Orientador: Reinaldo Marchetto / Banca: Saulo Santesso Garrido / Banca: Flávio Henrique da Silva / Banca: Clovis Ryuichi Nakaie / Banca: Hérida Regina Nunes Salgado / Resumo: YacG é uma pequena proteína membro da família dos zinc-fingers, descoberta em E. coli. Sua função biológica está ligada a inibição da atividade de DNA girase e ao metabolismo do stress em procariotos. YacG atua na inibição da atividade de DNA girase por um mecanismo bipartido, a região do domínio zinc-finger atua impedindo a ligação do DNA à subunidade B e a região c-terminal liga-se a subunidade A. Embora a literatura cite YacG como sendo um inibidor de DNA girase, nada foi observado a respeito da atividade de inibição de YacG de E.coli e de outras linhagens de micro-organismos frente a outras DNA topoisomerases e não foi realizado nenhum trabalho envolvendo fragmentos peptídicos desta proteína, e tampouco ensaios de inibição do crescimento celular por estes. Sendo assim YacG de Klebsiella pneumoniae foi obtida por expressão heteróloga e uma série de peptídeos derivados desta foram sintetizados pelo método de fase sólida. Os peptídeo sintéticos foram projetados de forma a manter a região zinc-finger nativa (YacGAG1), substituídos os resíduos de cisteína por serina (YacGAG4), alanina (YacGAG5), histidina (YacGAG6 e YacGAG8) e também sintetizada a sua região c-terminal (YacGAG7). Os ensaios de inibição da atividade de DNA girase pelos peptídeos sintéticos e proteína, mostraram que YacG, YacGAG4, YacGAG5 e YacGAG7 conseguem inibir a atividade desta enzima, ao contrario do fragmento nativo YacGAG1. Por outro lado YacGAG1 conseguiu inibir a atividade de Topoisomerase IIα humana juntamente com os demais peptídeos YacGAG4, YacGAG5 e YacGAG7 e proteína YacG. Os ensaios aqui apresentados corroboram com os dados apresentados na literatura onde a região c-terminal por si só é capaz de inibir a atividade de DNA girase. Os ensaios de anisotropia de fluorescência demonstraram que a interação dos peptídicos sintéticos com DNA girase se dá pela interação destes com... / Abstract: YacG belongs to zinc-finger's protein family discovered in E. coli. Its biological function is connected to the catalytic inhibition of DNA gyrase and stress metabolism in prokaryotes. This protein inhibits DNA gyrase (gyrase) through a bipartite mechanism where the zinc-finger domain prevents the DNA ligation to the B subunit (GyrB) and the C-terminal bindings to the A subunit (GyrA). Although it is classified as a gyrase inhibitor neither the inhibition activity of YacG from E. coli and other microorganisms against other DNA topoisomerases nor the biological activity of fragments in cellular assays has been evaluated until present. In this study, YacG from Klebsiella pneumoniae was obtained by heterologous expression and derivative peptides from this protein were synthesized by the solid-phase method. The synthetic peptides were designed to keep the native region of zinc-finger (YacGAG1), to substitute cysteines to serines (YacGAG4), to alanine (YacGAG5), to histidine (YacGAG6 and YacGAG8) and also having only the C-terminal region (YacGAG7). The inhibition assays of gyrase by the peptides and the native protein revealed that YacG, YacGAG4, YacGAG4 e YacGAG7 inhibited this enzyme and the human topoisomerase IIα (htopoIIα). However, the same was not observed for the native fragment YacGAG1, which inhibited only the htopoIIα. The results are in agreement with literature showing that solely the C-terminal region is able to inhibit the gyrase. The assays of fluorescence anisotropy indicated that these synthetic peptides interact with GyrA. Besides inhibiting the gyrase and the htopoIIα, these peptides also revealed bacteriostatic activity against gram-negative and gram-positive bacteria. A computational study by applying a molecular dynamics protocol highlighted the importance of residues I47, R46 and W40 from YacG in the process of molecular recognition and interaction with GyrB. The results... / Doutor

Orientador: Cleslei Fernando Zanelli / Co-orientador: Sandro Roberto Valentini / Banca: Alexandra Ivo de Medeiros / Banca: Valéria Valete / Banca: Rafael Victorio Carvalho Guido / Banca: Érico Tosoni Costa / Resumo: eIF5A é a única proteína conhecida que contém o resíduo do aminoácido incomum hipusina (hidroxiputrescina-lisina). Este resíduo de hipusina é essencial para a função de eIF5A e é formado pela modificação de um resíduo específico de lisina em uma reação póstraducional, dependente da poliamina espermidina. A modificação no resíduo de lisina para a formação da hipusina é chamada de hipusinação, que ocorre em duas etapas: primeiramente, a enzima desoxi-hipusina sintase (DHPS) transfere o radical 4-aminobutil proveniente da espermidina para um resíduo específico de lisina em eIF5A (posição 50 em mamíferos); em seguida, este é hidroxilado pela desoxi-hipusina hidroxilase (DOHH). Muitos autores têm demonstrado que a inibição da hipusinação pelo inibidor de DHPS GC7 ou o silenciamento de eIF5A leva à