Orientadores: Sergio Maramgani, Claudio Augusto Machado Sampaio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-21T19:45:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_LucianaDiCieroToledo_D.pdf: 9158581 bytes, checksum: d80e70dba366d1980e84dad1b3b10893 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A presença de inibidores de serinoproteinases foi investigada em sementes de duas variedades de Bauhinia variegata (Legumonosae, Caesalpinoideae). A purificação dos inibidores de Bauhínia variegata variedade cândida e variedade lilás por cromatografia de troca iônica, cromatografias de exclusão molecular e subsequente cromatografia de fase reversa, evidenciaram nestas espécies 3 isoformas (BvcTI-1, 2 e 3; e BvITI-1, 2 e 3) de inibidores de proteinase com cadeia polipeptídica única. A análise global de aminoácidos resultou em 167 e 180 resíduos de aminoácidos para BvcTI-3 e BvITI-3, respectivamente, e em massa molecular calculada de 18529 para BvcTI-3 e de 20018 para BvITI-3, e 4 resíduos de cisteína para BvcTI-3 e 2 resíduos de cisteína para BvITI-3. Estes resultados incluem estes inibidores na Família' de inibidores tipo Kunitz. A coloração para inibidores de tripsina após focalização isoelétrica demonstrou a presença de inibidores com pontos isoelétricos aparentes de 4,85, 5,00 e 5,15. A determinação da estrutura primária completa de BvcTI-3 e da estrutura primária do N-terminal das isoformas de BvcTI e BvITI, confiram alta homologia com inibidores tipo Kunitz. Os inibidores BvcTI e BvlTI atuam seletivamente sobre serinoproteinases. Extratos de sementes e inibidores purificados de Bauhínia variegata var. cândida e varo. lilás foram testados para atividade de inibição contra tripsina e quimotripsina bovina, porcina e humana, sendo que estas enzimas foram fortemente inibidas pelos inibidores em estudo. O teste de edema através do extravasamento de plasma em pele de coelhos, mostrou que BvcTI potenciou a calicreína de pâncreas de porco / Abstract: The presence of serine proteinase inhibitors was investigated in the seeds of Bauhinia variety cândida and Bauhinia variegata variety lilás (Leguminosae, Caesalpinoideae ). The purification of inhibitors from the Bauhinias by ion-exchange chromatography, molecular exclusion chromatography and subsequent reverse phase chromatography, showed the presence of three isoforms (BvcTI-1, 2 and 3 ; BvITI-1, 2 and 3) in the two species studied with single polypeptide chain. The aminoacid analisis of the forms BvcTI-3 and BvITI-3 resulted in 167 and 180 aminoacids residues, respectively, and the calculated molecular masses were 18529 to BvcTI-3 and 20018 to BvITI-3. It showed 4 cysteine residues to BvcTI-3 and 2 cysteine residues to BvITI-3, and no free thiol groups. This results suggest that these proteins belongs to the Kunitz-type plant inhibitors family. Staining for trypsin inhibitors after isoelectric focusing showed the presence of inhibitors with isoeletric point about 4.85, 5.00 and 5.15. The primary structure sequence of BvcTI-3 was determined, confirming the inhibitor as Kunitz type. The inhibitors BvcTI and BvlTI act selectively on serine proteinases. Extracts from seeds and purifieds inhibitors of both Bauhinia variegata variety candida and Bauhinia variegata variety lilas were tested for inhibitory activity against trypsin and chymotrypsin, from cattle, pig and humans. This three enzymes were strongly inhibited by both inhibitors. The oedema test in rabits showed the BvcTI made the kallikrein of porcine pancreas more potent to plasma. extravasation / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Ciências Biológicas

Orientador: Everson Alves Miranda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T18:53:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Genaro_AnaCarolinaBarrosde_M.pdf: 2652839 bytes, checksum: dc293fdb9bd0dc2dcb6bd2e06ab96441 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A aprotinina é um inibidor de serino-proteases presente em órgãos bovinos, utilizado como composto farmacêutico em operações cirúrgicas e em cultura de células. Atualmente a aprotinina não é comercialmente produzida no Brasil. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um processo de recuperação de aprotinina a partir de efluente industrial da produção de insulina bovina (SPI), centrado em cromatografia por quimotripsina imobilizada. Foram estudadas três estratégias: a) cromatografia em quimotripsina imobilizada; b) cromatografia em hidroxiapatita seguida de cromatografia em quimotripsina imobilizada e c) cromatografia em quimotripsina imobilizada seguida de cromatografia de afinidade por íon metálico imobilizado (IMAC) utilizando cobre como ligante. A eficiência do processo foi analisada através ensaios de inibição de tripsina e quimotripsina, "dot blot" e eletroforese das frações cromatográficas. A primeira estratégia resultou na recuperação e purificação de aprotinina, da coluna em quimotripsina imobilizada, principalmente nos valores de pH 4,0 e 3,0, quando realizada dessorção em degrau de pH. Na segunda estratégia inicialmente estudou-se o efeito da influência do pH e concentração de NaCI na adsorção de aprotinina de alta pureza na hidroxiapatita. Um planejamento estatístico experimental indicou como condição de alta eficiência tampão fosfato 1 mM, pH 6,5 e 18 mM de NaCI. Dentre 11 soluções estudadas, cloreto de cálcio 3 mM foi a que apresentou melhores índices de dessorção. Entretanto esta segunda estratégia não foi eficiente quando o SPI foi aplicado ao processamento, provavelmente devido a baixa especificidade da hidroxiapatita frente a aprotinina no meio. A terceira estratégia foi a melhor opção estudada para a recuperação e purificação da aprotinina. IMAC foi eficiente como etapa final da purificação depois da recuperação em quimotripsina imobilizada: fatores de purificação global foram tão altos