Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-03-14T19:03:25Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lana OHara Souza Silva - 2017.pdf: 3124489 bytes, checksum: 38e1e83b1c39e6954300e0cd3e709f2a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-20T12:27:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lana OHara Souza Silva - 2017.pdf: 3124489 bytes, checksum: 38e1e83b1c39e6954300e0cd3e709f2a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T12:27:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lana OHara Souza Silva - 2017.pdf: 3124489 bytes, checksum: 38e1e83b1c39e6954300e0cd3e709f2a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Paracoccidioides genus is composed of thermodimorphic fungus that causes paracoccidioidomycosis (PCM), an endemic human systemic mycosis in Latin America. These organisms grow as mycelium in temperatures below 28 °C and as yeast form in temperatures above 37 °C. Nitrogen is an important element in this microorganism’s nutrition that participates in the synthesis of proteins, nucleic acids and others biomolecules. In this regard, nitrogen uptake and metabolism are essential to growth and fungal establishment. When nitrogen levels and sources such as glutamine and ammonia concentration are limited, pathogenic fungus use a regulation system called Nitrogen Catabolic Repression that induces the expression of genes encoding permeases and enzymes required for the catabolism of secondary nitrogen sources, such as formamidase, gamma-glutamiltranspeptidase and urease. Gamma-glutamiltranspeptidase is an enzyme that catalyzes the first reaction of glutationa degradation and it has been the target of several studies about nitrogen starvation in various fungi. It has been observed that the expression of the gene encoding this enzyme was induced in limiting conditions of nitrogen and was repressed when the availability of nitrogen was high. Urease is an enzyme that catalyzes the degradation of urea in ammonia and carbonic acid. This enzyme is already known as a virulence factor in fungi such as Cryptococcus. neoformans, and also has been the target of studies about nitrogen starvation. In this study we expressed gamma-GT and urease proteins from Paracoccidioides brasiliensis, isolate Pb18, in Escherichia coli. The gene coding for Ggt and Ure were cloned in pET32a expression vector, and used for E. coli pLysS transformation. The recombinant proteins produced were shown to be catalytically active. Together, data obtained in this work could add knowledge about the role of gamma-GT and urease and can be used as a foundation for complementary experiments regarding nitrogen metabolism regulation, as well as in Paracoccidioides spp pathogenesis. / Resumo: O gênero Paracoccidioides é composto por fungos termodimórficos que causam a paracoccidioidomicose (PCM), uma micose sistêmica humana endêmica na América Latina. Quando cultivados em temperaturas menores que 28 °C o fungo cresce como micélio e em temperaturas em torno de 37 °C, como levedura. O nitrogênio é um importante nutriente para os micro-organismos, pois participa da síntese de proteínas, ácidos nucléicos e outras biomoléculas. Nesse sentido, a captação e o metabolismo de nitrogênio são essenciais para o crescimento e o estabelecimento do fungo no hospedeiro. Quando os níveis de nitrogênio e fontes como glutamina e amônia estão em concentrações limitantes, os fungos patogênicos utilizam um sistema de regulação chamado Repressão Catabólica de Nitrogênio que induz a expressão de genes que codificam permeases e enzimas necessárias para o catabolismo de fontes secundárias de nitrogênio como a formamidase, a gama-glutamil transpeptidase e a urease. A gama-glutamil transpeptidase é uma enzima que catalisa a primeira reação da degradação da glutationa. Ela tem sido alvo de estudos de privação de nitrogênio em diversos fungos, nos quais foi observada uma alta expressão do gene codificador dessa enzima em condições limitantes de nitrogênio, enquanto que, em alta disponibilidade de nitrogênio a sua expressão era reprimida. A urease é uma enzima que degrada uréia em amônia e ácido carbônico. Ela já é conhecida por ser um fator de virulência em alguns fungos, como Cryptococcus neoformans, e também tem sido alvo de estudos de privação de nitrogênio. Neste estudo nós expressamos as proteínas gama-GT e urease de Paracoccidioides brasiliensis, isolado Pb18, em sistema heterólogo bacteriano de Escherichia coli. O fragmento dos genes codificadores de Ggt e Ure foram clonados em vetor de expressão pET32a e os respectivos clones foram utilizados na transformação de células de E. coli pLySs. As proteínas recombinantes produzidas mostraram estar cataliticamente ativas. Os dados obtidos neste trabalho puderam acrescentar conhecimentos sobre as enzimas gama-GT e urease e podem ser usados como base para experimentos complementares em relação à regulação do metabolismo de nitrogênio bem como na patogênese de Paracoccidioides spp.

