used to check the major isophorm. Due to the blocked N-terminal region, these proteins will be assessed by mass spectrometry.

Utilizando cristais de KCl:SH- dopados com centros F2+ na ausência de centros F e F2, permitiu-nos estudar o Dicroísmo Circular Magnético (DCM) em absorção das transições 1s ?g(493?m) e 1s ?g - 2py?w (509 ?m) como função do campo magnético de 0 < H < 48 KG e temperatura entre 1.5 < T < 77K. A transição 1s ?g, 2p? (1.4 ?m) em absorção não apresentou DCM dentro do limite de detecção de nosso equipamento (1.2 X 10-4); o mesmo aconteceu com a transição (2p?w- 1s ?g) em emissão (1.2 X 10-4). Irradiando com luz polarizada na banda ?, os centros F2+ se .reorienta ao longo da direção [110] em até 1.5 K, apresentando uma forte birrefringência. Medidas em absorção com centros F2+ alinhados em várias geometrias, permitiu estudar a contribuição ao DCM de cada orientação do defeito. Apresentamos um modelo teórico em bom acordo com os resultados experimentais. Utilizando uma técnica de Detecção óptica de EPR, determinamos o fator de Landé para o estado fundamental (g =1.965 ± 0.007) e o tempo de relaxação spin-rede do estado fundamental a H = 3.2 KG, que é típico do processo direto T1-1 = 4.3 X 10-2cotgh(g?H/2kT). / Using KCl:SH- doped with F2+ centers without F and F2, we studied the Magnetic Circular Dichroism (MCD), in absorption of yhe transition 1s ?g(493?m) and 1s ?g - 2py?w (509 ?m) as a function of the magnetic field 0 < H < 48 KG and temperature 1.5 < T < 77K. The transition 1s ?g, 2p? (1.4 ?m) does not present any MCD within the limit of detection of our equipament (1.2 X 10-4); No dichroism has been observed in emission in the 2p?w- 1s ?g transition (1.2 X 10-4). F2+ centers reorient along the [110] direction down to 1.5 K by polarized light excitation in the ? bands and present a strong birefringence. Measurements in absorption with aligned F2+ in various geometry allows as to determine the contribution of each orientation to the DCM. A theorical model is presented in good agrement with the experimental results. The optical detection of the EPR in X-band give the Landé factor af the graund state is g =1.965 ± 0.007) and the spin-lattice relaxation measured at H = 3.2 KG is typical of a direct process T1-1 = 4.3 X 10-2cotgh(g?H/2kT).

Orientador: Eduardo Maffud Cilli / Banca: Eduardo Maffud Cilli / Banca: Clovis Ryuichi Nakaie / Banca: Hosana Maria Debonsi Navickiene / Resumo: Este trabalho descreve a sintese, a relacao estrutura-funcao, a interacao com membranas e a atividade biologica de um peptideo proveniente da regiao amino-terminal da proteina Esticolisina II (St II). Esta proteina e uma citolisina pertencente a familia das actinoporinas, obtida da anemona marinha Stichodactyla heliantus. Estudos estruturais e biologicos da proteina nativa indicam que a regiao amino-terminal da St II participa do processo de formacao de poros em membranas. Deste modo, visando compreender o comportamento e a importancia dessa regiao para a atividade biologica da St II, 3 analogos contendo os 30 primeiros residuos que compoem a extremidade amino-terminal da St II foram sintetizados e analisados. Os peptideos foram obtidos mediante sintese em fase solida modificando-se um residuo de leucina ou isoleucina por triptofano nas posicoes 2, 7 ou 24. Os estudos conformacionais foram realizados atraves das tecnicas de fluorescencia e dicroismo circular. Para avaliar o comportamento estrutural dos peptideos em solucao, foram realizados estudos de variacao de pH, forca ionica e titulacao com um agente indutor de estrutura, o trifluoroetanol (TFE). Na interacao com mimeticos de membranas, os peptideos foram titulados por tres tipos de detergentes: dodecil-sulfato de sodio (SDS), HPS (N-hexadecil-N,N-dimetil-3-amonio-1-propano-sulfonato) e LPC (1-palmitoil-2-hidroxi-sn-glicero-3- fosfocolina). Complementando o estudo acima, tambem foram realizados experimentos utilizando acrilamida como agente supressor de fluorescencia. Os resultados obtidos demonstram que a estrategia de sintese de peptideos em fase solida atraves do protocolo Fmoc/tBu, utilizada na sintese dos peptideos deste trabalho, foi viavel. O processo de purificacao dos peptideos atraves de HPLC tambem se mostrou eficiente e viabilizou a obtencao do material com alto indice de pureza. / Abstract: In this study, we describe the synthesis, the relation