quanto 952 / Abstract: Aprotinin is a pharmaceutical compound used in surgeries and tissue cultures, currently not commercially produced in Brazil. It is a serine-protease inhibitor present in bovine organs. The objective of this work was to develop a process for the recovery of aprotinin from industrial effluent of bovine insulin production (SPI), based on affinity chromatography onto immobilized chymotrypsin. Three approaches were used: a) chromatography onto immobilized chymotrypsin; b) chromatography onto hydroxyapatite followed by chromatography onto immobilized chymotrypsin; and c) chromatography on immobilized chymotrypsin followed by immobilized metal ion affinity chromatography (IMAC) with cupper as the ligant. Efficiency was analysed based on trypsin and chymotrypsin inhibitions, dot blotting, and electrophoresis assays of the chromatographic fractions. The first approach resulted in aprotinin recovery and purification from the chymotrypsin column with pH step elution gradient, mainly at pH 4.0 and 3.0. The second approach was initiated by studying the effects of phosphate buffer solution pH and NaCI concentration on high purity aprotinin adsorption from buffer solutions onto hydroxyapatite. This study was carried out according to a factorial experimental design and indicated 18 mM NaCI and a pH of 6.5 as a high efficiency adsorption condition. Among 11 solutions tested, 3 mM calcium chloride was selected as the best eluent. However, this second approach was not efficient when applied to the processing of SPI probably due to the low specificity of hydroxyapatite towards aprotinin in this medium. The third approach was the best option studied for aprotinin recovery and purification. IMAC was efficient in further purifying aprotinin after its recovery and purification with the chymotrypsin chromatography: overall purification factors were as high as 952 / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Acute Myocardial Infarction (AMI) is one of the major public health problems in the world. Coronary occlusion, which occurs when an atherosclerotic plaque breaks, is the main mechanism that leads to AMI. With the objective of tissue reparation, there is an increase in platelet aggregation and thrombus formation. When ischemia/reperfusion occurs in AMI, Reactive Oxygen Species (ROS) are produced. The imbalance between ROS production and degradation may lead to an increase in oxidative stress. This study aimed to determine the activity of enzymes involved in thromboregulation, such as NTPDase and 5 -nucleotidase, as well as oxidative stress parameters. Evaluation of the oxidant system was carried out by lipid peroxidation and carbonyl protein determination, and the enzymatic and nonenzymatic antioxidant defense measurements were performed in platelets, total blood, plasma, and serum of AMI patients. The results demonstrated that an increase in the activity of NTPDase by ATP (54%) and ADP (45%) hydrolysis occurred in AMI patients when compared to the control group. The same occurred with 5 -nucleotidase activity. The hydrolysis of AMP increased 46% in AMI patients compared to the control group. The increase in ectonucleotidase activities could be related to a compensatory organic response to the pathologic state formed. Regarding oxidant levels, an increase in TBARS and carbonyl protein levels was observed in AMI patients when compared to the control group. The same occurred for the activities of the enzymatic antioxidants, superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT). However, a decrease in nonenzymatic antioxidants, such as vitamin C and vitamin E, was observed in AMI patients when compared to control. These results suggest an increase in oxidative stress in AMI, which was probably a result of the ischemic/reperfusion moment, as well as a decrease of antioxidant defenses. Furthermore, the increased antioxidant defense may act as a compensatory mechanism in consequence of the overproduction of ROS after AMI. No differences in the parameters tested were observed with the drugs utilized in AMI treatment in vitro. In conclusion, AMI results in oxidative damage as well as an increase in the organism s defenses as a compensatory response. / O Infarto Agudo do Miocárdio (IAM) é um dos maiores problemas de saúde pública no mundo. O principal mecanismo que leva ao IAM é a oclusão coronariana que ocorre quando uma placa aterosclerótica sofre fissura. Com o objetivo de reparação tecidual temos um aumento na agregação plaquetária e formação do trombo. Acompanhando o momento de isquemia e reperfusão que ocorre no IAM temos uma produção elevada de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). Um desequilíbrio entre a produção e a degradação de EROs pode levar a geração de estresse oxidativo. Neste trabalho determinaram-se a atividade das enzimas envolvidas na tromboregulação: NTPDase e 5 -nucleotidase, e parâmetros de estresse oxidativo em pacientes que sofreram IAM e em pacientes controles. Foi realizada a avaliação do sistema oxidante através da determinação da peroxidação lipídica e da carbonilação protéica e a medida das defesas antioxidantes enzimáticas e não enzimáticas do organismo, em plaquetas, sangue total, plasma e soro destes pacientes. Os resultados demonstraram um aumento na atividade da NTPDase, revelada através da hidrólise dos nucleotídeos ATP (54%) e ADP (45%), em pacientes com IAM quando comparados com o grupo controle. O mesmo ocorreu com a atividade da enzima 5 -nucleotidase. A hidrólise do AMP aumentou 46% nos pacientes com IAM em relação ao grupo controle. O aumento na atividade das ectonucleotidases pode estar relacionado a uma resposta orgânica compensatória do organismo frente ao estado patológico formado. Em relação aos níveis de oxidantes determinados, observou-se um aumento nos níveis de TBARS e proteína carbonil em soro de pacientes