A S-metilcisteína (SMC) e o peptídeo γ-glutamil-S-metilcisteína (γ-Glu-SMC), presentes em algumas leguminosas comestíveis, principalmente no feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), apresentam efeitos biológicos controversos após a sua ingestão por animais de laboratório e humanos. O presente trabalho teve por finalidade investigar a absorção intestinal da SMC e da γ-Glu-SMC, empregando ensaios com segmentos intestinais isolados de rato, comparando-se a assimilação destes com a de aminoácidos protéicos. Os segmentos de duodeno e jejuno foram evertidos e incubados em solução nutritiva contendo isoladamente os aminoácidos (SMC, Phe e Met) ou o peptídeo em estudo, . acompanhando-se a taxa de absorção de cada um, em intervalos regulares entre 10 e 60 min. A taxa de absorção foi determinada por cromatografia de troca iônica em autoanalisador de aminoácidos. A SMC apresentou valores superiores aos aminoácidos Met e Phe. As mesmas amostras foram analisadas também por cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa após derivatização com o-oftalaldeído (Gustine, 1985). Os resultados por esta metodologia não foram conclusivos pois ocorreu perda de eficiência da coluna cromatográfica, provavelmente devido à adsorção irreversível de subprodutos resultantes da reação de derivatização. Sugere-se que sejam estudadas modificações no protocolo analítico. Em relação à absorção do peptídeo-Glu-SMC, comprovou-se a sua hidrólise pelo aparecimento de pequenas quantidades de SMC livre no lado seroso dos segmentos intestinais, supondo-se que esta hidrólise tenha ocorrido pela enzima γ-glutamiltranspeptidase (γ-GT). A reduzida quantidade de SMC livre encontrada poderia ser atribuída a uma eventual perda de atividade desta enzima durante o preparo e manuseio do segmento intestinal. Contudo, em ensaios adicionais, não foi observada perda de atividade desta enzima durante a incubação dos segmentos intestinais em solução nutritiva por 40 minutos. A atividade da enzima γ-GT foi aproximadamente três vezes superior no duodeno do que no jejuno, sendo de relevância em estudos de absorção intestinal. Mais estudos são necessários para um melhor entendimento do processo absortivo do peptídeo. / The biological effects of S-methyl-cysteine (SMC) and the peptide γ-glutamyl-cysteine (γ-Glu-SMC), distributed in some edible legume seeds, mainly in common bean (Phaseolus vulgaris L.), are controversial when these compounds are ingested by laboratory animals and humans. In the present study it was investigated the rate of intestinal absorption of SMC and γ-Glu-SMC employing isolated segments of rat intestines and analyzing comparatively the absorption of protein amino acids. The everted segments of duodenum and jejunum were incubated in a nutritive solution and the aminoacids SMC, Phe and Met and the peptide γ-Glu-SMC were added individually in order to measure their absorption rates in intervals of 10 min until reaching 60 minutes of incubation. The absorption rate of each compound was measured by ion exchange chromatography (amino acid analyzer). The absorption rates observed for SMC were higher than those observed for Met and Phe. The same samples were also analyzed by reversed phase-HPLC after derivatization with o-phthalaldehyde (Gustine,.1985). Results did not succeed because the chromatographic column lost efficiency probably due to adsorption of byproducts of the derivatization reaction. We suggest that modifications on the analytical protocol should be developed. Results showed that the peptide γ-Glu-SMC seem to be hydrolyzed supported by the appearance of small amounts of free SMC on the serosal side of the intestines. The hydrolysis was probably catalyzed by the enzyme γ-glutamyltranspeptidase (γ-GT). The appearance of only small amounts of free SMC could be explained by an eventual loss of the activity of γ-GT during preparation and incubation of the intestinal segments. However, in additional assays, the enzyme did not show any loss of activity during incubation of the segments for 40 min. We observed also that the activity of the enzyme γ-GT was 3 times higher in duodenum than in jejunum. This observation could be relevant for absorption studies employing intestinal segments. Further studies are necessary for a better understanding of the absorption process of the peptide γ-Glu-SMC.

