Superoxide Dismutase (SOD) activity in cell-free extracts prepared from healthy mature flowers of Petunia hybrida (variety 'Hurrah') was studied. The SOD activity in the crude extracts was stable for more than one month when stored at -20 oC. It was found that pH 7.8 is optimal for SOD activity. Different flower tissues of petunia (stigma, style and ovary) at various stages of development were extracted and analysed for SOD activity. SOD activity was found to be significantly highest in the ovary tissue of dehiscent petunia flowers. Three SOD isozymes were detected after crude extracts of the different female reproductive tissues of petunia flowers were analysed on a non-denaturing polyacrylamide gel electrophoresis system. Based on a difference in the sensitivity of the SOD isoforms to H2O2 and KCN, it is suggested that Mn-SOD, Fe-SOD and Cu/Zn-SOD were present in the crude extracts of the female reproductive tissues of petunia flowers. The response of the female reproductive parts of petunia flowers was also tested under water deficiency and high temperature (35 oC) stress. The SOD activity seemed to increase more in response to the high temperature than the water deficiency stress. Intense blue staining was observed from developing younger buds, and much lower formazan deposition was detected at the later stage. This indicates the lower O2- produced during later stages mainly due to increasing SOD synthesis. DEAE cellulose chromatography was successfully used to partially purify SOD from the ovaries of petunia flowers. The characteristics of the partially purified enzyme fraction were found to be very similar to those of the crude extracts.

Calamagrostis phragmitoides belongs to taxonomically complex C. purpurea aggregate with circumpolar distribution area. The relations between morphologically similar taxa of this aggregate are not clear. Populations of C. purpurea agg. from Central Europe, Scandinavia and Siberia (including one plant from the North America) were genetically studied (cpDNA, ITS, ploidy level by FCM). Allozyme and morfological variability of populations C. phragmitoides and morphologically similar C. canescens was also studied in the Czech Republic. This study was supported by grant SGA PrF JU in 2014.

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Ácido clavulânico (AC) é um potente inibidor de β-lactamases, produzido por Streptomyces clavuligerus, usado clinicamente em combinação com antibióticos β-lactâmicos para tratar infecções bacterianas resistentes. Apesar da produção industrial de AC já ser bem estabelecida muitos aspectos importantes relacionados com sua biossíntese permanecem carentes de estudo. Sabe-se que a via de síntese do AC envolve no mínimo 8 passos enzimáticos sendo os primeiros passos mais abordados. Por exemplo, as enzimas N2-(2-carboxietil) arginina sintase (CEAS), β-lactama sintase (BLS) e proclavaminato amidino hidrolase (PAH) são as responsáveis pela primeira, segunda e quarta reações enzimáticas respectivamente. Estudos mutagênicos recentes em S.clavuligerus relacionaram cópias extras dos genes ceas, bls e pah (ceas1, bls1 e pah1) com essa via porém nenhum ensaio enzimático foi relatado. Embora os passos finais da via ainda não estejam completamente estabelecidos, a ação de algumas enzimas putativas, como a codificada por orf12, mostraram ser essenciais a produção do AC. Assim, com o objetivo de aumentar a informação disponível sobre a biossíntese do AC estudamos quatro de seus membros: CEAS1, BLS1, PAH1 e a proteína putativa codificada pela orf12. Os genes foram isolados a partir do DNA genômico de S. clavuligerus por PCR e clonados em vetores para produção das proteínas recombinantes em E.coli. Os protocolos de expressão foram estabelecidos para CEAS1, PAH1 e ORF12 e as proteínas recombinantes foram purificadas por cromatografia de afinidade por metal. BLS foi obtida de forma isolúvel. As proteínas solúveis foram caracterizadas por meio de técnicas bioquímicas e estruturais. As análises de CEAS1 e PAH1 foram comparadas com informações já obtidas para as isozimas CEAS2 e PAH2, respectivamente. Assim, as análises de oligomerização das proteínas resultaram em uma mistura de oligômeros (monômero, dímero e tetrâmero) para CEAS1, na forma hexamérica para PAH1 e na forma dimérica para ORF12, estando de acordo com as formas solúvel e cristalográfica de CEAS2 (dímero e tetrâmero) e PAH2 (hexâmero). Espectros de dicroísmo circular mostraram que CEAS1 e PAH1 possuem um enovelamento do tipo α/β sendo estáveis até 35ºC e numa ampla faixa de pH. Os parâmetros termodinâmicos da interação entre CEAS1 e o cofator Mg+2 foram determinados mostrando que é entropicamente dirigida, com uma estequiometria de ligação de 4 : 1, com uma constante de afinidade na ordem de micromolar (KD = 1,76 ± 0.23 µM). Análises realizadas com as técnicas de reação acoplada, de Cromatografia Líquida de Alta Pressão acoplada a Espectrometria de Massas (LC-MS) e de Calorimetria de Titulação Isotérmica mostraram que CEAS1, assim como CEAS2, apresenta atividade sob o substrato gliceraldeído-3-fosfato, porém sem a formação do produto final N2-(2-carboxietil)arginina. Por outro lado, a proteína recombinante PAH1 mostrou ser inativa sobre o substrato análogo, N-α-acetil-L-arginina. Assim, apesar das isozimas manterem um padrão estrutural, podem ter mecanismos de ação distintos. Em relação a