com IAM quando comparados com o grupo controle. Esse aumento também foi observado para as defesas antioxidantes enzimáticas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Entretanto, observou-se um decréscimo das defesas antioxidantes não enzimáticas como a vitamina C e a vitamina E no soro de pacientes com IAM. Estes dados sugerem um aumento do estresse oxidativo como resultado do momento de isquemia/reperfusão e da diminuição das defesas antioxidantes não enzimáticas. Além disso, o aumento das defesas antioxidantes enzimáticas poderiam agir como um mecanismo compensatório como consequência da superprodução de EROS após o IAM. Nenhuma interferência dos medicamentos utilizados no tratamento do IAM foram observadas sobre os parâmetros testados in vitro. Concluí-se então, que o IAM resulta tanto em danos oxidativos como mobilização das defesas do organismo para uma resposta compensatória.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Overt hypothyroidism is characterized by decreased of thyroid hormones synthesis, with elevation of thyroid-stimulating hormone (TSH). It s a common disorder in population with highest prevalence in women and with aging. Frequently is associated with lipid metabolism alterations, represented by lipid parameters elevation and consequently with atherosclerosis development. The association between hypercholesterolemia and oxidative stress already well established, however oxidative stress presence in hypothyroidism is controversy. The oxidative stress is characterized by an increase in oxygen reactive species (ROS) generation or antioxidant system deficiency. In the present study were determined biochemical and oxidative stress biomarkers in overt hypothyroidism patients. The biochemical markers, total cholesterol (TC), LDL-cholesterol(C-LDL), cholesterol HDL (C-HDL) and trycerides (TG) were measured in serum samples in these patients. Lipid peroxidation was measured by thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) levels. Antioxidant system evaluation was performed by superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) actvities and non-enzymatic antioxidants levels were evaluated by reduced glutathione (GSH) and vitamin E (VIT E) levels.The results demonstrated an increase in biochemical markers (TC, C-LDL and TG) in hypothyroid group, when compared to control group. In relation to lipid peroxidation, was observed an increased in TBARS levels in patients with hypothyroidism when compared to control group. The same was observed for antioxidants defenses SOD and CAT. Nonenzymatic antioxidants, such vitamin E, were higher in hypothyroid group in relation to controls, while GSH levels remained unchanged with hypothyroidism. These results suggest the association between overt hypothyroidism and hypercholesterolemia and oxidative stress. The high levels of cholesterol presented by hypothyroidism patients, has a stronger influence under oxygen reactive species (ROS) generation and in consequence under the oxidative stress. The increase in SOD and CAT activities, suggest antioxidant system induction as a mechanism to combat the ROS generation and high lipid peroxidation. In conclusion, overt hypothyroidism has association with hypercholesterolemia and oxidative stress biomarkers increase. / O hipotireoidismo clínico é caracterizado pela diminuição na síntese dos hormônios tireoideanos, com elevação dos níveis do hormônio tireoestimulante (TSH). É uma desordem comum na população com maior incidência no sexo feminino e com a progressão da idade. Freqüentemente está associado a alterações no metabolismo lipídico, representadas pela elevação nos parâmetros lipídicos e consequentemente com o desenvolvimento de aterosclerose. A associação entre hipercolesterolemia e estresse oxidativo já é bem estabelecida, entretanto a presença de estresse oxidativo no hipotireoidismo é controversa. O estresse oxidativo é caracterizado por um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) ou deficiência do sistema antioxidante. Neste trabalho determinaram-se marcadores bioquímicos e de estresse oxidativo em pacientes com hipotireoidismo clínico. Os marcadores bioquímicos, colesterol total (CT), colesterol-LDL (LDL-C), colesterol HDL (HDL-C) e triglicerídeos (TG) foram medidos em soro dos pacientes. A peroxidação lipídica foi medida através dos níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). A avaliação do sistema antioxidante enzimático foi realizada através da medida da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) e os níveis de antioxidantes não-enzimáticos através dos níveis de tióis totais (SH) e vitamina E (VIT E). Os resultados demonstraram um aumento dos marcadores bioquímicos (CT, LDL-C e TG) no grupo hipotireóideo, com relação ao grupo controle. Em relação a peroxidação lipídica, observou-se um aumento dos níveis séricos de TBARS de pacientes com hipotireoidismo quando comparados com o grupo controle. Esse aumento também foi observado para as defesas antioxidantes enzimáticas, SOD e CAT. Com relação aos antioxidantes não-enzimáticos, ocorreu um aumento nos níveis séricos de VIT E no grupo hipotireóideo com relação ao grupo controle, enquanto que para SH não foi observada diferença entre os grupos estudados. Estes resultados sugerem a associação do hipotireoidismo clínico com hipercolesterolemia e estresse oxidativo. Os altos níveis de colesterol apresentados pelos pacientes com hipotireoidismo, exercem forte influência sobre a geração de espécies reativas de oxigênio (ERO) e por conseqüência sobre o estresse oxidativo. Os aumentos das enzimas SOD e CAT, sugerem a indução do sistema antioxidante enzimático, na tentativa de combater a formação de ERO e a elevada peroxidação lipídica. Concluí-se então, que o hipotireoidismo clínico, está associado à hipercolesterolemia e ao aumento dos biomarcadores de estresse oxidativo.