inibição da proliferação celular em vários tipos de células de mamíferos, incluindo linhagens tumorais, e também induzem um efeito anti-inflamatório, evidenciado em modelo murino de diabetes e sepse. Este trabalho buscou utilizar a linhagem transformada de macrófagos RAW 264.7 para entender melhor os mecanismos pelos quais GC7 possui sua atividade. De forma complementar, foi também testado o efeito de GC7 em macrófagos de cultura primária e também em ratos. Como esperado, demonstramos aqui que GC7 inibe de maneira importante a hipusinação em linhagem RAW 264.7 e que, no entanto, este tratamento com GC7 não compromete a viabilidade celular nem altera significativamente o proteoma de células RAW 264.7. Por outro lado, GC7 inibe a produção e liberação da citocina pró-inflamatória TNF-α sem alterar os níveis de mRNA desta citocina, indicando uma modulação pós-transcricional, mais provavelmente no nível traducional, dada a função de eIF5A no processo de síntese proteica. De forma bastante interessante, este efeito de inibição na liberação de TNF-α... / Abstract: eIF5A is the only known protein containing the unusual amino acid residue hypusine (hydroxiputrescine-lysine). This hypusine residue is essential for eIF5A function and it is formed by modifying a specific lysine residue in a posttranslational reaction dependent on the polyamine spermidine. The modification of the lysine residue for the formation of hypusine is called hypusination, which occurs in two steps: first, the enzyme deoxyhypusine-synthase (DHPS) transfers the 4-aminobutyl moiety from spermidine to a specific lysine residue in eIF5A (position 50 in mammals); then it is hydroxylated by deoxyhypusine-hydroxylase (DOHH). Many authors have demonstrated that inhibition of hypusination by the DHPS inhibitor GC7 or silencing eIF5A leads to inhibition of cell proliferation in several types of mammalian cells, including tumor cell lines, and also induce an anti-inflammatory effect, as evidenced in a murine model of diabetes and sepsis. This study aimed to use the macrophage cell line RAW 264.7 to better understand the mechanisms by which GC7 has its activity. Complementarily, its was also tested the effect of GC7 in primary culture of macrophages and in rats. As expected, we show here that GC7 inhibits hypusination in RAW 264.7 cells and, on the other hand, this treatment with GC7 does not compromise cell viability nor significantly alter the proteome of RAW 264.7 cells. Moreover, GC7 inhibits the production and release of TNF-α without affecting mRNA levels of this cytokine, indicating a posttranscriptional modulation, most probably at the translational level, given the eIF5A function in the process of protein synthesis. Interestingly, this inhibitory effect on TNF-α release was also observed in primary cultures of macrophages and in vivo in rats. It was also examined the GC7 ability to inhibit cell proliferation of RAW 264.7 cells, which occurs prior to the S phase of the cell cycle and does not... / Doutor

Orientador: Cleslei Fernando Zanelli / Coorientadora: Tatiana Maria de Souza Moreira / Banca: Alexandra Ivo de Mendeiros / Banca: Geisiany Maria de Queiroz-Fernandes / Resumo: O fator de tradução de eucariotos eIF5A é descrito como a única proteína que apresenta o aminoácido hipusina, o qual é gerado por uma modificação pós-traducional essencial para a proliferação celular em todos os eucariotos estudados até o momento, sendo que a enzima desoxi-hipusina sintase (DHPS) é responsável pela primeira etapa da formação desse aminoácido em eIF5A. Portanto, a inibição de DHPS também impede a modificação de eIF5A, tornando esta proteína não funcional, o que pode ter aplicação no tratamento dos tipos de câncer em que o fator está envolvido. Embora N1-guanil-1,7-diamino-heptano (GC7) seja potente inibidor da enzima DHPS, foram observados outros efeitos na célula devido à atuação do composto em alvos não específicos. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo a busca por novos inibidores de DHPS, com baixa citotoxicidade e que reduzam a proliferação celular ou que inibam o crescimento de micro-organismos eucarióticos patogênicos, como algumas espécies de fungos. Primeiramente, foi avaliada a citotoxicidade de diferentes compostos com núcleo guanidínico frente a macrófagos murinos. Entre os compostos testados, aqueles que apresentaram menor citotoxicidade foram o composto GC7 e os compostos de núcleo guanidínico com um grupo fenil substituído em para por uma metila e outro por um flúor. A partir deste resultado, os compostos foram submetidos à avaliação de sua atividade antiproliferativa frente às mesmas células. GC7 promoveu inibição da proliferação c... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Eukaryotic translation factor eIF5A is described as the only protein that presents the amino acid hypusine that is generated by a post-translational modification, which is essential for cell proliferation in all the eukaryotes studied to date. The enzyme deoxyhypusine synthase (DHPS) is responsible for the first stage of formation of this amino acid in eIF5A. Therefore, the inhibition of DHPS also prevents the modification of the eIF5A, making this protein non-functional, which may have application in the treatment of cancer kinds in which this factor is involved. Although N1-guanyl-1,7-diaminoheptane (GC7) is a strong inhibitor of the DHPS enzyme, other effects on the cell were observed due to the acting of the compound on non-specific targets. Thus, the present work aims to search for new DHPS inhibitors, with low cytotoxicity and able to reduce cell proliferation or inhibit the growth of pathogenic eukaryotic microorganisms such as some fungal species. Firstly, the cytotoxicity of different compounds with guanidinic nucleus against murine macrophages was evaluated. Among the compounds tested, those that showed the lowest cytotoxicity were the GC7 compound and the guanidine core compounds with a phenyl group substituted in para for one methyl and another with fluorine. From these data, the antiproliferative activity of the compounds towards the same cells was evaluated. GC7 promoted inhibition of proliferation as already described in the literature, but the compounds tested... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

La tecnología de biosensores ha experimentado un notable avance en los últimos años, debido fundamentalmente al desarrollo de dispositivos aplicados al área de biomedicina. Estas tecnologías, en avanzado estado de madurez, han ido transfiriéndose paulatinamente de forma horizontal a otros sectores como el medioambiental, y de forma más incipiente al agroalimentario. En el presente trabajo se describe el desarrollo y caracterización de diferentes biosensores enzimáticos miniaturizados para su aplicación en la industria vitivinícola. En la construcción de sistemas integrados cobran especial relevancia las técnicas fotolitográficas ("thin film") y serigráficas ("thick film"). Así, el trabajo que aqui se presenta cuenta entre sus objetivos con el diseño, la producción y la caracterización de transductores miniaturizados, para lo que se recurrirá a estas tecnologías de microfabricación que proporcionan dispositivos de reducido tamaño y una alta reproducibilidad. Una vez descrita la fase de fabricación de los sensores, en los capítulos siguientes se describe su utilización para la fabricación de biosensores enzimáticos altamente selectivos a glucosa y etanol, de gran interés en la industria vitivinícola. La inmovilización enzimática es probablemente la etapa más influyente en el desarrollo de biosensores. En este caso, los enzimas, alcohol oxidasa, glucosa oxidasa y peroxidasa fueron inmovilizadas mediante dos técnicas diferentes. La primera, atrapando los enzimas en un polimero conductor (polipirrol) y el segundo método, atrapandolos mediante entrecruzamiento ("cross linking"). La caracterización de estos biosensores se llevó a cabo mediante estudios de repetibilidad, reproducibilidad, límite de detección, etc., bajo las condiciones óptimas. Los principales parámetros que influyen en la respuesta del dispositivo fueron optimizados mediante la metodología del diseño de experimentos. Finalmente, se comprobó la viabilidad estos dispositivos puestos a punto mediante su aplicación en muestras de mostos y vinos. / Biosensing technology has undergone a great progress in the last years, due to the application of biosensors to biomedical industry. These technologies are been applied to others industrial sectors such environmental industry and, especially, alimentary industry. The present work explains the development and characterization of different miniaturized enzymatic biosensors to the application into winery industry. The main techniques to fabricate amperometric micro-transducers are thin and thick film. One of the main objectives of this work are the design, fabrication and characterization of miniaturized transducers. These devices were fabricated by thin and thick film technology. Devices with small size and high reproducibility could be achieved thought both thin and thick film technologies. Once the fabrication and characterization of these devices have been described, in the following chapters the development of several enzymatic biosensors to determine glucose and ethanol, which are important parameters in winery industry, were detailed. The enzymatic immobilization is probably the stage more influential in the development of biosensors. In this case, the enzymes, alcohol oxidase, glucose oxidase and horse radish peroxidase, were immobilized by two different techniques, entrapment into conductor polymer (polypyrrole) and immobilized by cross-linking. The characterization of these biosensors was carried out by the studies of repeatability, reproducibility, limit of detection, etc, under the optimum conditions. The main variables were optimized by the experimental design methodology. Finally, these devices were applied to the determination in real samples, both wine and grape juice.

