Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-02-22T10:55:05Z No. of bitstreams: 2 Tese - Carolina Cândida de Queiroz Brito Cunha - 2016.pdf: 2598077 bytes, checksum: fc0189e22f130ec24f122de4f57a3c02 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-22T13:08:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Carolina Cândida de Queiroz Brito Cunha - 2016.pdf: 2598077 bytes, checksum: fc0189e22f130ec24f122de4f57a3c02 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-22T13:08:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Carolina Cândida de Queiroz Brito Cunha - 2016.pdf: 2598077 bytes, checksum: fc0189e22f130ec24f122de4f57a3c02 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 / Outro / The xylan-degrading enzymes are responsible for the hydrolysis of xylan and can be produced by a variety of microorganisms such as bacteria and fungi. Bacteria produce an effective xylanolytic system composed of endoxylanase, β-xylosidases, arabinofuronosidases, glucuronidases, acetyl xylan esterase and esterase ferulic acid and have been the target of several studies on the production and application of these enzymes in biotechnological processes such as hydrolysis of different substrates to obtain fermentable sugars. Actinomycetes comprising a phylum Gram positive, aerobic, which generally form branched filaments, often in the form of mycelium. Among the actinomycetes, bacteria of the genus Streptomyces in particular, have been studied due to their important role biotechnology. In the present study, we report the expression, purification and characterization of xylanase (XynBS27) recombinantly in yeast P. pastoris. To achieve high levels of production, the gene was designed and synthesized by optimizing codon usage for P. pastoris. The synthetic gene (xynBS27) was cloned into expression vector containing the AOXI promoter followed by integration into the yeast genome. The increased production of XynBS27 was after 96 h of induction, 2% methanol at 28 °C and 200 rpm (80 U/mL), the enzyme was purified in one chromatography step molecular exclusion obtained specific activity of 8525 U/ mg its highest activity at 75 °C and pH 6, it is thermostable and showed stability at pH 5, 6 and 7. The XynBS27 has a molecular mass of 19 kDa active in zymography. Many ions were tested Al3+, NH4+, Ba2+ and Mg2+ were inducers and Ag+ ions, Hg2+ and Cu2+ inhibited, the sulfides of Mn2+, Zn2+, Fe3+ and denaturing agents EDTA and SDS inhibited XynBS27. The enzyme is tolerant to high concentrations of glucose and xylose. The Km and Vmax values were 12.38 mg/mL, 13.679 mmol/(min.mL), respectively, Ki of 180 mM competitive inhibition. The use of the enzyme in baking has proved very promising in the evaluated parameters, volume, density, reducing sugar, stiffness, consistency, firmness and water retention. / As enzimas xilanolíticas são responsáveis pela hidrólise da xilana e podem ser produzidas por uma variedade de micro-organismos como bactérias e fungos. As bactérias produzem um eficiente sistema xilanolítico composto de endoxilanases, β-xilosidases, arabinofuranosidases, glucuronidases, acetil xilana esterase e ácido ferúlico esterase e tem sido alvo de diversos estudos sobre a produção e aplicação destas enzimas em processos biotecnológicos, como a hidrólise de diferentes substratos para obtenção de açúcares fermentáveis. Entre os actinomicetos, as bactérias do gênero Streptomyces em particular, têm sido estudadas devido ao seu importante papel biotecnológico. No presente estudo, é relatada a expressão do gene, purificação e caracterização da xilanase (XynBS27) recombinante pela levedura P. pastoris. Para alcançar altos níveis de produção, o gene foi desenhado e sintetizado, otimizando o códon usage para P. pastoris. O gene sintético (xynBS27) foi clonado em vetor de expressão contendo o promotor AOXI, seguindo-se da integração no genoma da levedura. A maior produção da XynBS27 foi obtida após 96 h de indução, 2% de metanol, à 28 ºC e 200 r.p.m. (80 U/mL), a enzima foi purificada por de cromatografia de exclusão molecular, apresentando atividade específica de 8525 U/mg, sua maior atividade foi a 75 ºC e pH 6, se mostrou termo estável e apresentou estabilidade em pH 5, 6 e 7. A XynBS27 apresenta massa molecular de 19 kDa é ativa em zimograma. Diversos íons foram testados, sendo o Al3+, NH4+, Ba2+ e o Mg2+ indutores e os íons Ag+, Hg2+ e Cu2+ inibidores, os sulfetos de Mn2+, Zn2+, Fe3+ e os agentes desnaturantes EDTA e SDS também inibiram a XynBS27. A enzima é tolerante à altas concentrações de glicose e xilose. Os valores de Km e Vmáx foram 12,38 mg/mL e 13,679 µmol/(min.mL), respectivamente em xilana, Ki de 180 mM de xilose, indicando inibição competitiva. A utilização da enzima na panificação mostrou-se muito promissora em relação aos parâmetros avaliados, volume, densidade, açúcar redutor, rigidez, consistência, firmeza e retenção de água.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-24T13:45:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andrea Leite Camargo Santana - 2017.pdf: 3114758 bytes, checksum: 4fa4c3e9a2e7062f2940b053f1250619 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-24T13:46:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andrea Leite Camargo Santana - 2017.pdf: 3114758 bytes, checksum: 4fa4c3e9a2e7062f2940b053f1250619 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T13:46:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andrea Leite Camargo Santana - 2017.pdf: 3114758 bytes, checksum: 4fa4c3e9a2e7062f2940b053f1250619 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Paracoccidioides fungi are the causative agents of paracoccidioidomycosis, an endemic disease in Latin America with great socioeconomic importance. Inhalation of spores, the infectious particles of the fungus, is a common way to get the infection. Its treatment is slow and generates long-term side effects making it necessary to study new metabolic pathways