function-structure, the interaction with membranes and the biological activity of the N-terminus region of the protein Sticholysin II (St II). This protein is a citolisin, which belongs to the family of the actinoporins, purified from the sea anemone Stichodactyla heliantus. According to biological and structural studies of the native protein, the N-terminus region of St II is involved on the pore formation process in membranes. In order to elucidate the function and the importance of this region to the biological activity of St II, three analogs containing the first 30 residues of the N-terminus region of St II were synthesized and analyzed. The peptides were obtained by solid phase synthesis and altered through the substitution of a leucine or isoleucine for a tryptophan on the positions 2, 7 and 24. Circular dichroism (CD) and tryptophan fluorescence studies have been carried out to investigate conformational properties of the peptides. In order to evaluate the structural modification on aqueous solution, studies were performed in order to evaluate the pH, ionic strength and addition of the secondary structural-inducing solvent TFE. The interaction studies with micelles were performed using three different surfactants: sodium dodecil-sulfate (SDS), N-hexadecyl-N,N-dimethyl-3-ammoniumpropanesulfonate (HPS) and lysophosphatidylcholine (LPC), and using acrylamide as a fluorescence suppression agent. We have demonstrated that on solid phase peptides synthesis using the Fmoc/tBu strategy is a success. The purification process of peptides through HPLC, has also revealed to be efficient, once the material was obtained with high purity level above 95%. The experiments of hemolytic activity showed that the three peptides have activities in æM concentration, this results reinforce the idea that the 30 residues of the N-terminus region have an important role on pore formation in membranes. / Mestre

Resumo: Este trabalho abordou a determinação quali e quantitativa de enantiômeros de catequinas em extratos e infusões das folhas de espécies do gênero Byrsonima (Malpighiaceae), tais como: B.basiloba, B. cocolobifolia, B. crassa, B. intermedia e B. verbascifolia. O trabalho descreve a determinação rápida e eficiente de catequina, ent- catequina, epicatequina e ent-epicatequina por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector de arranjo de fotodiodos e dicrísmo circular, usando coluna de fase estaconária quiral. O método possui alta seletividade e permite identificar inequivocadamente diastereômeros de catequinas em matrizes complexas como extratos vegetais, com limites de detecção (0,42 a 0,77 μg mL-1 ) e quantificação (1,27 a 2,32 μg mL-1 ) satisfatórios para as condições analisadas, e valores de precisão (0,3 to 4,8%) e exatidão (70,0 a 110,2%) recomendados pela ANVISA. Com exceção da espécie B. intermedia, quatro espécies do gênero apresentaram em seus extratos e infusões os diastereômeros catequina, epicatequina e ent-epicatequina. Experimentos para avaliar a epimerização da catequina indicaram que a incomum ent-epicatequina não é um artefato, podendo ser um produto do metabolismo de espécies do gênero Byrsonima. Enantiômeros da catequina apresentam diferentes atividades farmacológicas, o que pode causar a ocorrência de efeitos colaterais diversos, danosos à saúde humana. Portanto, esses resultados podem alertar quanto ao consumo indiscriminado de plantas medicinais pela população e contribuir para criação de políticas mais rigorosas no controle de qualidade de fitoterápicos no Brasil / Abstract: This work deals with the qualitative and quantitative determination of catechin and epicatechin enantiomers both in extracts and infusions from the leaves of the Byrsonima (Malpighiaceae) species (B.basiloba, B. cocolobifolia, B. crassa, B. intermedia and B. verbascifolia). This work describes a simple and reliable analytical high performance liquid chromatographic (HPLC) method coupled with photodiode array detector and circular dichroism for simultaneous determination of catechin, ent-catechin, epicatechin and ent-epicatechin. The direct separation was obtained in normal phase by HPLC using chiral stationary phase. The method has high selectivity. Regardless of variations in retention time, it was possible to identify unequivocally the enantiomers of catechin and epicatechin in complex matrices like