A S-metilcisteína (SMC) e o peptídeo γ-glutamil-S-metilcisteína (γ-Glu-SMC), presentes em algumas leguminosas comestíveis, principalmente no feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), apresentam efeitos biológicos controversos após a sua ingestão por animais de laboratório e humanos. O presente trabalho teve por finalidade investigar a absorção intestinal da SMC e da γ-Glu-SMC, empregando ensaios com segmentos intestinais isolados de rato, comparando-se a assimilação destes com a de aminoácidos protéicos. Os segmentos de duodeno e jejuno foram evertidos e incubados em solução nutritiva contendo isoladamente os aminoácidos (SMC, Phe e Met) ou o peptídeo em estudo, . acompanhando-se a taxa de absorção de cada um, em intervalos regulares entre 10 e 60 min. A taxa de absorção foi determinada por cromatografia de troca iônica em autoanalisador de aminoácidos. A SMC apresentou valores superiores aos aminoácidos Met e Phe. As mesmas amostras foram analisadas também por cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa após derivatização com o-oftalaldeído (Gustine, 1985). Os resultados por esta metodologia não foram conclusivos pois ocorreu perda de eficiência da coluna cromatográfica, provavelmente devido à adsorção irreversível de subprodutos resultantes da reação de derivatização. Sugere-se que sejam estudadas modificações no protocolo analítico. Em relação à absorção do peptídeo-Glu-SMC, comprovou-se a sua hidrólise pelo aparecimento de pequenas quantidades de SMC livre no lado seroso dos segmentos intestinais, supondo-se que esta hidrólise tenha ocorrido pela enzima γ-glutamiltranspeptidase (γ-GT). A reduzida quantidade de SMC livre encontrada poderia ser atribuída a uma eventual perda de atividade desta enzima durante o preparo e manuseio do segmento intestinal. Contudo, em ensaios adicionais, não foi observada perda de atividade desta enzima durante a incubação dos segmentos intestinais em solução nutritiva por 40 minutos. A atividade da enzima γ-GT foi aproximadamente três vezes superior no duodeno do que no jejuno, sendo de relevância em estudos de absorção intestinal. Mais estudos são necessários para um melhor entendimento do processo absortivo do peptídeo. / The biological effects of S-methyl-cysteine (SMC) and the peptide γ-glutamyl-cysteine (γ-Glu-SMC), distributed in some edible legume seeds, mainly in common bean (Phaseolus vulgaris L.), are controversial when these compounds are ingested by laboratory animals and humans. In the present study it was investigated the rate of intestinal absorption of SMC and γ-Glu-SMC employing isolated segments of rat intestines and analyzing comparatively the absorption of protein amino acids. The everted segments of duodenum and jejunum were incubated in a nutritive solution and the aminoacids SMC, Phe and Met and the peptide γ-Glu-SMC were added individually in order to measure their absorption rates in intervals of 10 min until reaching 60 minutes of incubation. The absorption rate of each compound was measured by ion exchange chromatography (amino acid analyzer). The absorption rates observed for SMC were higher than those observed for Met and Phe. The same samples were also analyzed by reversed phase-HPLC after derivatization with o-phthalaldehyde (Gustine,.1985). Results did not succeed because the chromatographic column lost efficiency probably due to adsorption of byproducts of the derivatization reaction. We suggest that modifications on the analytical protocol should be developed. Results showed that the peptide γ-Glu-SMC seem to be hydrolyzed supported by the appearance of small amounts of free SMC on the serosal side of the intestines. The hydrolysis was probably catalyzed by the enzyme γ-glutamyltranspeptidase (γ-GT). The appearance of only small amounts of free SMC could be explained by an eventual loss of the activity of γ-GT during preparation and incubation of the intestinal segments. However, in additional assays, the enzyme did not show any loss of activity during incubation of the segments for 40 min. We observed also that the activity of the enzyme γ-GT was 3 times higher in duodenum than in jejunum. This observation could be relevant for absorption studies employing intestinal segments. Further studies are necessary for a better understanding of the absorption process of the peptide γ-Glu-SMC.