that can be potential targets for antifungal development. In this context, stands out the chiquimate pathway in Paracoccidioides spp., related to the production of chorismate and production of aromatic amino acids, and the chorismate synthase involved in the last stage of this pathway. The chorismate synthase from Pb18 was cloned into pGEX-4T3 vector, expressed in pLysS cells and purified on a glutathione-sepharose column. Antibodies were produced from the immunization of mice with the recombinant protein obtained and used in Western blot assay to confirm protein expression. For characterization of the enzyme, its modeling was carried out. Pull-down-GST assay was performed to identify interactions between the chorismate synthase and soluble proteins present in total protein extract of Pb18. The interactions found included proteins of different functional categories related to protein synthesis, related with metabolism of common intermediates such as folate and quinolinate or related with the availability of ATP, phosphoenolpyruvate and erythrose-4-phosphate required in the chiquimate pathway. Unexpected interactions with proteins of the cell cycle and also with regulating proteins of the cell division process were observed. / Fungos do gênero Paracoccidioides são os agentes causadores da paracoccidioidomicose, uma doença endêmica na América Latina de grande importância socioeconômica. A inalação de esporos, partículas infecciosas do fungo, é uma forma comum de adquirir a infecção. O seu tratamento é lento e gera efeitos colaterais tornando necessário o estudo de novas vias metabólicas que sejam potenciais alvos para o desenvolvimento de antifúngicos. Nesse contexto, destaca-se a via do chiquimato em Paracoccidioides spp., relacionada à obtenção de corismato e produção de aminoácidos aromáticos, sendo corismato sintase a enzima envolvida na última etapa dessa via. A corismato sintase proveniente de Pb18 foi clonada em vetor pGEX-4T3, expressa em células pLysS e purificada em coluna de glutationa-sefarose. Anticorpos foram produzidos a partir da imunização de camundongos com a proteína recombinante obtida e utilizados em ensaio de Western blot a fim de confirmar a expressão proteica. A modelagem da corismato sintase foi realizada e os aminoácidos envolvidos no sítio ativo foram identificados. Ensaios de pull-down-GST foram realizados a fim de identificar os complexos de interações entre a corismato sintase e proteínas solúveis presentes em extrato proteico total de Pb18. As interações encontradas incluíram proteínas de diferentes categorias funcionais relacionadas à síntese proteica, ao metabolismo de intermediários comuns como folato e quinolinato ou ainda com a disponibilidade de ATP, fosfoenolpiruvato e eritrose-4-fosfato necessários na via do chiquimato. Interações inesperadas com proteínas do ciclo celular e também com proteínas reguladoras do processo de divisão celular foram observadas.

O sistema de expressão em Escherichia coli foi o primeiro a ser utilizado para produzir produtos farmacêuticos recombinantes e tem muitas vantagens quando comparado com sistemas eucarióticos, como o fácil cultivo, baixo custo e alto potencial de produção. O fator estimulador de colônias de granulócito (G-CSF) atua principalmente promovendo a maturação dos neutrófilos e estimulando sua atividade fagocítica e quimiotática, além de estar envolvido com o processo de segmentação nuclear dessas células. O fator estimulador de colônias de granulócitos humano recombinante (rhG-CSF) tem sido produzido por engenharia genética em Escherichia coli, e é usado no tratamento de diversas patologias, sobretudo em neutropenias provocadas pela quimioterapia usada no tratamento de tumores, pela radioterapia e pelo uso de drogas que suprimem a produção de células mieloides. Desse modo, o presente estudo teve como objetivo a expressão da proteína rhGCSF em bactérias Escherichia coli. A clonagem do gene rhG-CSF no vetor de expressão pET-28a(+) foi realizada nos sítios de restrição das enzimas EcoRI e XhoI, e a expressão da proteína recombinante em cepas de bactéria Escherichia coli BL21DE3 foi obtida com sucesso. A proteína rhG-CSF, fundida à cauda de seis histidinas, foi purificada com êxito e identificada pelas técnicas de Western Blotting e por espectrometria de massas. São necessários estudos para avaliar a integridade estrutural e atividade biológica da proteína produzida, que se confirmada, possibilita que esta seja produzida em escala piloto. / The expression system in Escherichia coli was the first to be used to produce recombinant pharmaceuticals and has many advantages compared to eukaryotic systems, such as easy cultivation and high production potential at low costs. The granulocyte colony (G-CSF) stimulating factor acts primarily by promoting the maturation of neutrophils and stimulating their phagocytic and chemotactic activity. G-CSF is also involved with the process of neutrophils nuclear segmentation. The recombinant human granulocyte colonies stimulating factor (rhG-CSF) has been produced by genetic engineering in Escherichia coli, and it is used to treat of several conditions, especially neutropenia caused by chemotherapy used in the treatment of tumors, by radiotherapy and by the use of drugs that suppress the production of myeloid cells. The present study aimed the expression of rhG-CSF protein in Escherichia coli bacteria. The cloning of rhG-CSF gene in the expression vector pET- 28a (+) was carried out on the restriction sites of the EcoRI and XhoI enzymes. Expression of the recombinant protein in Escherichia coli BL21DE3 was successfully achieved. The rhG-CSF protein, fused with a six histidine tag, was obtained and successfully purified and identified by the Western Blotting and by mass spectrometry techniques. Studies are needed to assess the structural integrity and biological activity of the protein produced, which, if confirmed, enables the production on a pilot scale.