El objetivo de la tesis doctoral es la aplicación de metodologías quimiométricas multidimensionales al análisis de reacciones enzimáticas. Las reacciones enzimáticas estudiadas tienen aplicación en los campos del análisis químico en matrices biológicas y en los procesos de fermentación a escala industrial. En concreto:1) Estudio del mecanismo de reacción en matrices biológicas y cálculo de las constantes enzimáticas en reacciones complejas. Se estudia la catálisis de mezclas de hipoxantina, xantina y ácido úrico con xantina oxidasa; en un medio controlado y en orina humana. Además, se determina cuantitativamente los analitos anteriormente mencionados en orina humana. Los perfiles cinéticos se registraron usando un espectrofotómetro Ultravioleta-Visible equipado con un detector de diodos. A este espectrofotómetro se acopló un sistema de flujo interrumpido stopped-flow. Para mantener la temperatura constante se usó un módulo "Peltier".2) Establecimiento de una metodología para el control en tiempo real de bioprocesos. El sistema estudiado es la producción de enzimas lipasas por el microorganismo Pichia pastoris. Las medidas de fluorescencia se realizaron con un sensor de fluorescencia multidimensional conectado al bioreactor a través de una ventana de cuarzo.3) Un objetivo no relacionado con la monitorización de reacciones enzimáticas, es el desarrollo de una práctica de laboratorio dirigida a estudiantes de cursos superiores de la licenciatura de Ciencias Químicas para la introducción a los métodos de resolución de curvas y a la quimiometría en general.Se han obtenido las siguientes conclusiones generales:1) La introducción de la restricción del modelo cinético del sistema estudiado en el algoritmo MCR-ALS ha dado lugar a una nueva metodología de trabajo, denominada HS-MCR-ALS. Su aplicación al sistema cinético enzimático ha hecho posible:· El estudio del sistema enzimático en presencia de interferentes espectrales.· La elucidación del modelo cinético, ya que el anteriormente descrito en la bibliografía no contemplaba la degradación del ácido úrico.· La determinación de las constantes cinéticas del modelo postulado, tanto en un medio tamponado de composición conocida como en orina.2) Se han aplicado y comparado diferentes métodos, bi o tridimensionales, de análisis multivariable cuantitativo para la determinación de xantina, hipoxantina y ácido úrico en mezclas sintéticas y en orina humana dopada. Los resultados obtenidos en la aplicación cuantitativa del HS-MCR-ALS son comparables a los resultados obtenidos mediante otros algoritmos tridimensionales, 3W-PLS1 y 3W-PLS2, y a los algoritmos bidimensionales clásicos, PLS1 y PLS2, con una mínima cantidad de muestras patrón.3) Se ha establecido una nueva metodología de trabajo para el control en tiempo real de procesos monitorizados por fluorescencia. Se basa en el seguimiento no invasivo de la reacción mediante una sonda de fluorescencia multidimensional y en el tratamiento de la señal registrada mediante el algoritmo PARAFAC. A partir del modelo PARAFAC, aplicado a bioprocesos desarrollados en condiciones normales, se obtiene una estimación de los perfiles espectrales de los fluoróforos y de la evolución de su señal. El análisis de residuales de este modelo permite establecer límites de control (criterio Q). A partir de esa información, se monitorizó y controló en tiempo real un nuevo lote del bioproceso, siendo posible determinar el punto final de la producción de lipasas y metabolización total de sustrato sin necesidad de medidas off-line de los analitos de interés.4) Se ha estudiado la evolución espectrofotométrica del ácido 8-hidroxiquinolina-5-sulfónico con el pH como una práctica de laboratorio para la introducción del algoritmo MCR-ALS a estudiantes de cursos superiores de la licenciatura de Químicas. Esta práctica contiene instrucciones de cómo utilizar los datos obtenidos en la valoración para poder aplicar MCR-ALS de una manera sencilla y didáctica. / The main objective of this dissertation is the application of multidimensional chemometric methodologies to the kinetic analysis of enzymatic reactions. These enzymatic reactions have importance in analytical chemistry and in fermentation processes at industrial scale. This principal objective may be split into several partial objectives:1) The study of reactions related with the catalysis of mixtures of hypoxanthine, xanthine and uric acid with xanthine oxidase with the aim of studying the reaction mechanism in biological matrices and to calculate the enzymatic constants in complex reactions. In addition, the influence of the reaction media in the enzymatic mechanism will be studied in a controlled media and in human urine. Another objective is the quantitative determination of the above mentioned analytes in urine samples by means of their catalytic reaction with xanthine oxidase. In this work different algorithms will be applied and their advantages and disadvantages will be compared.2) Establishment of a methodology for the real time control of fermentation processes. In