Diabetes mellitus (DM) is a chronic disease characterized by hyperglycemia, which is related to oxidative stress and plays an important role in the development of other diseases and tissue damage, such as liver and kidney damage. Thus, it is important for studies with potential antioxidant that may reduce the deleterious effects of oxidative stress due to diabetes. In this sense, N-acetylcysteine (NAC) is used as a hepatoprotective drug in the treatment of acute poisoning by paracetamol to reduce oxidative damage. Along these lines, the aims of this study were to evaluate biomarkers of oxidative stress such as reduced glutathione (GSH), glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA) and delta aminolevulinate acid dehydratase (ALA-D) in liver and kidneys of controls and animals with diabetes induced after treatment with NAC. Treatments consisted of intraperitoneal administration of 25 mg / kg and 75 mg / kg N-acetylcysteine. In the liver, MDA levels were significantly increased in the diabetic group compared to controls, treatment with 75 mg / kg reduced the levels of MDA, being similar to the control group. GSH levels of the enzyme was found to be highest in kidney and liver of diabetic animals than controls, and treatment with NAC led to these reduced levels in the liver of diabetic animals, but in the kidney, no changes. The levels of SOD and GPx decreased in the liver of diabetic animals compared to control, and administration of NAC did not alter these indices. Diabetes also reduced the activity of ALA-D in the liver, and treatment with 25 mg/ kg NAC did with this activity increased significantly. In the kidney, both doses of NAC increased the levels of ALA-D in diabetic animals. The results suggest that NAC may be more effective in the liver, the organ that suffers most oxidative changes, and especially in groups of diabetic animals. / O diabetes mellitus (DM) é uma doença crônica caracterizada pela hiperglicemia, que está relacionada Com o estresse oxidativo, o qual possui papel importante no desenvolvimento de outras patologias e danos teciduais, tais como dano hepático e renal. Dessa forma, faz-se importante à realização de estudos com possíveis antioxidantes, que possam diminuir os efeitos deletérios do estresse oxidativo decorrentes do diabetes. Neste sentido, a N-acetilcisteína (NAC) é um medicamento utilizado como hepatoprotetor por estimular a síntese de Glutationa Reduzida, diminuindo o dano oxidativo. Nesta linha, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito antioxidante da NAC nos tecidos renal e hepático de ratos diabéticos através dos biomarcadores do estresse oxidativo como: glutationa reduzida (GSH), glutationa peroxidase (GPx), superóxido dismutase (SOD), malondialdeído (MDA) e ácido delta aminolevulinato desidratase (ALA-D) no fígado e rins de animais controles e com diabetes induzida, tratados e não tratados com NAC. Os tratamentos consistiram em administrações intraperitoneais de 25 mg/Kg e 75 mg/Kg de N-acetilcisteína. No fígado, os níveis de MDA foram significativamente aumentados no grupo diabético comparados ao grupo controle. O tratamento com 75 mg/Kg foi capaz de reduzir os níveis de MDA, ficando semelhantes ao grupo controle. Os níveis da GSH mostrou-se mais elevada no rim e no fígado dos animais diabéticos do que dos controles, e o tratamento com a NAC fez com que esses níveis fossem reduzidos no fígado dos animais diabéticos, entretanto no rim, não houve alterações. Os níveis de SOD e GPx diminuíram no fígado dos animais diabéticos quando comparados ao controle, e a administração de NAC não alterou esses índices. O diabetes também diminuiu a atividade da ALA-D no fígado, e o tratamento com a 25 mg/Kg NAC fez com essa atividade aumentasse significativamente. No tecido renal, ambas as doses de NAC elevaram os níveis de ALA-D nos animais diabéticos. Diante dos resultados encontrados, comparando-se os tecidos renal e hepático dos ratos controles com os diabéticos tratados com NAC, sugere-se que a NAC demonstrou diminuir o dano oxidativo mais no fígado do que no rim.

