Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A incidência de infecções fúngicas invasivas vem aumentando nos últimos anos. Estas infecções, em geral, apresentam altas taxas de mortalidade. A profilaxia com antifúngicos ainda é a estratégia mais comum na contenção da mortalidade e prevenção contra infecções fúngicas invasivas, porém, apresenta baixa eficiência, e relatos de resistência às drogas. Além disso, a terapia antifúngica é limitada a um pequeno grupo de drogas, como os polienos, azóis e equinocandinas. Desta forma, a busca de novos alvos de drogas é fundamental para o desenvolvimento de novos antifúngicos. Estudos in silico indicaram quatro genes como potenciais alvo de drogas em fungos patogênicos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar a expressão das proteínas codificadas por dois destes possíveis genes alvo, a proteína erg6, na fração microssomal, e trr1, na fração citosólica, em hifas de A. fumigatus. Visando alcançar este objetivo, foram primeiramente padronizadas todas as etapas de fracionamento celular visando isolar estas duas subfrações celulares de A. fumigatus. Posteriormente, foi otimizado o protocolo de extração e reidratação de proteínas microssomais bem como reidratação de proteínas citosólicas. Estes extratos foram submetidos a diferentes protocolos de fracionamento proteico em um sistema de eletroforese OFFGEL (OGE). Os resultados de Western immunoblot mostraram que estas duas proteínas, erg6 e trr1, são de fato expressas na fase filamentosa de A. fumigatus. O extrato proteico da fração microssomal submetido ao OGE em doze subfrações apresentou três subunidades da proteína erg6, reconhecidas pelo anticorpo monoclonal, com massas moleculares e pI distintos: uma subunidade de aproximadamente 79 kDa com pI entre 5,91 e 6,49, e outras duas subunidades de aproximadamente 35 kDa e 32 kDa, ambas com pI entre 6,49 e 7,08. A enzima erg6 foi descrita como um homotetrâmero em outros fungos. Porém, nossos resultados sugerem que, em A. fumigatus, a erg6 possui uma estrutura heterotetramérica. Quanto à proteína trr1, tanto no extrato total quanto nas frações resultantes do fracionamento em OGE, uma banda única de aproximadamente 40 kDa, com pI na faixa de 4,79 e 5,33, foi reconhecida pelo anticorpo policlonal. Desta forma, esta proteína parece ter uma estrutura homodimérica, assim como descrito em outros micro-organismos. / The invasive fungal infections incidence has increased in recent years. These infections usually presents high mortality rates. Antifungal prophylaxis remains the most common clinical strategy to decrease mortality and prevent invasive fungal infections, however, it has low efficiency and drug resistance reports. Furthermore, antifungal therapy is limited to a small group of drugs such as polyenes, azoles, and echinocandins. Thus, the search for new drug targets is imperative for the new antifungal agents development. In silico studies have indicated four genes as potential drug target in pathogenic fungi. In this context, our aim was to investigate the expression of two proteins encoded by two putative target genes, erg6 in the microsomal fraction, and trr1 in the cytosolic fraction of A. fumigatus hyphae. To achieve this goal, we first standardized all steps of cell fractionation to isolate these two fractions of A. fumigatus hyphae. Subsequently, was optimized the protein extraction and rehidratation protocols of these two subfractions, such as cytosolic proteins rehidratation. These extracts were submitted to different protocols for protein fractionation in an OFFGEL electrophoresis system (OGE). The Western immunoblot results showed that these two proteins, erg6 and trr1, are expressed in filamentous phase of A. fumigatus. The microsomal protein extract submitted to the OGE in twelve fractions, showed three erg6 protein subunits recognized by monoclonal antibody, with distincts molecular weight and pI: a subunit with approximately 79 kDa, with pI in the range of 5,91 and 6,49, and others two subunits with 35 kDa and 32 kDa, both with pI between 6,49 and 7,08. The enzyme erg6 was described as a homotetramer in other fungi, however, our results suggest that in A. fumigatus the erg6 has a heterotetrameric structure. Regarding trr1 protein, in both, total and fractionated (OGE) extracts, a single band of approximately 40 kDa, with pI in the range of 4.79 and 5.33, was recognized by the polyclonal antibody, suggesting that this protein appears to have a homodimeric structure, as described in other microorganisms.