this sense, multidimensional tensor models will be applied to multidimensional spectrofluorimetry. The studied system will be the production of enzymes lipases throughout the microorganism Pichia pastoris.3) Another objective linked to this thesis is the divulgation of curve resolution methods. As an example of their use, a laboratory experiment directed to students of the last courses of Chemistry Degree is presented. Multivariate curve resolution with alternating least squares (MCR-ALS) will be applied to the spectrophotometric titration of 8-hydroxyquinoline-5-sulfonic acid and the evolution of the system will be discussed.The following conclusions have been obtained:1) The introduction in the algorithm of a restriction related with the kinetic model of the system gives raise to a new method, combining hard-modelling and soft-modelling in the HS-MCR-ALS algorithm. The following results have been obtained:· The study of the enzymatic mechanism in presence of a spectral interference.· The correct elucidation of the kinetic model.· The determination of the enzymatic constants of the proposed kinetic model in presence and absence of the interference of urine.2) Several methods have been applied to the quantitation of hypoxanthine, xanthine and uric acid in synthetic samples and urine and their results compared. The obtained results with HS-MCR-ALS were compared with those obtained by other three-way methodologies (3W-PLS1 and 3W-PLS2) and by the classical two-way methodologies (PLS1 and PLS2). The HS-MCR-ALS algorithm shows clear advantages, such as the small amount of standards needed (one or two standard samples are enough) and the fact that they can be prepared in aqueous solution, with no need to know or include the interferences present in the samples. Furthermore, the kinetic profiles and the spectra of the compounds involved are obtained. 3) A new working methodology applied to the control and fault diagnosis of fermentation processes in real time is presented. Multidimensional fluorescence collects a great amount of information in a short period of time, so the variability related with the fluorophores is recorded. From the PARAFAC model, built with bioprocesses in normal operating conditions, an estimation of the spectral profiles of the fluorophores and the evolution of their signal is obtained. Residual analysis of the model allows establishing control limits (using Q criterion). From this information, a new batch of the culture was monitored in real-time without needing reference off-line measurements.4) A laboratory experiment has been proposed to introduce the algorithm MCR-ALS to the upper-level students of the Chemistry Degree. The experiment includes a laboratory session were the spectrophotometric evolution of 8-hydroxyquinolin-5-sulfonic acid with pH is recorded, and other session were the students apply the MCR-ALS algorithm to the recorded data. This experiment contains instructions in how to use the obtained data using MCR-ALS in a simple and didactic manner.

Como objetivo general, se propuso desarrollar Glicomiméticos que puedan ser empleados en el diseño de inhibidores enzimáticos. Como objetivos particulares se propuso: Sintetizar pseudos N-disacáridos unidos mediante un grupo sulfonamido ó metilén bissulfonamido Realizar el análisis estructural de los compuestos obtenidos, empleando principalmente Resonancia Magnética Nuclear Estudiar la actividad biológica de los compuestos sintetizados como Inhibidores Enzimáticos.

Resumo não disponível

BEZERRA, Lady Clarissa Brito da Rocha. Purificação, caracterização bioquímica e potencial quimiopreventivo de um novo inibidor de quimotripsina de sementes de Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. 2014. 110 f. Tese (Doutorado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-09-02T12:04:52Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_lcbrbezerra.pdf: 2595573 bytes, checksum: 6f4356b55ad7ccae8f05a1adf548f991 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-05T20:31:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_lcbrbezerra.pdf: 2595573 bytes, checksum: 6f4356b55ad7ccae8f05a1adf548f991 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T20:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_lcbrbezerra.pdf: 2595573 bytes, checksum: 6f4356b55ad7ccae8f05a1adf548f991 (MD5) Previous issue date: 2014 / Protease inhibitors are proteins with the intrinsic ability to inhibit catalytic activity of enzymes and are very common in plant seeds. Proteases play a major role in development of several diseases. The control of their activity by protease inhibitors have increased interest on these molecules as chemopreventive agents, specially for cancer. The anticarcinogenic effects of legume seeds present in human diet as well as those of underexploited plant species have been extensively investigated. This study aimed to purify, perform biochemical characterization and evaluate the in vitro chemopreventive potential of protease inhibitors from Enterolobium contortisiliquum seeds