A biologia da reprodução sexual de plantas é um campo de pesquisa de grande importância, já que a maioria dos alimentos consumidos pelo homem é composta de partes reprodutivas das plantas (frutos e sementes), oriundas do desenvolvimento de partes do pistilo fertilizado. Em Nicotiana tabacum, identificou-se um gene específico de estigma/estilete, SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), que atua na inibição da proliferação celular (DePaoli et al., 2011). Através de ensaios de pull-down, verificou-se a interação da proteína SCI1 com uma proteína quinase dependente de ciclina (CDK) (Strini, dados não publicados). Este trabalho visou à caracterização dessa nova CDK, ortóloga da CDKG;2 de Arabidopsis. A sequência correspondente de N. tabacum (NtCDKG;2) foi amplificada por PCR, a partir de cDNAs de estigmas/estiletes, clonada e sequenciada, o que permitiu a confirmação de sua identidade. A expressão de NtCDKG;2 foi analisada nos diferentes órgãos vegetativos e reprodutivos, por qRT-PCR, o que evidenciou um perfil de expressão ubíqua. Ao estudar o perfil de expressão desse gene nos estigmas/estiletes dos doze estádios de desenvolvimento floral de N. tabacum, observa-se que NtCDKG;2 é mais expresso nos estádios tardios do desenvolvimento em direção à antese, indicando uma função importante de sua proteína ao final do desenvolvimento do pistilo. Análises de expressão de NtCDKG;2 em estigmas/estiletes, de plantas de N. tabacum com produção aumentada do hormônio auxina no pistilo, sugerem que NtCDKG;2 é regulado transcricionalmente por esse hormônio. A expressão transiente da proteína de fusão NtCDKG;2-GFP, em folhas de N. tabacum, evidenciou a localização nuclear da proteína em estudo. Também foram geradas plantas transgênicas estáveis com superexpressão e com silenciamento por RNAi de NtCDKG;2. Apesar dos altos níveis de transcritos de NtCDKG;2 nas plantas de superexpressão e dos baixos níveis nas plantas silenciadas, não foram observadas alterações fenotípicas macroscópicas nessas plantas. Adicionalmente, obteve-se a expressão da proteína NtCDKG;2, fusionada a uma tag de histidina em sua porção N-terminal, em células de Escherichia coliBL21(DE3)CodonPlusRP. Através dos estudos realizados neste trabalho e análises conjuntas da literatura, é possível propor que NtCDKG;2 codifique uma proteína que está envolvida no controle do ciclo celular nos estigmas/estiletes de N. tabacum. / The biology of plant sexual reproduction is a research field of great importance, since most of the food consumed by humans is composed of plant reproductive parts (fruits and seeds), originated by the development of fertilized pistil parts. In Nicotiana tabacum, it was identified a stigma/style-specific gene, SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), which acts in the inhibition of cell proliferation (DePaoli et al., 2011). Through pull down assays, the interaction of the SCI1 protein with a cyclin-dependent protein kinase (CDK) was verified (Strini, unpublished). This work aimed the characterization of this new CDK, orthologous to the Arabidopsis CDKG;2. The N. tabacum corresponding sequence (NtCDKG;2) was PCR amplified, from stigmas/styles cDNAs, cloned and sequenced, which allowed the confirmation of its identity. The NtCDKG;2 expression was analyzed in the different vegetative and reproductive organs, by qRT-PCR, evidentiating an ubiquitous expression pattern. Studying the expression pattern of this gene in stigmas/styles of the twelve stages of N. tabacum flower development, it was observed that NtCDKG;2 is more expressed at the later developmental stages towards anthesis, indicating an important function of its protein in the end of pistil development. NtCDKG;2 expression analyses in stigmas/styles of N. tabacum plants with an enhanced auxin production in the pistil suggest that NtCDKG;2 is transcriptionally regulated by this hormone. The transient expression of the fusion protein NtCDKG;2-GFP, in N. tabacum leaves, evidentiated the nuclear localization of the studied protein. Stable transgenic plants overexpressing and silencing NtCDKG;2 by RNAi were also generated. Despite the high transcript levels in the plants overexpressing NtCDKG;2 and the low transcript levels in the silencing plants, macroscopic phenotypic alterations were not observed on these plants. Additionally, the expression of the NtCDKG;2 protein, with a histidine tag fused in its N-terminal, was obtained in Escherichia coli BL21(DE3)CodonPlusRP cells. Through studies performed on this work and literature analyses, it is possible to propose that NtCDKG;2 encodes a protein that is involved in the control of cell cycle at the N. tabacum stigmas/styles.