ORF12 esta proteína foi classificada com uma β-lactamase com atividade esterase de acordo com nossos estudos realizados com os substratos cefalosporina C e p-nitrofenil acetato. / Clavulanic acid (CA) is a potent inhibitor of β-lactamases, produced by Streptomyces clavuligerus, clinically used in combination with β-lactam antibiotics to treat resistant bacterial infections. Although CA industrial production is well-established, many important aspects related to its biosynthesis remains under study. It is known that CA pathway involves at least 8 enzymatic steps, being the earliest stages more addressed. For instance, N2-(2-carboxyethyl) arginine synthase (CEAS), β-lactam synthase (BLS) and proclavaminate amidinohydrolase (PAH) are responsible for the first, second and fourth enzymatic reaction, respectively. Recent mutagenic studies in S.clavuligerus have related extra copies of ceas, bls and pah genes ((ceas1, bls1 e pah1) to this pathway but none enzymatic assay was further reported. Although later stages the pathway remain unclear, the action of some putative enzymes like the codified by orf12 showed essential to CA production. Thus, aiming to increase the information available about CA biosynthesis we studied four of its members: CEAS1, BLS1, PAH1, and the putative protein codified by orf12. The genes were isolated from S.clavuligerus genomic DNA by PCR and further cloned into expression vectors in order to produce recombinant proteins in E.coli. Protocols of protein expression were established to CEAS1, PAH1 and ORF12 and recombinant proteins were purified by metal affinity chromatography. BLS was obtained as an insoluble form. Soluble proteins were characterized by means of biochemical and structural approaches. Analyses of CEAS1 and PAH1 were compared with information ever conducted to the isozymes CEAS2 and PAH2, respectively. Thus, oligomerization analysis of proteins resulted respectively in a mix of oligomers forms (monomer, dimer, tetramer) to CEAS1, hexameric form to PAH1 and dimeric form to ORF12, according to the soluble and crystallographic form of CEAS2 (dimer and tetramer) and PAH2 (hexamer). Circular Dichroism spectra showed that CEAS1 and PAH1 have an α-β conformation and were stable up to 35ºC over a wide pH range. Thermodynamic parameters of CEAS1 cofactor (Mg+2) binding were determined showing that is entropic driven, with a 4:1 binding stoichiometry, with a micro-molar affinity (KD = 1.76 ± 0.23 µM). Analyses by coupled assay, High Pressure Liquid Chromatography coupled to Mass Spectroscopy (LC-MS) and Isothermal Titration Calorimetry showed that CEAS1, as well as the CEAS2, presents activity at the substrate glyceraldehydes-3-phosphate, however without formation of final product, N2-(2-carboxyethyl)arginine. Meanwhile recombinant PAH1 showed none activity at analogous substrate, N-α-acetil-L-arginine. Thus despite isozymes maintain a structural pattern, they may have distinct action mechanism. Regards to ORF12, this protein was classified as a β-lactamase with an esterase activity according to our studies performed with the substrates cephalosporin C and p-nitrophenyl acetate.

This dissertation combines laboratory and field experiments to investigate the mechanisms of atropisomer enrichment for chiral polychlorinated biphenyls (PCBs) and their metabolites in organisms. Stereoselective biotransformation and bioaccumulation were identified as two major reasons for the different environmental fate of PCB atropisomers. Other affecting factors, such as presence of nanoparticles and changes in feeding ecology of organisms, also affect the fate of chiral contaminants. In vitro incubations of rat cytochrome P-450 2B1 (CYP2B1) isozyme with chiral PCBs indicated that different biotransformation kinetics and competition among PCB congeners or between atropisomers were two main factors affecting atropisomer enrichment. Different interactions between chiral PCB congeners or atropisomers with rat CYP2B1 may occur at the molecular level. Non-racemic meta-hydroxylated-PCBs (5-OH-PCBs) were the major metabolites. CYP-mediated stereoselective formation of dihydroxylated PCBs from OH-PCBs was observed. Gold nanoparticles affected biotransformation activity of rat CYP2B1 and changed PCB atropisomeric composition, directly by electrostatic interaction, or indirectly by changes to the surrounding ionic strength. Thus, stereoselective metabolism of chiral PCBs and OH-PCBs by CYPs is a major mechanism for atropisomer enrichment of PCBs and their metabolites in the environment, with the degree of enrichment dependent, at least in part, on charged nanoparticles and stereoselective interference of atropisomers with each other at the enzyme level. The atropisomer compositions of chiral PCBs were measured in the marine biota of Cumberland Sound (Canada) and Svalbard (Norway). High trophic level organisms, including harp seal, beluga, and narwhal reported for the first time, had species-specific atropisomer signatures, likely due to a combination of in vivo biotransformation and trophic transfer. PCB chiral signatures in Greenland sharks supported the hypothesis that some of these PCB atropisomer compositions shifted over time and space, possibly due to a change in feeding ecology. To our knowledge, this is the first report to investigate temporal trends of PCB atropisomer signatures in Arctic biota.