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-09-12T18:24:02Z No. of bitstreams: 1 2016 - Larissa Henriques Evangelista Castro.pdf: 3738174 bytes, checksum: 04e651a55fa9b4054c2810389592be67 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T18:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Larissa Henriques Evangelista Castro.pdf: 3738174 bytes, checksum: 04e651a55fa9b4054c2810389592be67 (MD5) Previous issue date: 2016-12-02 / CAPES / CNPq / FAPERJ / Trypanosoma cruzi is the parasite that causes american trypanosomiasis (or Chagas disease), a neglected tropical disease previously restricted to South and Central Americas and Mexico, but now with several cases around the world. Currently in Brazil, the treatment of Chagas disease is done, only using benznidazole, which is not effective for the disease?s chronic phase and causes aggressive side effects, which explains the necessity of researches to find novel anti-Chagas compounds. A strategy adopted for the development of bioactive compounds against T. cruzi consists on the inhibition of the sterol 14?-demethylase enzyme (CYP51), which is essential for the parasite?s cellular membrane integrity. The inhibition can be achieved by a complexation of heterocyclic ring-containing compounds with the iron atom of heme group, present on CYP51. Thus, molecular modeling techniques were used on this study to analyze the interaction of a heterocyclic compounds (with known activity) with T. cruzi CYP51 in order to obtain the necessary information to construct an effective model for the theoretical activity prediction of these and also novel compounds. The proposed model presented a good multiple correlation coefficient (r? = 0.84) with the terms used to its construction. The model was used to help the design of novel piperine derivatives with a triazole ring, that presented promising theorical activities against T. cruzi CYP51, calculated by the model. The most promising compounds were selected and synthesized with the purpose of being tested in vitro and in vivo against T. cruzi. / O Trypanosoma cruzi ? o parasito causador da tripanossom?ase americana (Doen?a de Chagas), uma doen?a tropical negligenciada antes restrita ? Am?rica do Sul, Am?rica Central e M?xico, mas que vem apresentando um n?mero cada vez maior de casos no mundo. Atualmente, o tratamento da Doen?a de Chagas no Brasil ? limitado ao uso do f?rmaco benzonidazol, que ? pouco eficaz para a fase cr?nica da doen?a e causa efeitos colaterais agressivos, o que torna a pesquisa por novos f?rmacos imprescind?vel. Uma estrat?gia adotada para o desenvolvimento de compostos bioativos contra T. cruzi consiste na inibi??o de uma enzima essencial para a integridade da membrana celular do parasito, a enzima esterol 14?-desmetilase (CYP51), causada pela coordena??o de compostos contendo an?is heteroc?clicos com o ?tomo de ferro do grupo heme presente na enzima, fundamental para a atividade. Dessa maneira, foram utilizadas nesse estudo t?cnicas de modelagem molecular, incluindo docagem molecular e c?lculos qu?nticos semi-emp?ricos, para analisar a intera??o de uma s?rie de compostos heteroc?clicos de atividade conhecida sobre a CYP51 do T. cruzi e com isso se obter informa??es necess?rias para a constru??o de um modelo efetivo para a previs?o te?rica da atividade destes compostos. O modelo proposto apresentou um bom coeficiente de correla??o m?ltipla com os termos utilizados para sua constru??o, com um r?