NADPH, tiorredoxina e tioredoxina redutase compõem o sistema tiorredoxina, estão envolvidos na redução de ligações específicas de dissulfetos que desempenham um grande número de funções biológicas, tais como: síntese de DNA, defesa contra o estresse oxidativo, apoptose e sinalização redox. Tem sido demonstrado que as interações tioredoxina redutase-tiorredoxina são espécies específicas, sendo assim, investigamos aqui a especificidade dos substratos da tioredoxina redutase 2 mitocondrial (ScTrxR2) de Saccharomyces cerevisiae frente a outras tioredoxinas. ScTrxR2 especificamente reduziu as tiorredoxinas de levedura (tiorredoxina 1 = ScTrx1, tiorredoxina 2 = ScTrx2 e tiorredoxina = ScTrx3), mas não conseguiu reduzir a tiorredoxina de Homo sapiens e a de Escherichia coli. Além disso, ScTrxR2 exibiu eficiência catalítica semelhante para ScTrx3, que está localizado na mitocôndria e ScTrx1 e ScTrx2 que estão localizadas no citosol. Para compreender as características deste fenômeno, resolvemos a estrutura cristalográfica da ScTrxR2 a 1,9 Å de resolução por meio de substituição molecular utilizando as coordenadas de ScTrxR1 (PDB Id = 3ITJ) como modelo (Oliveira et al., 2010). A ScTrxR2 é uma proteína de dois domínios (domínio de ligação do NADPH e domínio de ligação do FAD). As tiorredoxinas redutases de baixo peso molecular podem adotar duas conformações: flavina oxidada (FO) e flavina reduzida (FR), estando esta última envolvida na interação física com as tiorredoxinas. A estrutura cristalográfica da ScTrxR2 obtida por nós está na conformação FO. Posteriormente, modelamos a conformação FR (Flavina reduzida) da ScTrxR2, a partir da estrutura do cristal na conformação FO, e utilizando a estrutura cristalográfica da tiorredoxina redutase de E. coli complexada com a tiorredoxina (PDB 1F6M). Pela análises dessas estruturas, levantamos hipóteses de que alguns resíduos de aminoácidos podem estar envolvidos nas interações espécie-específicas entre tiorredoxina redutase e tiorredoxina. Com isso, geramos mutantes sítio dirigidos das Trx de levedura e da ScTrxR2 e através de ensaios enzimáticos e bioquímicos com estas proteínas mutantes estamos testando as hipóteses levantadas sobre possíveis amino ácidos envolvidos em interações entre tiorredoxina e tiorredoxina redutase / NADPH, thioredoxin and thioredoxin reductase, comprising the thioredoxin system, are involved in the reduction of specific disulfides linkages that play a large number of biological roles, such as: DNA synthesis, defense against oxidative stress, apoptosis and redox signaling. It has been shown that thioredoxin reductase-thioredoxin interactions are species-specific, therefore we have investigated here the substrate specificity of mitochondrial Thioredoxin reductase 2 (ScTrxR2) from Saccharomyces cerevisiae towards other thioredoxins. ScTrxR2 specifically reduced yeast thioredoxins (thioredoxin 1 = ScTrx1, thioredoxin 2 = ScTrx2 and thioredoxin = ScTrx3), but failed to reduce thioredoxin from Homo sapiens and from Escherichia coli. Furthermore, ScTrxR2 displayed similar catalytic efficiency towards ScTrx3, which is located in the mitochondria and ScTrx1 and ScTrx2 that are located in the cytosol. To understand the features of this phenomenon, we have solved the crystallographic structure of ScTrxR2 at 1,9Å resolution through molecular replacement using ScTrxR1 as search model (Oliveira et al., 2010)1. ScTrxR2 is a two-domain protein (NADPH and FAD binding domains). Low molecular weight thioredoxin reductases can adopt two conformations: flavin oxidized (FO) or flavin reduced (FR), the late one physically interacts with thioredoxins. Our ScTrxR2 crystal structure is in the FO conformation. Therefore, we have modeled the ScTrxR2 FR (Flavin reduced) conformation from our FO crystal structure and using the E. coli thioredoxin reductase crystallographic structure complexed with thioredoxin (PDB code 1F6M). Then, we have raised hypothesis that some amino acid residues that may be involved in the thioredoxin reductase-thioredoxin interactions. Next, site-directed mutants of yeast Trxs and ScTrx2 were generated. Through enzymatic and biochemical assays with these mutant proteins we are testing the hypothesis generated by structural analysis

A doença de Chagas afeta milhões de pessoas e os fármacos existentes não são seguros e apresentam eficácia limitada. Muitos produtos naturais mostraram efeitos inibitórios contra uma enzima importante para a sobrevivência do Trypanosoma cruzi, a gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH). Dentre esses produtos naturais destacam-se aqueles da classe dos flavonoides, sendo que um deles, o tilirosídeo, mostrou-se interessante por inibir a enzima com valores de IC50 e Ki iguais a 46 e 25 µM, respectivamente, além de ter sido eficaz contra a cepa do T. cruzi resistente a fármacos (cepa Y) mostrando um valor de IC50 igual a 770 µM. Com objetivo de identificar novos potenciais inibidores da TcGAPDH baseados no tilirosídeo foram empregados métodos computacionais nos quais combinaram-se duas diferentes estratégias: os ensaios virtuais baseados na estrutura do ligante (LBVS) e os ensaios virtuais baseados na estrutura do receptor (SBVS). Os compostos que se ajustaram ao sítio catalítico da enzima e preditos para interagir de forma efetiva com o alvo foram adquiridos e