plant extracts with satisfactory limit of detection (0.42 to 0.77 μg mL-1 ) and limite of quantification (1.27 to 2.32 μg mL-1 ). Under the conditions used, precision values were 0.3 to 4.8%, whereas accuracy values were 75.0 to 110.2%, recommended by ANVISA. Aside from B. intermedia specie, the other four Byrsonima species presented catechin, epicatechin and ent-epicatechin diastereomers both in methanolic extract and infusions. Experiments were carried out for verification the possibility of catechin epimerization. It was observed that the unusual ent- epicatechin was not an artifact, but product of Byrsonima species metabolism. Enantiomers of catechin present dissimilar pharmacological activities, which may cause the occurrence of various side effects, harmful to human health. Therefore, these results may warn about the indiscriminate use of medicinal plants by the population and contribute to the quality control of Brazilian herbal medicines / Orientador: Wagner Vilegas / Coorientador: Lourdes Campaner dos Santos / Banca: Mary Rosa Rodrigues de Marchi / Banca: Maysa Furlan / Banca: José Arimatéia Dantas Lopes / Banca: Suzana da Costa Santos / Doutor

Orientador: Alberto José Cavalheiro / Banca: Angela Regina Araujo / Banca: Isabele Rodrigues Nascimento / Banca: Daniel Rinaldo / Banca: Edson Rodrigues Filho / Resumo: Levando em consideração a diversidade química das estirilpironas isoladas de Cryptocarya mandioccana, este trabalho teve por objetivo estudar o mecanismo de fragmentação de 6 dessas substâncias por ESI-MS/MS e por GC-EI-MS e também determinar a configuração absoluta dos centros metínicos hidroxilados e do centro C6 do anel pirônico. Foram isoladas seis estirilpironas polihidroxiladas: desacetilcriptocarialactona (1), criptomoscatona D1 (2), criptomoscatona E2 (3), criptomoscatona E1 (4), criptomoscatona E3 (5) e criptomoscatona F1 (6). As análises por ESI-MS/MS e os cálculos teóricos indicaram que em fase gasosa os sítios de protonação e cationização das estirilpironas ocorrem no oxigênio carbonílico, similarmente aos anéis lactônicos descritos na literatura. O mecanismo de fragmentação proposto para as estirilpironas cationizadas com Na+ é comum a todas, apresentando perda neutra de C10H12O [M+Na148]+ e as substâncias tri-hidroxildas sofreram uma segunda fragmentação com perda neutra de acetaldeído [M+Na14844]+. Nos espectros de massas de íons totais não é observado o íon referente às moléculas protonadas [M+H]+, mas sim o íon [M+HH2O]+ referente à perda de água, portanto uma dissociação na fonte. Assim como para a espécie cationizada, este íon foi submetido à CID e no espectro MS/MS é observado novas eliminações de água referentes as perdas das demais hidroxilas, íons [M+HnH2O]+, e posteriormente abertura do anel pirônico e eliminação de mais uma molécula de água, seguida de CO [M+HnH2OCO]+. A derivação das estirilpironas com MSTFA permitiu analisá-las por CG-MS, porém em quase todos os casos não foi possível detectar o íon molecular. O pico base sempre é referente ao cátion de TMS (m/z 73), comum para substâncias derivadas com este reagente, enquanto que os outros íons fragmentos são resultantes da clivagem homolítica... / Abstract: Taking into account the chemical diversity of styrylpyrones isolated from Cryptocarya mandioccana, this work aimed to study the mechanism of fragmentation of six compounds belonging to this class by means of ESI-MS/MS and GC-EI-MS analysis and also to assign the absolute configuration of hydroxylated methinic centers and that at C6 in the pyrone ring. Six styrylpyrones poli-hydroxilated: desacetilcryptocaryalactone (1), cryptomoscatone D1 (2), cryptomoscatone E2 (3), cryptomoscatone E1 (4), cryptomoscatone E3 (5), e cryptomoscatone F1 (6) were isolated. Analysis by ESI-MS/MS and data from theoretical calculations in gas phase suggest the carbonyl oxygen as protonation and cationization site of the styrylpyrones, which is in accordance to data reported for the lactone rings. The fragmentation mechanism proposed for cationized styrylpyrones with Na+ is common to compounds 1-6, with loss of neutral C10H12O [M+Na148]+. Tri-hydroxylated substances showed a second fragmentation with loss of an acetaldehyde unit [M+Na14844]+. Although it was not possible to observe the protonated molecule ions [M+H]+ in the MS total ion spectrum, the ion [M+HH2O]+ referring to water