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_natalia_camacho.pdf: 752258 bytes, checksum: 4db6bde27e4ad1a1adedd5d44779d4aa (MD5) Previous issue date: 2007-06-01 / Lectins are proteins or glicoproteins of non-immune origin with binding specificities for carbohidrates, that interact with glicocomponents present in plant and animal cells, bacteria and viruses. This property makes lectins remarkable markers used in histochemical and biochemical studies, and for characterization and differentiation of cells. Leguminous plants are the major source of lectins, proteins that possess important biological activities, like insecticidal and antiproliferative against cancer cell lines. Thus, the aim of this work was to develop a heterologous expression system for a recombinant lectin from Bauhinia forficata, a leguminous plant popularly known as pata-de-vaca , in E. coli, to study its characteristics and biological activities. The lectin gene bfl was amplified by PCR from genomic DNA, and cloned to expression vectors pQE30 e pET32a(+). Recombinant BFL was expressed in E. coli in insoluble form by using the vector pET32a(+)/bfl. The lectin was purified by Ni +2 -Sepharose affinity chromatography, with a yield of 40 mg.L -1 . The sequence and carbohidrate specificity of rBFL is similar to other related lectins. The rBFL lectin presents in monomer and dimer forms, with aparent molecular mass of 44 and 94 kDa, respectively, shows biological activity in hemagglutination assay in the presence of divalent metal cations (Ca +2 and Mn +2 ) and antiproliferative effect on human cancer cell lines MCF-7 (breast cancer), HT-29 (colon cancer) and HL-60 (leukemia) according as the concentration used. The rBFL lectin showed dose-dependent inhibition in HT-29 cells, stimulatory effect on proliferation of MCF-7 cells in higher concentrations, and no induction of cell death was observed in any cancer cell line. The results obtained in this work, about rBFL lectin, never before isolated or produced in heterologous system, motivates the performance of new characterization assays to elucidate possible applications. / Lectinas são proteínas ou glicoproteínas de origem não imune com propriedade de ligação especifíca a carboidratos, capazes de interagir com glicocomponentes presentes em células de plantas, animais, bactérias e vírus. Essa propriedade faz das lectinas notáveis marcadores utilizados em estudos histoquímicos, bioquímicos e na caracterização e diferenciação de células. Plantas leguminosas constituem-se na maior fonte de lectinas, que possuem atividades biológicas importantes, como atividade inseticida e antiproliferativa sobre células tumorais. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de expressão heteróloga para uma lectina de Bauhinia forficata (rBFL), popularmente conhecida como pata-de-vaca , em E. coli, com o intuito de elucidar suas características e atividades biológicas. O gene bfl da lectina foi amplificado por PCR a partir do DNA genômico, e clonado nos vetores de expressão pQE30 e pET32a(+). A lectina rBFL foi expressa em larga escala pelo vetor pET32a(+)/bfl em E. coli, na forma insolúvel. A purificação foi realizada por cromatografia de afinidade em coluna de Ni +2 -Sepharose, com rendimento de 40 mg.L -1 . A seqüência da lectina rBFL e sua especificidade por carboidrato é similar a de lectinas relacionadas. A lectina rBFL apresenta-se na forma de monômeros e dímeros, com massa molecular aparente de 44 e 94 kDa, respectivamente, possui atividade biológica em ensaio de hemaglutinação na presença de cátions divalentes (Ca +2 and Mn +2 ) e demonstra efeito antiproliferativo sobre as linhagens tumorais humanas MCF-7 (câncer de mama), HT-29 (câncer de cólon) e HL-60 (leucêmica), dependendo da concentração utilizada. A rBFL demonstrou efeito inibitório dose-dependente sobre HT-29, e efeito estimulatório sobre a proliferação da linhagem MCF-7 em altas concentrações, não induzindo morte celular em nenhuma das linhagens. Os resultados obtidos neste trabalho acerca da rBFL, nunca antes isolada ou produzida em sistema heterólogo, motivam a realização de novos ensaios de caracterização visando possíveis aplicações.