testados contra a TcGAPDH. Os estudos de inibição enzimática foram realizados utilizando as técnicas de calorimetria de titulação isotérmica e espectroscopia de fluorescência obtendo como resultados as constantes de inibição dos compostos selecionados e seus modos de inibição. Dois flavonoides, o Nequimed 214 e o Nequimed 215 inibiram a TcGAPDH na mesma grandeza que o composto de partida, o tilirosídeo, mas como possuem cerca da metade da massa molecular, houve grande aumento da eficiência do ligante. A partir dessa informação, foram selecionados uma segunda geração de compostos preditos a interagir com a TcGAPDH. Deste modo, foram adquiridos bioisósteros de flavonoides que foram testados contra essa enzima, sendo que dois dos mesmos mostraram-se ativos e com alta eficiência do ligante. Foram adquiridos também compostos pertencentes à classe das hidantoínas, rodaninas, tio-hidantoínas e pirrolidina-2,4-dionas sendo que muitos dos mesmos foram ativos e mostraram os maiores valores de eficiência do ligante já relatados para a TcGAPDH, tornando-os excelentes candidatos para otimização molecular. Os resultados obtidos sugerem que vários inibidores possuem inibição não competitiva com relação ao substrato G3P. Os inibidores mais potentes foram testados contra a GAPDH de humanos e não foi verificada seletividade relevante. / Chagas disease affects millions of people worldwide. The available drugs are not safe and show limited efficacy. Many natural products inhibit the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), an important Trypanosoma cruzi enzyme. Among them, flavonoids have stood out and one of them, the tiliroside, inhibited the enzyme with IC50 and Ki values of 46 and 25 µM, respectively. Furthermore, unpublished results showed that this compound was effective against the drug-resistant strain of T. cruzi (Y strain) with IC50 value of 770 µM. In order to select potential inhibitors of TcGAPDH based on the tiliroside structure, computational methods were used combining two different strategies, the ligand-based virtual screening (LBVS) and the structure-based virtual screening (SBVS). The compounds predicted to interact effectively with the target and fit into the active site of the enzyme were purchased and tested. Enzyme inhibition studies were performed using isothermal titration calorimetry and fluorescence spectroscopy from which the constants and mode of inhibition of the compounds were determined. Two of the tested flavonoids, Nequimed 214 and Nequimed 215, showed inhibition activity against TcGAPDH in the same magnitude values as the starting compound, the tiliroside, in spite of their lower molecular weight, thus greatly enhancing the ligand efficiency (LE). These data prompted us to search for some flavonoid bioisosters that were obtained and tested against this enzyme, and two of them proved to be active with high ligand efficiencies. We also purchased compounds belonging to the class of hydantoins, pyrrolidine-2,4-dione, thio-hydantoin and rhodanine. Many of them were active at low micromolar concentration range and exhibited the highest ligand efficiencies ever reported for this enzyme, therefore becoming excellent candidates for molecular optimization. The obtained results suggest that most of inhibitors tested behave as non-competitive inhibitors with respect to the G3P substrate. The most potent inhibitors were tested against human GAPDH and relevant selectivity was not observed.

A doença de Chagas afeta milhões de pessoas e os fármacos existentes não são seguros e apresentam eficácia limitada. Muitos produtos naturais mostraram efeitos inibitórios contra uma enzima importante para a sobrevivência do Trypanosoma cruzi, a gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH). Dentre esses produtos naturais destacam-se aqueles da classe dos flavonoides, sendo que um deles, o tilirosídeo, mostrou-se interessante por inibir a enzima com valores de IC50 e Ki iguais a 46 e 25 µM, respectivamente, além de ter sido eficaz contra a cepa do T. cruzi resistente a fármacos (cepa Y) mostrando um valor de IC50 igual a 770 µM. Com objetivo de identificar novos potenciais inibidores da TcGAPDH baseados no tilirosídeo foram empregados métodos computacionais nos quais combinaram-se duas diferentes estratégias: os ensaios virtuais baseados na estrutura do ligante (LBVS) e os ensaios virtuais baseados na estrutura do receptor (SBVS). Os compostos que se ajustaram ao sítio catalítico da enzima e preditos para interagir de forma efetiva com o alvo foram adquiridos e testados contra a TcGAPDH. Os estudos de inibição enzimática foram realizados utilizando as técnicas de calorimetria de titulação isotérmica e espectroscopia de fluorescência obtendo como resultados as constantes de inibição dos compostos selecionados e seus modos de inibição. Dois flavonoides, o Nequimed 214 e o Nequimed 215 inibiram a TcGAPDH na mesma grandeza que o composto de partida, o tilirosídeo, mas como possuem cerca da metade da massa molecular, houve grande aumento da eficiência do ligante. A partir dessa informação, foram selecionados uma segunda geração de compostos preditos a interagir com a TcGAPDH. Deste modo, foram adquiridos bioisósteros de flavonoides que foram testados contra essa enzima, sendo que dois dos mesmos mostraram-se ativos e com alta eficiência do ligante. Foram