loss was observed, which indicates in-source dissociation. As for the cationized species, this ion was subjected to CID process and the MS/MS spectrum showed an additional water loss related to a second hydroxyl group, ions [M+HnH2O]+. It was then followed by pyrone ring-opening and eliminations of a water molecule and CO [M+HnH2OCO]+. Derivatization of the styrylpyrones with MSTFA was conducted to allow the analysis by GC-MS. On the mass spectra, in almost all cases, it was not possible to detect the molecular ion, and the base peak was always related to cation TMS (m/z 73). This ion is common for substances derived with this reagent, while the others ions are fragments resulting from the homolytic β cleavage with... / Doutor

Orientador: João Ruggiero Neto / Banca: Amando Siuiti Ito / Banca: Sebastião R. Taboga / Banca: Manoel de Arcísio Miranda Filho / Banca: Marcia Perez dos Santos Cabrera / Resumo: Peptídeos bioativos são de grande interesse como substitutos de antibióticos e quimioterápicos convencionais já que, alguns deles apresentam atividades antimicrobiana, antifúngica e/ou anticâncer. Eles são predominantemente catiônicos e sua atividade tem se mostrado ser modulada por interações eletrostáticas, contribuições hidrofóbicas e por características elásticas da membrana, o seu alvo. O peptídeo mastoparano Polybia MP1 (MP1) possui dois resíduos ácidos (D2 e D8) e três resíduos básicos (K4, K5 and K11), que somados ao C terminal amidado conferem a ele uma carga elétrica líquida relativamente baixa, Q= +2. Nesta tese, foi analisada a importância da sequência de aminoácidos do MP1, da sua carga elétrica líquida e da sua hidrofobicidade média na interação com distintas membranas modelo, já que a presença de resíduos ácidos é rara dentre os peptídeos bioativos e além disto, o MP1 apresenta elevadas atividades antimicrobiana e anticâncer sem ser hemolítico. Para entender a sua especificidade e o seu mecanismo de ação em células bacterianas e de câncer, a atividade e a afinidade do MP1 foi acessada através de espectroscopia de fluorescência e de dicroísmo circular, medidas de potencial eletrocinético e de espalhamento de luz dinâmico e microscopia confocal. Estas técnicas permitiram a observação da estruturação do peptídeo, da sua partição da água para a interface de membranas modelo, da sua atividade lítica e da agregação dos lipossomos devido a sua adição. Assim, foi possível estimar as contribuições energéticas envolvidas no sistema além das dimensões dos danos causados pelo MP1 na superfície da membrana. MP1 mostrou que sua baixa carga elétrica líquida e a presença de dois resíduos ácidos na sua sequência de aminoácidos apresentam um papel importante em modular a sua estruturação e a sua atividade em uma ampla gama de composições lipídicas. Isso é atribuído... / Abstract: Bioactive peptides are of high interest as substitutes of conventional drugs since some of them present antimicrobial, antifungal and/or anticancer action. They are predominantly cationic and it has been shown that their activity is modulated by electrostatic interactions, hydrophobic contributions and the elastic features of the membranes their target. The mastoparan peptide Polybia MP1 (MP1) possesses two acidic residues (D2 and D8) and three basic ones (K4, K5 and K11), which together with the amidation of the C-terminal confers to it a relatively low net charge Q=+2. In this thesis, we analyzed the importance of the MP1 amino acid sequence, charge and hidrophobicity to the interaction with distinct model membranes, since the presence of acidic residues is a rare characteristic among the bioactive peptides and, beyond this, MP1 presents high antimicrobial and anticancer activities without being hemolytic. In search of understand its specificity and mechanism of action for bacteria and cancer cells, the activity and affinity of MP1 was assessed through circular dichroism and fluorescence spectroscopy, electrophoretic and dynamic light scattering measurements, and confocal microscopy. These techniques allowed the observation of the peptide structuration, the peptide partitioning from water to the model membranes interface, the peptide lytic activity, and the liposome aggregation due to peptide addition. From this, it was possible estimate the energetic contributions involved in the system, besides the dimension of the damages caused by MP1 on the membranes surface. MP1 showed that its low net charge and the presence of two acidic residues play an important role in modulating its structuration and activity in a wide range of lipid compositions, by equilibrating electrostatic and non-electrostatic contributions giving basis to understand its action as bioactive... / Doutor