Orientador: Nilson Ivo Tonin Zanchin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T12:40:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KosckyPaier_CarlosRoberto_M.pdf: 3760581 bytes, checksum: 99331529324819b59a4360d60efd9b9a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A quinase de 70 kDa da proteína ribossomal S6, isoforma 1 (S6K1), é uma fosfoproteína implicada na regulação de genes relacionados ao controle da tradução em mamíferos e possui uma forma nuclear (a1) e uma citoplasmática (a2). A fosforilação do seu principal alvo, a proteína RPS6, tem sido comumente associada ao recrutamento seletivo dos 5'-TOP (5' tract of oligopyrimidine) mRNAs pela maquinaria de tradução, embora haja estudos contrariando esta hipótese. Devido às funções de seus demais alvos, S6K1 tem sido implicada na sobrevivência celular e em diversos outros processos, como crescimento, câncer e resistência à insulina. S6K1 é ativada por um mecanismo que envolve fosforilação seqüencial através da ativação das vias mTORC1 (complexo 1 do alvo da rapamicina em mamíferos) e PI3K (fosfoinositol-3 quinase). Como uma quinase da família AGC, S6K1 deve ser fosforilada por mTORC1 no resíduo Thr389 do domínio hidrofóbico e, em seguida, por PDPK1 (proteína quinase 1 dependente de fosfoinositol) no resíduo Thr229 da alça T do domínio catalítico. Estes eventos ocorrem somente após a fosforilação em diversos sítios do domínio auto-inibitório carboxiterminal, por mTORC1. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um ensaio modelo para análise da função da S6K1 in vitro e utilizá-lo como ferramenta na elucidação do papel de proteínas adaptadoras da via de mTOR em interações com a S6K1. Para isso foi necessário produzir as proteínas recombinantes para ensaios de interação e para realização de um ensaio de atividade para a S6K1. Foram testados vários sistemas de expressão para Escherichia coli para produção das construções GST-S6K1a1-His6, GST-S6K1a2-His6 e GST-S6K1a2T389E?CT (forma a2 de S6K1 com a substituição T389E e o carboxiterminal truncado), GST-PDPK1 e GST-CDPDPK1 (domínio catalítico de PDPK1 fusionado a GST). A expressão das formas truncadas de S6K1 e PDPK1 foi mais eficiente em E. coli. Embora o rendimento tenha ficado muito aquém do esperado, foi suficiente para os ensaios de interação in vitro. Também foi feita a expressão em E. coli da região C-terminal da proteína RPS6, que é o substrato da S6K1, em fusão com a proteína D do fago ?. Posteriormente, foram montados sistemas de expressão das construções His6-S6K1a2T389E?CT e His6-CDPDPK1 em células de inseto, a partir de vetor de baculovírus. Constatou-se que essas construções são expressas na forma de fosfoproteínas em células de inseto. Ensaios de GST pull-down com GST-S6K1a2-His6 e GST-S6K1a2T389E?CT contra as duas isoformas da subunidade catalítica da PP2AC, His6-PP2ACa(maior) e His6-PP2ACa(menor), revelaram que His6-PP2ACa(maior) não interage com GST-S6K1a2-His6, embora interaja fortemente com GST-S6K1a2T389E?CT. Já a construção His6-PP2ACa(menor) interage fracamente com as construções GST-S6K1a2-His6 e GST-S6K1a2T389E?CT. Tomados em conjunto, os resultados sugerem que a presença do C-terminal não fosforilado de S6K1a2 impede a interação com PP2ACa(maior). PP2ACa(menor) comporta-se de forma completamente diferente da isoforma maior, pois a interação entre PP2ACa(menor) e S6K1a2 parece ser independente do carboxiterminal da quinase, visto que as quantidades de S6K1a2T389E?CT e de S6K1a2 inteira que interagem com PP2ACa(menor) são semelhantes. Esses resultados necessitam ainda serem confirmados in vivo. Outros experimentos de GST pull-down confirmaram que as construções de S6K1 não interagem com a4, embora interajam com TIPRL1. Se confirmado in vivo, esse resultado compõe um novo quadro na regulação coordenada entre mTOR1 e PP2A, do qual TIPRL1 parece participar. As construções genéticas e os sistemas de expressão gerados neste trabalho possibilitaram a obtenção dos reagentes necessários para analisar o mecanismo de regulação da quinase S6K1, mediado por proteínas regulatórias. Permitem também desenvolver uma série de experimentos, como busca de inibidores específicos para a S6K1, que dependem da reconstituição de ensaios de atividade in vitro com a S6K1 ativada. Contudo, o ensaio de atividade realizado não apresentou resultados satisfatórios e precisa ser desenvolvido. / Abstract: The 70kDa ribosomal S6 protein kinase 1 (S6K1) is a phosphoprotein involved in the regulation of genes related to translational control in mammals. S6K1 shows distinct nuclear (a1) and cytoplasmic (a2) forms. Phosphorylation of the S6K1 best characterized target, the protein of the small ribosomal subunit (RPS6), has been generally associated to the selective recruitment of the 5'-TOP mRNAs (5' tract of oligopyrimidine) by the translational machinery, although there is still some controversy on this issue. Due to the function of its targets, S6K1 has been implicated in several cellular processes including cell growth, cancer and insulin resistance. S6K1 is activated by a mechanism of sequential phosphorylation following activation of the mTORC1 (mammalian target of rapamycin complex 1) and PI3K (phosphoinositide-3-kinase) pathways. As