adquiridos também compostos pertencentes à classe das hidantoínas, rodaninas, tio-hidantoínas e pirrolidina-2,4-dionas sendo que muitos dos mesmos foram ativos e mostraram os maiores valores de eficiência do ligante já relatados para a TcGAPDH, tornando-os excelentes candidatos para otimização molecular. Os resultados obtidos sugerem que vários inibidores possuem inibição não competitiva com relação ao substrato G3P. Os inibidores mais potentes foram testados contra a GAPDH de humanos e não foi verificada seletividade relevante. / Chagas disease affects millions of people worldwide. The available drugs are not safe and show limited efficacy. Many natural products inhibit the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), an important Trypanosoma cruzi enzyme. Among them, flavonoids have stood out and one of them, the tiliroside, inhibited the enzyme with IC50 and Ki values of 46 and 25 µM, respectively. Furthermore, unpublished results showed that this compound was effective against the drug-resistant strain of T. cruzi (Y strain) with IC50 value of 770 µM. In order to select potential inhibitors of TcGAPDH based on the tiliroside structure, computational methods were used combining two different strategies, the ligand-based virtual screening (LBVS) and the structure-based virtual screening (SBVS). The compounds predicted to interact effectively with the target and fit into the active site of the enzyme were purchased and tested. Enzyme inhibition studies were performed using isothermal titration calorimetry and fluorescence spectroscopy from which the constants and mode of inhibition of the compounds were determined. Two of the tested flavonoids, Nequimed 214 and Nequimed 215, showed inhibition activity against TcGAPDH in the same magnitude values as the starting compound, the tiliroside, in spite of their lower molecular weight, thus greatly enhancing the ligand efficiency (LE). These data prompted us to search for some flavonoid bioisosters that were obtained and tested against this enzyme, and two of them proved to be active with high ligand efficiencies. We also purchased compounds belonging to the class of hydantoins, pyrrolidine-2,4-dione, thio-hydantoin and rhodanine. Many of them were active at low micromolar concentration range and exhibited the highest ligand efficiencies ever reported for this enzyme, therefore becoming excellent candidates for molecular optimization. The obtained results suggest that most of inhibitors tested behave as non-competitive inhibitors with respect to the G3P substrate. The most potent inhibitors were tested against human GAPDH and relevant selectivity was not observed.

Especies reativas de oxigenio/nitrogenio (ERO/ERN) produzidas por neutrofilos atraves do complexo NADPH oxidase (Nox2) estao diretamente associadas as acoes deleterias surgidas quando a inflamacao escapa do controle da homeostase. A ativacao da NADPH oxidase de neutrofilos requer o acoplamento das subunidades citosolicas aos componentes de granulos e translocacao do complexo a membrana do fagossoma. A PDI (Proteina Dissulfeto Isomerase, EC 5.3.4.1) e uma chaperona envolvida no trafego proteico celular, sendo encontrada na superficie de diversas celulas procarioticas e eucarioticas. Trabalhos previos sugeriram que PDI pode ser um dos componentes responsaveis pela montagem de Nox2, facilitando o enovelamento correto das subunidades do complexo e/ou auxiliando o transito das subunidades ate a membrana do fagossoma. Neste trabalho foi testada a atividade de Nox2 de neutrofilos inflamatorios correlacionada a atividade redutase de PDI de membrana e o efeito do nitroxido 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxil (Tempol) sobre esses processos. Neutrofilos dormentes apresentaram baixa atividade de PDI e nao foi detectado consumo de oxigenio associado ao sistema Nox2, conforme ensaios realizados com uso de um pseudo-substrato para PDI e monitoramento com eletrodo de Clark, respectivamente. Sob estimulo de forbol (PMA), os fagocitos consumiram quantidade significativa de oxigenio (6.5„b0.58 nmol.min-1) e apresentaram alta atividade de PDI, cerca de quatro vezes maior que as celulas dormentes. Quando os fagocitos foram previamente tratados com Tempol houve decrescimo dose-dependente da atividade de Nox2 (ED50: 45 ƒÝg/106 neutrofilos), em correlacao direta com o decrescimo da atividade de PDI. Testes com inibidores padroes de PDI (bacitracina e acido ditionitrobenzoico- DTNB) confirmaram que a inibicao de PDI determina decrescimo da atividade de Nox2, resultados obtidos atraves de ensaios espectrofotometricos (reducao de citocromo c, 550 nm) e quimioluminescentes (sistema luminol-peroxidase). Em conjunto, os resultados apontam que, simultaneamente a atividade de Nox2 em neutrofilos estimulados, ocorre atividade redutase de PDI, confirmando que essa chaperona esta diretamente associada a ativacao e/ou manutencao da atividade da oxidase fagocitaria. Adicionalmente, esse trabalho mostrou que o nitroxido Tempol e capaz de modular negativamente a atividade de Nox2, cujo efeito, ao menos em parte, e decorrente da inibicao de PDI, sugerindo um novo mecanismo anti-inflamatorio dos nitroxidos. / Protein disulfide isomerase (PDI, EC 5.3.4.1) is an ubiquitously expressed enzyme that catalyses the rearrangement of disulfide bonds in target