The population structure from the genetic and evolutive view-point tries to quantify the morphologic and quantitative variability existing among the individuals, their reproductive behavior, and gene flow patterns, and the adaptative strategies to the local environment. The present study had as objective to describe the genetic population structure and the genetic variability found in natural populations of Parides agavus Santa Maria region. For the study it was utilized polyacrylamide gel electrophoresis, for isozymes. Eighty-eight P. agavus adult individuals were collected in three localities in Santa Maria. Eleven genic loci were obtained totalizing 26 alleles. The genetic diversity levels presented by the populations of P. agavus, can be considered high if they are compared with other lepidoptera species. The index of fixation for the population set presented positive value suggesting the bias panmixia in the population set. The mean FST was low, indicating little genetic differentiation among the sampling populations suggesting high gene flow or that these ones originated themselves for irradiation of same population in the past. The genetic divergence between the pairs of populations agree with the values found to the genetic distance, these data can be effect of high dispersal specie or from a connexity of the studied areas, in the past. The gene flow estimated is sufficient to maintain the low genetic differentiation among the populations of this species. / A estrutura populacional do ponto de vista genético e evolutivo procura quantificar a variabilidade morfológica e quantitativa existente entre os indivíduos, seu comportamento reprodutivo, os padrões de fluxo gênico, e as estratégias adaptativas aos ambientes locais. O presente estudo teve como objetivo descrever a estrutura genética populacional e a variabilidade genética encontrada em populações naturais de Parides agavus da região de Santa Maria. Para o estudo utilizou-se eletroforese em gel de poliacrilamida para alozimas. Foram coletados 88 indivíduos adultos de P. agavus em três localidades de Santa Maria. Foram obtidos 11 locos gênicos totalizando 26 alelos. Os níveis de diversidade genética apresentados pelas populações de P. agavus, podem ser considerados altos se comparados com outras espécies de lepidópteros. O índice de fixação para o conjunto das populações apresentou valor positivo sugerindo desvio da panmixia no conjunto das populações. O FST médio foi baixo indicando pouca diferenciação genética entre as populações amostradas sugerindo um alto fluxo gênico entre as populações, outra suposição sugere que estas se originaram por radiação de uma mesma população no passado. A divergência genética entre os pares de populações concorda com os valores encontrados para a distância genética, estes dados podem ser efeitos da alta dispersão da espécie, ou de uma conectividade das áreas estudadas, no passado. O fluxo gênico aparente médio estimado é suficiente para manter a baixa diferenciação genética entre as populações desta espécie.