a kinase of the AGC family, S6K1 activation requires mTORC1 phosphorylation of residue Thr389 of the hydrophobic domain followed by PDPK1 (phosphoinositide dependent protein kinase 1) phosphorylation of residue Thr229 at the T loop of the catalytic domain. These take place only after phosphorylation by mTORC1 of several residues of the autoinhibitory C-terminal domain. The objective of this work was to develop an assay to analyze the function of S6K1 in vitro and use it as a tool in the discovering of the functions of regulators proteins of the mTOR cascade in interactions with S6K1. For these purposes, expression systems were constructed to produce the various recombinant proteins to be used in the interaction and activity assays. Several genetic constructions were tested in Escherichia coli for the production of GST-S6K1a1-His6, GST-S6K1a2-His6 and GST-S6K1a2T389E?CT (a2 form of S6K1 with the T389E substitution and truncated carboxiterminus), GST-PDPK1 and GST-CDPDPK1 (GST fusion protein of the catalytic domain of PDPK1). The truncated forms were expressed more efficiently in E. coli. Although the yield in E. coli was lower than expected, it was sufficient to perform interaction assays. The C-terminal domain of RPS6, a substrate for S6K1, was successfully expressed in E. coli as a fusion protein with the phage ? protein D. Subsequently, expression systems for production of His6-S6K1a2T389E?CT and His6-CDPDPK1 in insect cells were constructed using baculovirus vectors. It was found that these constructs are expressed in the form of phosphoproteins in insect cells. GST pull-down assays using GST-S6K1a2-His6 e GST-S6K1a2T389E?CT to test interaction with the PP2AC isoforms His6-PP2ACa(major) and His6-PP2ACa(minor) revealed that His6-PP2ACa(major) does not interact with GST-S6K1a2-His6, although it interacts strongly with GST-S6K1a2T389E?CT. On the other hand, His6-PP2ACa(minor) interacts weakly with both GST- S6K1a2-His6 and GST-S6K1a2T389E?CT. This finding suggests that the unphosphorylated C-terminal of S6K1a2 inhibits interaction with PP2ACa(major). His6-PP2ACa(minor) behaves differently form His6-PP2ACa(major). Its interaction with S6K1a2 seems to be independent of the C-terminal since the amounts of S6K1a2T389E?CT and S6K1a2 that interact with His6-PP2ACa(minor) are similar. Future work in vivo is required to confirm these results. GST pull-down assays confirmed that a4 does not interact with the constructions of S6K1, while TIPRL1 interacts with them. If confirmed in vivo, these results provides a new perspective for the coordinated regulation between mTOR1 and PP2A, which apparently involves also TIPRL1. The genetic constructions and expression systems established in this work allow the production of the reagents required to study the mechanism of S6K1 regulation mediated by adaptor proteins. They will also allow the development of experiments such as screening for specific S6K1 inhibitors, which depend on reconstitution of S6K1 activity assays using activated S6K1. Nevertheless, the activity assay performed did not yield satisfactory outcomes and must be improved. / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

O Fator estimulador de colônias de granulócitos humano recombinante (rhG-CSF) produzido em Escherichia coli é uma proteína não glicosilada com 175 aminoácidos, de grande importância clínica para o tratamento de neutropenias. O presente trabalho propõe a construção de dois sistemas de expressão em E. coli, um sistema para obtenção do rhG-CSF no citoplasma e outro para secreção da proteína recombinante no meio de cultura utilizando a sequência sinal da L-asparaginase II. Os dois sistemas de expressão foram testados e comparados. A partir desses dados, passou-se para as etapas de obtenção do rhG-CSF com o sistema de expressão sem a sequência sinal. As etapas de renaturação e purificação foram eficientes obtendo-se uma proteína com adequado grau de pureza, integridade estrutural e atividade biológica. Essa proteína também foi utilizada com sucesso para a produção de anticorpos policlonais em camundongos. Com os resultados obtidos, a proteína rhG-CSF mostrou-se viável para estudos posteriores em bioreatores e produção em escala-piloto. / The recombinant human granulocyte colony stimulating factor (rhG-CSF) is a non-glycosylated protein with 175 amino acids. This factor plays an important role in hematopoietic cell proliferation and has been widely used for treating neutropenia. The purpose of this work is to construct two expression systems in E. coli; a system for obtaining rhG-CSF in the cytoplasm and the other for secretion of recombinant protein in the culture medium using the signal sequence of L-asparaginase II. The two expression systems were tested and compared. From these data, the next steps for obtaining the rhG-CSF were done with the expression system without the signal sequence. The refolding and purification steps were efficient, resulting in a protein with adequate purity, structural integrity and biological activity. This protein has also been successfully used for the production of polyclonal antibodies in mice. With these results, the protein rhG-CSF was feasible for further studies in bioreactors and pilot scale production.