upon human colorectal adenocarcinoma cells. Two protease inhibitors were purified and named EcCI and EcTI. By means of N-terminal sequence analysis, EcCI was identified as a Kunitz type inhibitor. EcTI was identified, by means of peptide mass fingerprinting and N-terminal sequence analyses, as the same EcTI purified previously (NCBI Protein BLAST; access number: sp|P86451.1|ITRY_ENTCO). The molecular masses of the two inhibitors determined by means of SDS-PAGE and mass spectrometry are, respectively, 18.5 kDa and 19,710.4 Da (EcCI); 20.2 kDa and 19,813.22 Da (EcTI). Both inhibitors consist of two polypeptide chains and have several isoforms with acidic pIs, ranging from 5 to 6. Towards chymotrypsin, EcCI is a non competitive inhibitor and shows ki of 8 x 10-8 M, while EcTI is a competitive inhibitor with ki of 48 x 10-8 M. Towards trypsin, EcTI shows non competitive inhibition and ki of 2.8 x 10-8 M. EcCI and EcTI show high (93%) and moderate (38%) chymotrypsin inhibition and EcTI was also able to strongly inhibit trypsin (100%). EcCI and EcTI showed high leukocyte elastase inhibition (85 and 75%), respectively, and inhibited pancreatic elastase weakly (about 10%). Neither of them was able to inhibit papain nor bromelain. Both inhibitors are functionally stable under wide temperature range (from 37 to 70 °C – EcCI; from 37 to 60 °C – EcTI), pH (from 2 to 12) and DTT concentration (from 1 to 10 mM – EcCI; from 1 to 100 mM – EcTI). Both EcCI and EcTI were able to inhibit HT29 colorectal adenocarcinoma cells with IC50 of 35.5 and 20.4 x 10-6 M, respectively. These results clearly indicate that these are molecules with interesting biotechnological features and very promising tools as chemopreventive agents. / Inibidores de proteases são proteínas que inibem a atividade catalítica de enzimas, sendo bastante comuns em sementes de plantas. As proteases desempenham papéis centrais no desenvolvimento de muitas doenças. O controle de sua atividade realizado por inibidores de proteases despertou o interesse sobre estas moléculas como agentes quimiopreventivos, especialmente sobre o câncer. Os efeitos anticarcinogênicos das sementes de leguminosas presentes comumente na dieta, bem como de espécies vegetais subexploradas, têm sido extensivamente investigados. O objetivo deste trabalho foi purificar, caracterizar bioquimicamente e avaliar o potencial quimiopreventivo in vitro de inibidores de proteases de sementes de Enterolobium contortisiliquum, utilizando como modelo células de adenocarcinoma colorretal humano. Foram purificados dois inibidores de proteases denominados EcCI e EcTI. Através da sequência N-terminal, EcCI foi identificado como um inibidor da família Kunitz. EcTI foi identificado, por meio de peptide mass fingerprinting e por análise da sequência N-terminal, como aquele descrito previamente na literatura (NCBI Protein BLAST; número de acesso: sp|P86451.1|ITRY_ENTCO). Suas massas moleculares determinadas por SDS-PAGE e espectrometria de massas são, respectivamente, 18,5 kDa e 19.710,4 Da (EcCI); 20,2 kDa e 19.813,22 Da (EcTI). Ambos os inibidores são formados de duas subunidades proteicas e apresentam isoformas cujos pI’s são ácidos, entre 5 e 6. Frente a quimotripsina, EcCI é um inibidor não competitivo e apresenta ki de 8 x 10-8 M, enquanto EcTI é inibidor competitivo com ki de 48 x 10-8 M. Frente à tripsina, EcTI apresenta inibição não competitiva e ki de 2,8 x 10-8 M. EcCI e EcTI apresentam atividade inibitória de quimotripsina alta (93%) e moderada (38%), respectivamente. Apenas EcTI foi capaz de inibir a tripsina (100%). EcCI e EcTI apresentam alta atividade inibitória de elastase neutrofílica (85 e 75%, respectivamente). Os dois inibidores inibiram sutilmente a elastase pancreática (ca. de 10%) e nenhum foi capaz de inibir papaína e bromelaína. Os dois inibidores apresentam alta estabilidade à variação de temperatura (de 37 a 70 °C para EcCI e de 37 a 60 °C para EcTI), pH (2 a 12) e concentração de DTT (de 1 a 10 mM para EcCI e de 1 a 100 mM para EcTI). EcCI e EcTI inibiram a proliferação de células de adenocarcinoma colorretal humano da linhagem HT29 com CI50 de 35,5 e 20,4 x 10-6 M, respectivamente, indicando que esses inibidores apresentam bom potencial quimiopreventivo e, portanto, são moléculas bastante interessantes do ponto de vista biotecnológico.