proteins. Previous studies suggest that PDI, which is a chaperone involved in protein trafficking and translocates to the cell surface, may regulate the phagocytic NADPH oxidase complex (Nox2). This study examines whether the nitroxide 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy (Tempol) inhibits the regulatory activity of PDI interconnected to Nox2 in inflammatory neutrophils. Phorbol-triggered superoxide anion release was correlated with the PDI reductase activity detected in neutrophils, as determined by oxygen consumption and cleavage of a fluorescent probe, respectively. Both events were significantly inhibited in a concentration-dependent manner when neutrophils were pre-treated with Tempol, which has an ED50 of 45 M. To substantiate that Tempol’s action on PDI activity is related to Nox2 downregulation, assays with the known PDI inhibitors bacitracin and dithionitrobenzoic acid were performed to confirm their ability to decrease the neutrophil respiratory burst. This study shows that Tempol’s inhibition of Nox2 activity is correlated with decreased PDI reductase activity at the neutrophil cellular membrane, suggesting a close association between the enzymes of activated phagocytes and pointing to a novel anti-inflammatory mechanism for Tempol. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

O estabelecimento de uma camada híbrida adequada no canal radicular representa um dos principais desafios clínicos devido à dificuldade de acesso. Dessa forma, o uso de inibidores proteolíticos poderia tornar-se um recurso favorável. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de inibidores proteolíticos na união de pino de fibra de vidro fixado com cimento adesivo, considerando os terços radiculares e tempos distintos, por meio da resistência de união (RU). Cento e quarenta e quatro raízes bovinas foram selecionadas e divididas em 6 grupos de tratamento, e redivididas em 3 subgrupos de acordo com os tempos de avaliação de 24 horas, 6 e 12 meses (n=8). Após o tratamento endodôntico e desobturação padronizados, as raízes foram cimentadas com pinos de fibra de vidro cônicos (Exacto/Angelus). As raízes foram tratadas com sistema adesivo convencional de três passos, Adper Scotchbond Multipurpose/ 3M ESPE (SBMP) e cimento dual RelyX ARC/ 3M ESPE. Após prévia divisão, foram alocadas em grupos CN (Controle Negativo- sem pré tratamento associado), CP (Controle Positivo- com agentes ativador e catalisador), EDTA (ácido etilenodiamino tetra-acético a 17%), CHX (digluconato de clorexidina a 2%), E-5 (E- 64 a 5 M) e E-10 (E-64 a 10 M). Após 24 horas, as raízes foram seccionadas perpendicularmente ao longo eixo e identificadas quanto à região, obtendo-se fatias de 1 mm de espessura (cervical, médio e apical), que foram armazenadas em saliva artificial para serem testadas. Todas as fatias foram submetidas ao teste de extrusão (push-out) na máquina de teste universal (Instron) com célula de carga de 50 N a 0,5 mm/min. Os dados foram analisados pelo teste de ANOVA a três critérios e comparações múltiplas com Tukey, ambos com p<0,05. Após 24 horas, não se observou diferenças entre os tratamentos. Após 6 meses, a CHX demonstrou melhor desempenho, cujo efeito não se prorrogou até os 12 meses. O uso de inibidores proteolíticos não foram capazes de preservar a resistência de união dos pinos intrarradiculares até o tempo de 12 meses. / The adequate establishment of hybrid layer in the root canal on bonding process is still a clinical challenge due to its hard access. Thus, the use of proteolytic inhibitors could become a favorable tool. The aim of this study was to evaluate the effect of proteolytic inhibitors in the bonding of a glass- fiber post fixed with a luting cement, regarding the root thirds and different times through the bond strength. One hundred and forty four bovine roots were selected and divided into 6 treatment groups, and subdivided according to the time of evaluation of 24 hours, 6 and 12 months (n=8). After endodontic treatment and standardized removal procedure, the roots were cemented with tapered glass fiber posts (Exacto/ Angelus). The roots were treated with three-step etch-and-rinse adhesive system Adper Scotchbond Multipurpose/ 3M ESPE (SBMP) and dual cement RelyX ARC/ 3M ESPE. After previous division, CN (negative- control without pre associated treatment), CP (Control positive- with activator and catalyst agents) EDTA (17% ethylenediaminetetraacetic acid) CHX (2% chlorhexidine digluconate) E-5 (5M E-64) and E-10 (10M E-64). After 24h, the roots were sectioned perpendicular to the long axis and identified according to third in 1mm thick slices (cervical, middle and apical), which were stored in artificial saliva to be tested. All slices were subjected to extrusion tests (push-out) in the universal test machine (Instron) at 50 N load cell at 0.5 mm/min. Data were analyzed with three-way ANOVA and multiple comparisons with Tukey test, both with p <0.05. After 24 hours, no differences were observed between treatments. After 6 months, CHX showed better performance, which did not last up 12 months. The proteolytic inhibitors performed differently in the bonding process over time; only CHX promoted inhibition at 6 months. The use of proteolytic inhibitors were not able to maintain the bond strength of intraradicular posts up time of 12 months.