A hepatite viral causada pelo vírus da hepatite C (HCV) é um problema à saúde mundial e afeta cerca de 170 milhões de pessoas. O caso crônico da doença resulta em cirrose hepática e a maioria dos pacientes tratados não desenvolve uma resposta imune satisfatória. A proteína não estrutural 3 (NS3) pode estimular uma resposta celular que auxilia a resposta nos infectados. Nosso trabalho desenvolveu duas pseudopartículas virais que carregam um material genético para a protease da NS3 do HCV. Um dos sistemas, a HCVpp é constituída por proteínas do vírus da leucemia murina e outras do HCV. E o outro sistema, a partícula viral é baseada no Semliki Forest Virus (SFV). As células HEK293T e BHK-21 foram transfectadas para a formação das pseudopartículas HCVpp-NS3p1a e SFV-NS3p1a, respectivamente. Essas partículas foram quantificadas pela presença do material genético da NS3 por qRT-PCR, atingindo uma produção aproximada de 4x105 partículas HCVpp-NS3p1a/mL e 2,5x107 partículas SFV-NS3p1a/mL. Essas partículas foram utilizadas para infecção de células HuH-7.0 e BHK-21. / Viral hepatitis caused by the hepatitis C virus (HCV) is a global health problem, affecting about 170 million people. The chronic case of the disease results in liver cirrhosis and most patients do not develop a satisfactory immune response. The nonstructural protein 3 (NS3) can stimulate a cellular response that helps answer the infected. Our work has developed two viral pseudoparticles who carry a genetic material for the HCV NS3 protease. One of the systems is constituted by the HCVpp proteins of murine leukemia virus and other HCV. The other system, the viral particle is based on the Semliki Forest Virus (SFV). The HEK293T and BHK-21 cells were transfected for forming the pseudoparticles HCVpp-NS3p1a and SFV-NS3p1a, respectively. These particles were quantified by the presence of genetic material of NS3 by qRT-PCR, reaching a production of about 4x105 HCVpp-NS3p1a particles/mL and 2,5 x107 SFV-NS3p1a particles /mL. These particles were used for infection of Huh-7.0 cells and BHK-21.

A eficiência da reprodução sexual de plantas depende do correto desenvolvimento dos órgãos sexuais: estame e pistilo. Mecanismos moleculares complexos controlam a proliferação e expansão celular que resultam no correto desenvolvimento destes órgãos. Em nosso laboratório foi identificado um gene preferencialmente expresso no pistilo de Nicotiana tabacum, o gene 092H06. Este gene codifica uma pequena proteína de 68 aminoácidos, e função desconhecida. Análises anteriores sugerem que o produto proteico do gene 092H06 seja responsável por inibir o processo de expansão celular nos órgãos reprodutivos (Brito,2010). Para compreender o papel deste gene, no desenvolvimento do pistilo, foram realizados experimentos de qRT-PCR para determinar se os níveis de expressão de genes para -expansina, -expansina, ciclina B1.2 e actina, ligados aos processos de divisão e expansão celular, em plantas transgênicas de silenciamento e superexpressão do gene 092H06. Foram realizadas análises morfológicas nos estigmas/estiletes e ovários das plantas transgênicas de segunda geração (T2), por microscopia óptica. Os resultados mostram uma tendência de aumento no volume das células tanto nas plantas transgênicas de silenciamento, como nas de superexpressão. Entretanto, nas plantas de silenciamento ocorreu um aumento visível das estruturas reprodutivas, o que não foi observado nas plantas de superexpressão. Adicionalmente, foram realizados experimentos de citometria de fluxo, para verificar a ocorrência de endorreduplicação. Os resultados mostraram que não ocorreu endorreduplicação nas células das plantas transgênicas. No screening de uma biblioteca de duplo híbrido, usando 092H06 como isca, foram encontrados 4 candidatos a parceiros de interação: 1) biotin/lipolyl attachmente domain-containing protein; 2) unknown protein; 3) trypsin proteinase inhibitor precursor e 4) RING/U-box. Para auxiliar no estudo da função do gene 092H06, a proteína recombinante 092H06-Histag foi produzida com sucesso, na forma solúvel, em E. coli. Os resultados alcançados neste trabalho contribuem para avançar o conhecimento sobre este novo gene expresso nos órgãos reprodutivos das plantas. / The efficiency of plant sexual reproduction depends on the correct development of the sexual organs: stamen and pistil. Complex molecular mechanisms control cell proliferation and expansion that result in the correct development of these organs. In our laboratory a gene preferentially expressed in Nicotiana tabacum pistil has identified, the 092H06 gene. This gene encodes a small protein of 68 amino acids of unknown function. Previous analyzes suggest that the protein product of the gene 092H06 is responsible for inhibiting the cell expansion process in the reproductive organs (Brito, 2010). To understand the role of this gene in pistil development, experiments of qRT-PCR to determinate the expression levels of the -expansins, -expansins, cyclin B1.2 and actin, genes which connected to the cell division and expansion processes, were carried out on transgenic plants silencing and overexpressing the 092H06 