=0,84. Esse modelo foi utilizado para o planejamento de novos triaz?is derivados da piperina, com atividade te?rica calculada promissora contra a CYP51 de T. cruzi. Alguns dos melhores compostos foram selecionados e sintetizados neste projeto, com a proposta de serem avaliados em testes in vitro e in vivo contra a doen?a de Chagas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A incidência de infecções fúngicas invasivas vem aumentando nos últimos anos. Estas infecções, em geral, apresentam altas taxas de mortalidade. A profilaxia com antifúngicos ainda é a estratégia mais comum na contenção da mortalidade e prevenção contra infecções fúngicas invasivas, porém, apresenta baixa eficiência, e relatos de resistência às drogas. Além disso, a terapia antifúngica é limitada a um pequeno grupo de drogas, como os polienos, azóis e equinocandinas. Desta forma, a busca de novos alvos de drogas é fundamental para o desenvolvimento de novos antifúngicos. Estudos in silico indicaram quatro genes como potenciais alvo de drogas em fungos patogênicos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar a expressão das proteínas codificadas por dois destes possíveis genes alvo, a proteína erg6, na fração microssomal, e trr1, na fração citosólica, em hifas de A. fumigatus. Visando alcançar este objetivo, foram primeiramente padronizadas todas as etapas de fracionamento celular visando isolar estas duas subfrações celulares de A. fumigatus. Posteriormente, foi otimizado o protocolo de extração e reidratação de proteínas microssomais bem como reidratação de proteínas citosólicas. Estes extratos foram submetidos a diferentes protocolos de fracionamento proteico em um sistema de eletroforese OFFGEL (OGE). Os resultados de Western immunoblot mostraram que estas duas proteínas, erg6 e trr1, são de fato expressas na fase filamentosa de A. fumigatus. O extrato proteico da fração microssomal submetido ao OGE em doze subfrações apresentou três subunidades da proteína erg6, reconhecidas pelo anticorpo monoclonal, com massas moleculares e pI distintos: uma subunidade de aproximadamente 79 kDa com pI entre 5,91 e 6,49, e outras duas subunidades de aproximadamente 35 kDa e 32 kDa, ambas com pI entre 6,49 e 7,08. A enzima erg6 foi descrita como um homotetrâmero em outros fungos. Porém, nossos resultados sugerem que, em A. fumigatus, a erg6 possui uma estrutura heterotetramérica. Quanto à proteína trr1, tanto no extrato total quanto nas frações resultantes do fracionamento em OGE, uma banda única de aproximadamente 40 kDa, com pI na faixa de 4,79 e 5,33, foi reconhecida pelo anticorpo policlonal. Desta forma, esta proteína parece ter uma estrutura homodimérica, assim como descrito em outros micro-organismos. / The invasive fungal infections incidence has increased in recent years. These infections usually presents high mortality rates. Antifungal prophylaxis remains the most common clinical strategy to decrease mortality and prevent invasive fungal infections, however, it has low efficiency and drug resistance reports. Furthermore, antifungal therapy is limited to a small group of drugs such as polyenes, azoles, and echinocandins. Thus, the search for new drug targets is imperative for the new antifungal agents development. In silico studies have indicated four genes as potential drug target in pathogenic fungi. In this context, our aim was to investigate the expression of two proteins encoded by two putative target genes, erg6 in the microsomal fraction, and trr1 in the cytosolic fraction of A. fumigatus hyphae. To achieve this goal, we first standardized all steps of cell fractionation to isolate these two fractions of A. fumigatus hyphae. Subsequently, was optimized the protein extraction and rehidratation protocols of these two subfractions, such as cytosolic proteins rehidratation. These extracts were submitted to different protocols for protein fractionation in an OFFGEL electrophoresis system (OGE). The Western immunoblot results showed that these two proteins, erg6 and trr1, are expressed in filamentous phase of A. fumigatus. The microsomal protein extract submitted to the OGE in twelve fractions, showed three erg6 protein subunits recognized by monoclonal antibody, with distincts molecular weight and pI: a subunit with approximately 79 kDa, with pI in the range of 5,91 and 6,49, and others two subunits with 35 kDa and 32 kDa, both with pI between 6,49 and 7,08. The enzyme erg6 was described as a homotetramer in other fungi, however, our results suggest that in A. fumigatus the erg6 has a heterotetrameric structure. Regarding trr1 protein, in both, total and fractionated (OGE) extracts, a single band of approximately 40 kDa, with pI in the range of 4.79 and 5.33, was recognized by the polyclonal antibody, suggesting that this protein appears to have a homodimeric structure, as described in other microorganisms.