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007 / Introdução: Durante a progressão da neoplasia maligna, as células tumorais desenvolvem a habilidade de invadir 0 tecido normal adjacente e de formar novos focos à distância. Recentemente, pesquisas tem destacado as alterações que ocorrem no ambiente entre a célula e a matriz extracelular durante 0 processo de expansão neoplásica. A enzima heparanase-1 possui a capacidade de degradar 0 heparam sulfato, um importante polissacarídeo que participa da estrutura da matriz extracelular e da membrana basal. Diversos artigos associam 0 aumento de sua expressão ao potencial invasor, angiogênico e metastático de diversos tumores malignos. A heparanase-2, provavelmente, esta relacionada com a perda da adesividade celular. Objetivo: Associar novos conhecimentos a respeito desta isoforma poderá ser útil para esclarecer as inúmeras mudanças que ocorrem nas neoplasias. Métodos: Analisamos 75 espécimes de ovários de pacientes atendidas no Departamento de Ginecologia da Unifesp-EPM. Selecionamos 23 (30,66%) pacientes com neoplasia ovariana epitelial maligna; destas, cinco tinham neoplasia restrita aos ovários - estádios IA e 1B (FIGO) e 17 tinham neoplasia nos estádios IC ou superior. Outras 35 mulheres (46,66%) apresentavam neoplasia ovariana epitelial benigna e as 17 (22,66%) restantes, tinham 0 diagnóstico histológico de ovário não neoplásico. Utilizamos duas técnicas metodológicas para avaliar a imunoexpressão da heparanase¬2. A primeira, obedecendo ao critério qualitativo de positivo ou negativo em relação a expressão da enzima e, a segunda, realizando, nas mesmas laminas, quantificação computadorizada desta expressão. Resultados: Na análise quantitativa, encontramos índice de positividade (IP) de expressão de heparanase-2 de 72,24% e 87,34% nas amostras de neoplasias benigna e maligna, respectivamente. Nelas, a intensidade de expressão e 0 índice de expressão foram de, respectivamente, 147,24 e 121,29 para as neoplasias benignas e de 134,15 e 118,01 para as neoplasias malignas. Qualitativamente, a expressão da heparanase-2 foi de intensidade forte ou moderada em 44,2% dos tumores benignos e 78,2% dos malignos. Todas as amostras não neoplásicas foram negativas para a expressão da enzima, com exceção de uma amostra em que a análise qualitativa foi fracamente positiva. Conclusões: Pudemos observar a importância desta enzima na expansão tumoral, devido a evidente diferença entre os grupos de neoplasias comparados com 0 grupo de amostras de tecido ovariano não neoplásico. Entretanto, não verificamos variação significativa entre as neoplasias quanta à presença e intensidade de reação imunohistoquímica entre a neoplasia benigna e maligna, nas duas técnicas de análise.. / Introduction: During the progression of malignant neoplasia, the tumor cells develop the ability to invade the adjacent normal tissue and form new foci at a distance. Recently, studies have highlighted the changes that take place in the environment between the cell and the extracellular matrix during the process of neoplastic expansion. The enzyme heparanase-1 has the capacity to degrade heparan sulfate, which is an important polysaccharide that participates in the structure of the extracellular matrix and the basal membrane. Several papers have made an association between increased expression of this enzyme and the invasive, angiogenic and metastatic potential of various malignant tumors. Heparanase-2 is probably related to loss of cell adhesion. Objective: Making associations with new knowledge on this isoform may be useful for explaining the large number of changes that occur in neoplasia. Methods: We analyzed 75 ovary specimens from patients attended at the Department of Gynecology of Unifesp-EPM. We selected 23 patients (30.66%) with malignant epithelial ovarian neoplasia. Of these, five had neoplasia that was restricted to the ovaries, in FIGO stages IA and IB, and 17 had neoplasia in stages IC or higher. Another 35 women (46.66%) presented benign epithelial ovarian neoplasia and the histological diagnosis for the remaining 17 (22.66%) was that their ovaries were not neoplastic. We used two methodological techniques for evaluating the immunoexpression of heparanase-2. The first followed the qualitative criterion of positive or negative in relation to expression of the enzyme, and the second involved computerized quantification of this expression, performed on the same slides. Results: In the quantitative analysis, we found positivity indices for heparanase-2 expression of 72.24% and 87.34% in the samples of benign and malignant neoplasias, respectively. In these, the intensity of expression and the express index were, respectively, 147.24 and 121.29 for the benign neoplasias and 134.15 and 118.01 for the malignant neoplasias. Qualitatively, the expression of heparanase-2 was strong or moderate in intensity in 44.2% of the benign tumors and 78.2% of the malignant tumors. All the nonneoplastic samples were negative for the expression of this enzyme, with the exception of one sample in which the qualitative analysis was weakly positive. Conclusions: We were able to observe the importance of this enzyme in tumor expansion because of the evident difference between the neoplastic groups and the non-neoplastic group of ovarian tissue samples. However, we did not find any significant variation among the neoplasias with regard to the presence and intensity of the immunohistochemical reaction, between benign and malignant neoplasia, for either of the analysis techniques. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