gene. Morphological analyzes on stigmas/styles and ovaries of second generation (T2) transgenic plants were performed by optical microscopy. The results show a tendency to increased cellular volume on the silencing transgenic plants, as well as on the overexpressing plants. However, in the silencing plants there was a visible increase of the reproductive structures, what has not been observed on the overexpressing plants. Additionally, flow cytometry experiments were carried out to verify the occurrence of endoreduplication. The results showed that no endoreduplication has occurred on the cells of the transgenic plants. The screening of a yeast two-hybrid assays, using 092H06 as bait, has found 4 interaction partners candidates: 1) biotin/lipolyl attachment domain-containing protein; 2) unknown protein; 3) trypsin proteinase inhibitor precursor and 4) RING/U-box. To assist the study of the 092H06 function, the recombinant 092H06-HIStag protein has been produced with success, in the soluble form, in E.col. The results obtained in this work contribute to advance the knowledge of this novel gene expressed on the plant reproductive organs.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:25:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 patricia kott.pdf: 7658177 bytes, checksum: ad9ad7831fb8596c7e55d3b1f0eee117 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Paracoccidioides brasiliensis is a thermo-dimorphic human pathogenic fungus that lives at 23”C in the mycelium phase (infecting phase) and at 37”C in the yeast phase (parasite phase). In attempt to survive, the cell wall of fungi can change its composition and/or structure in response to environmental stress by compensatory mechanisms. The molecules involved in these mechanisms are possible target for the development of effective antifungal agents. In P. brasiliensis, the main components of the cell wall are glucans and chitin polymers. These polymers make a primary barrier that is responsible for the structural integrity and form of the cell wall. In this work the behavior of P. brasiliensis was evaluated against stress conditions with the aim of study, for the first time, the mechanisms used by this fungus in the maintenance of the cell wall integrity. Our results shown that P. brasiliensis yeast cells are sensitive to cell wall stressors calcofluor white (CFW), congo red (CR), SDS, KCl, NaCl and sorbitol. There was an increase in the PbFKS1 transcripts expression and in the content of cell wall β- 1,3-glicana after treatment with all stressor agents. After treatment with SDS and KCl the PbGFA1 transcripts expression and the cell wall GlcNAc residues also increased. The transcript expression of PbGEL3 was also evaluated being increased after treatment with CFW, NaCl and sorbitol. Thus we showed that these molecules are involved in the maintenance of the cell wall against stress conditions. Apart from these analyses we obtained the active recombinant protein PbFks1pc. Through the anti-PbFks1pc antibody we performed immunocitolocalization assays. These experiments revealed the localization of PbFks1p in regions of apical growth in the mycelium phase and in the cell surface in yeast phase. / Paracoccidioides brasiliensis Š um fungo patog‰nico e termodim‚rfico que se apresenta na forma de micŠlio a 23”C (forma infectante) e na forma de levedura a 37”C (forma parasit€ria). A parede celular de fungos Š capaz de alterar sua composiƒ o e atŠ mesmo sua estrutura em resposta a condiƒ•es ambientais de estresse atravŠs de mecanismos compensat‚rios. As prote…nas envolvidas nestes mecanismos s o poss…veis alvos para o desenvolvimento de agentes antifˆngicos espec…ficos. Em P. brasiliensis, os principais pol…meros que constituem a parede celular s o glicanas e quitina. Estes pol…meros formam uma barreira prim€ria que Š respons€vel pela integridade estrutural e forma da parede celular. Neste trabalho, o comportamento de P. brasiliensis diante de situaƒ•es de estresse foi investigado com o intuito de estudar, pela primeira vez, os mecanismos utilizados por este fungo na manutenƒ o da integridade da parede celular. Nossos resultados mostram que cŠlulas leveduriformes de P. brasiliensis s o sens…veis aos agentes estressores da parede celular calcofluor white (CFW), congo red (CR), SDS, NaCl, KCl e sorbitol. Houve um aumento na express o de transcritos de PbFKS1 e no conteˆdo do pol…mero de β-1,3-glicana na parede celular ap‚s tratamento com todos os agentes estressores. Ap‚s tratamento com SDS e KCl a express o de transcritos de PbGFA1 assim como o conteˆdo de res…duos de GlcNAc na parede celular tambŠm aumentaram. A express o dos transcritos de PbGEL3 tambŠm foi avaliada estando aumentada ap‚s tratamento com CFW, NaCl e sorbitol. Desta forma, mostramos que estas molŠculas est o envolvidas na manutenƒ o da parede celular diante de situaƒ•es de estresse. AlŠm destas an€lises, a prote…na recombinante PbFks1pc ativa foi obtida. AtravŠs do anticorpo anti-PbFks1pc realizamos ensaios de imunocitolocalizaƒ o. Estes experimentos revelaram a presenƒa de PbFks1p em regi•es de crescimento apical no micŠlio e na superf…cie celular em cŠlulas leveduriformes.