Orientador: João Ruggiero Neto / Banca: Alexandre Suman de Araujo / Banca: Fernando Luis Barroso da Silva / Resumo: Peptdeos antimicrobianos possuem em geral cadeias curtas, carga líquida positiva devido ao excesso dos res duos b asicos e são ricos em amino acidos hidrof obicos. Possuem um grande potencial farmacológico, com atividade antimicrobiana modulada por interações eletrost aticas e hidrof obicas. Neste trabalho utilizou-se o pept deo sintético L1A (IDGLKAIWKKV ADLLKNT ���� NH2), que devido aos res duos de acido asp artico e lisinas constituintes de sua cadeia, possui carga liquida +3, em pH neutro. Foram analisadas as insuficiências do pH e da carga de ves culas aniônicas na adsorçãao do pept deo. Este estudo utilizou medidas de potencial eletrocin etico de ves culas e experimentos de titulação monitorados por dicro smo circular (CD). A adsorção do L1A a LUVs de POPC e misturas POPC/POPG em diferentes proporções de POPG, foi medida nos pHs 4, 7 e 10. Os espectros de dicro smo circular dos peptídeos, na presença de vesícula, apresentaram caracter sticas de estruturas helicoidais, enquanto apresentaram estruturas desordenadas em tampão. As frações de hélices obtidas são maiores quando o pept deo adsorve em ves culas com maiores quantidades de POPG, indicando forte contribuição eletrost atica. As constantes aparentes de adsorção dos pept deos as membranas modelo foram calculadas atrav es da elipticidade de CD normalizada em 222 nm, obtidas por titulações de pept deo com ves culas. A a - nidade do pept deo a ves culas aniônicas e signi cativamente maior do que a ves culas zwitteriônicas, o que refor ca a import^ancia das interçõeoes eletrost aticas no processo de adsorção do pept deo na bicamada. O efeito conjunto de carga das ves culas e de pH resultaram em signi cativa regulação de carga do pept deo resultando em valores de carga efetiva alta em pH 4,0 devido a protonação dos res duos de asp artico. Em pH 10,0 a pequena carga efetiva calculada deve-se as desprotona ações do N-terminal e das lisinas... / Abstract: Antimicrobial peptides have in general short chains, positive net charge due to the excess of basic residues and are rich in hydrophobic amino acids. They have pharmacological potential as antimicrobial agents and their activity is modulated by electrostatic and hydrophobic interactions. In this work, we used the synthetic peptide L1A (IDGLKAIWKKV ADLLKNT ���� NH2) that due to its acid and basic residues have an net charge +3, at neutral pH. The e ects of the pH and of the charges of anionic vesicles on the adsorption of L1A were analized. This study used measurement of electrokinetic potential of vesicles and titration experiments monitored by circular dichroism spectroscopy (CD). Adsorption of L1A to POPC and POPC/POPG LUVs in di erent POPG contents were assessed in the pH 4.0, 7.0 and 10.0. Circular dichroism spectra of the peptides in the presence of vesicles showed to features of helical structures; while random coil structures were observed at bu er for all the used pHs. The helical content was evaluated and showed to increase when the peptide adsorbs into vesicles with increasing amounts of POPG, indicating that there is a strong electrostatic contribution. Partition coe cients were calculated through the normalized CD ellipticities at 222 nm and showed that the a nity of the peptide for anionic model membranes is e ectively higher than those found for zwitterionic ones. It reinforces the importance of the electrostatic contribution to the process of peptide-lipid interaction. The coupled e ect of the vesicle charge and pH lead to signi cant charge regulation of the peptide resulting in high values of e ective charge at pH 4.0 due to the deprotonation of aspartic acid residues. At pH 10.0 the estimated e ective charge is small as a consequence of the deprotonation of both N-terminus and the lysines. The electrostatic and interfatial free energies seems to be additive only at pH 4.0, especially for the bilayers with higher content... / Mestre