OLIVEIRA, Thiago Mielle Brito Ferreira. Biossensores Enzimáticos para Detecção e Quantificação de Carbamatos em Amostras de Alimentos. 2013. 132 f. Tese (Doutorado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-03T17:51:56Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_tmbfoliveira.pdf: 3146756 bytes, checksum: dd6ca8c6563502962d82fee708c73bb2 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-20T20:40:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_tmbfoliveira.pdf: 3146756 bytes, checksum: dd6ca8c6563502962d82fee708c73bb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-20T20:40:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_tmbfoliveira.pdf: 3146756 bytes, checksum: dd6ca8c6563502962d82fee708c73bb2 (MD5) Previous issue date: 2013 / This work contemplates three strategies for carbamate pesticides (CBM) biosensing in natural food, using polyphenoloxidases based biosensors as analytical device: (i) carbon nanotubes paste electrode (CNPE) modified with laccase from Tramites versicolor (LACC), namely as LACC-CNPE; (ii) graphene paste electrode (GPE) modified with Prussian Blue films (PB), followed by the LACC immobilization by drop coating, namely as LACC/PB/GPE; and (iii) GPE modified by the electrodeposition of a hybrid film composed for chitosan (CS), gold nanoparticles (AuNp) and a mixing of LACC and tyrosinase from Agaricus bisposrus (TYR), namely as LACC-TYR-AuNp-CS/GPE. Based on 4-aminophenol (4-AMP) redox process, the presence of carbon nanotubes and graphene allowed several advantages to the devices, such as: increase of the peak currents values, catalysis of the redox process, improvement of the reversibility and electronic-transfer kinetic. PB films (direct enzymatic immobilization without cross-linking reagent), CS (suitable biocompatibility, higher immobilization and fixation of the enzymes) and AuNp (reduction of the charge-transfer resistance) also showed important role on biosensors electrodic configuration. Analytical curves were constructed by square-wave voltammetry, based on CBM (carbofuran, carbaryl, formetanate, pirimicarb, propoxur and ziram) capability to inhibit the polyphenoloxidase activity. In general, the proposed procedures had sensitivity (detection limits ranging from 0.001 to 0.093 mg kg-1) in compliance with the maximum limit established by Brazilian and European food surveillance and control agencies for the analysis of CBM residues in vegetable crops (tomato, lettuce and potato) and citrus fruits (orange, tangerine and lemon), with negligent interfering effect. Recuperation experiments were carried out with QuEChERS extracts of the samples, allowing recuperation values from 91.0 ± 0.1% to 101.1 ± 0.1%; for spiking levels from 0.01 to 3.14 mg kg-1. Thus, LACC-CNPE, LACC/PB/GPE and LACC-TYR-AuNp-CS/GPE are promisor tools for CBM analysis in food matrices. / Este trabalho contempla três estratégias para o biossensoriamento de pesticidas da classe dos carbamatos (CBM) em alimentos naturais, utilizando biossensores à base de polifenoloxidases como dispositivos analíticos: (i) eletrodo de pasta de nanotubos de carbono (EPNC) modificado com lacase de Tramites versicolor (LAC) por entrapment da enzima diretamente no material compósito, definido como LAC-EPNC; (ii) eletrodo de pasta de grafeno (EPG) modificado com filmes de Azul da Prússia (AP), seguido da imobilização de LAC por drop coating, definido como LAC/AP/EPG; e (iii) EPG modificado por eletrodeposição de filme híbrido composto por quitosana (CS), nanopartículas de ouro (NpAu) e mistura das enzimas LAC e tirosinase de Agaricus bisporus (TIR), definido como LAC-TIR-NpAu-CS/EPG. Tomado por base o processo redox do substrato 4-aminofenol (4-AMF), a presença dos nanotubos de carbono e do grafeno proporcionou uma série de vantagens aos dispositivos, a saber: aumento nos valores de corrente de pico, catálise do processo redox, melhoria na reversibilidade e, consequentemente, na cinética de transferência eletrônica. Filmes de AP (imobilização direta da enzima sem a necessidade de regente para cross-linking), CS (biocompatibilidade adequada, maior imobilização e fixação das enzimas) e NpAu (redução da resistência a transferência de carga) também apresentaram importante papel na configuração eletródica dos biossensores. As curvas analíticas foram construídas por voltametria de onda quadrada, baseando-se na capacidade dos CBM (carbofurano, carbaril, formetanato, pirimicarbe, propoxur e ziram) de inibir a atividade das polifenoloxidases. Em geral, os procedimentos propostos apresentaram sensibilidade (limites de detecção variando de 0,001 a 0,093 mg kg-1) que contempla os limites máximos estabelecidos pelas agências de segurança e controle alimentar brasileira e europeia para resíduos de CBM em hortaliças (tomate, alface e batata) e frutas cítricas (laranja, tangerina e limão), com baixo nível de interferentes. Os ensaios de recuperação foram realizados em extratos QuEChERS das amostras, com porcentagens de recuperação variando de 91,0 ± 0,1% a 101,10 ± 0,1%; para contaminações de 0,01 a 3,14 mg kg-1. Portanto, LAC-EPNC, LAC/AP/EPG e LAC-TIR-NpAu-CS/EPG podem ser ferramentas promissoras na análise de CBM em matrizes alimentares.