The genetic diversity within and among natural populations is critical to developing strategies for conservation in situ and ex situ, due to forest fragmentation alters ecological processes that are essential to maintaining this diversity. This study was conducted to evaluate the genetic variability within and between populations of Zizyphus joazeiro Mart. and Cassia grandis L.f. by molecular markers, to define strategies for collect of the seed to produce seedlings for the rehabilitation of degraded areas. The study was realized in different municipalities in the Baixo São Francisco sergipano. Populations of Z. joazeiro were sampled in Santana do São Francisco, Canhoba e Canindé do São Francisco, while populations of C. grandis were sampled in Santana do São Franciso, Canhoba e Nossa Senhora de Lourdes. To evaluate the genetic structure of populations were used isozymes and RAPD-DNA marker. From the observed results can be inferred that due to forest fragmentation, mainly caused by human occupation in the Baixo São Francisco, the populations are structured. However, the species showed high genetic diversity within populations, inbreeding and lack of rare alleles and unique. These results should be linked, in addition to forest fragmentation, pollination characteristics of the studied species (insects), for as short distances, gene flow is not large, which can lead to the genetic structure of populations. Thus, strategies for conservation of variability, such as the collection of genetic material in all populations studied, should be adopted. / O conhecimento da diversidade genética entre e dentro de populações naturais é de suma importância para a elaboração de estratégias de conservação in situ e ex situ, devido a fragmentação florestal que altera processos ecológicos essenciais à manutenção desta diversidade. Assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a variabilidade genética dentro e entre populações de Zizyphus joazeiro Mart. e Cassia grandis L.f., por meio de marcadores moleculares, visando definir estratégias de coleta de sementes para a produção de mudas destinadas à recuperação de áreas degradadas. O estudo foi realizado em diferentes municípios localizados na região do Baixo São Francisco sergipano. As populações de Z. joazeiro foram amostradas em Santana do São Francisco, Canhoba e Canindé do São Francisco, enquanto as populações de C. grandis foram amostradas em Santana do São Francisco, Canhoba e Nossa Senhora de Lourdes. Para a avaliação da estrutura genética das populações foram utilizados os marcadores isoenzimáticos e o marcador de DNA-RAPD. A partir dos resultados observados pode-se inferir que devido ao processo de fragmentação florestal, causada principalmente pela ocupação humana na região do Baixo São Francisco, as populações estão estruturadas. No entanto, as espécies apresentam elevada diversidade genética intrapopulacional, ausência de endogamia e alelos raros e exclusivos. Estes resultados devem estar ligados, além do processo de fragmentação florestal, às características do agente polinizador das espécies estudadas (insetos), pois, como percorre pequenas distâncias, o fluxo gênico não é amplo, o que pode ocasionar a estruturação genética das populações. Assim, estratégias para a conservação da variabilidade existente, como coleta de material genético em todas as populações estudadas, devem ser adotadas.

Orientadores: Gabriela Alves Macedo, Patricia de Oliveira Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T15:43:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Speranza_Paula_M.pdf: 2790177 bytes, checksum: c48b32a4db9fbe192ae18d8080a3c523 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A cutinase (E.C. 3.1.1.74) é uma enzima que catalisa a hidrólise de ligações ésteres da cutina. A cutina é um biopolímero insolúvel em água, composto de ácidos graxos com C16 e C18, e que está presente na superfície externa das partes aéreas das plantas. Estudos têm sido realizados com o objetivo de caracterizar bioquimicamente cutinases produzidas por diferentes processos fermentativos, micro-organismos e meios de cultivo. As cutinases têm-se mostrado bastante estáveis em diferentes condições de análise. O conhecimento das condições ótimas de ação desta classe de enzimas, assim como dos fatores que afetam a sua atividade são de extrema importância para se compreender melhor a atuação e as alterações sofridas por estas enzimas em diferentes condições de estocagem e trabalho. Tendo em vista estas observações, o objetivo deste estudo foi caracterizar bioquimicamente e comparar as cutinases produzidas por Fusarium oxysporum em quatro meios de cultivo sólidos distintos, compostos por farelo de trigo, casca de soja, farelo de arroz e torta de pinhão manso. A caracterização de cada uma dessas enzimas mostrou que estas apresentam temperatura ótima entre 30 e 37°C, temperatura de estabilidade de 30°C para as enzimas produzidas em meios com de farelo de trigo e farelo de arroz e 37°C para as enzimas produzidas em meios com casca de soja e torta de pinhão manso. O pH ótimo de ação das quatro enzimas mostrou-se levemente alcalino, sendo igual a 8,0 nas enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz e 9,0 para a enzima produzida em meio com torta de pinhão manso. O pH em que as quatro enzimas foram mais estáveis foi igual a 6,0. As quatro enzimas apresentaram boa afinidade pelo substrato, com valores de constante cinética (km) que variaram de 0,25 a 0,65 mM. A enzima produzida em meio com casca de soja apresentou a maior velocidade máxima (vmax), 7,86 U/mL. A maioria dos sais minerais testados inativaram ou ativaram pouco as enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz, enquanto que a enzima produzida em meio com torta de pinhão manso foi bastante ativada na presença da maioria dos sais minerais. As enzimas de farelo de trigo, casca de soja e torta de pinhão manso apresentaram maior especificidade por ésteres de cadeia carbônica média (p-nitrofenil caprilato), enquanto que a enzima produzida em meio com farelo de arroz apresentou maior especificidade por ésteres de cadeia curta (p-nitrofenil butirato). A enzima produzida em meio com torta de pinhão manso foi bastante ativa na presença de solventes orgânicos, especialmente o hexano. A eletroforese por SDS-PAGE mostrou uma banda de 27-30 kDa nas enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e torta de pinhão manso. Em relação as suas propriedades enantiosseletivas, a enzima produzida em meio com casca de soja foi a que apresentou melhor resultado (E=5,9) / Abstract: Cutinase (E.C. 3.1.1.74) is an enzyme that catalyzes the hydrolysis of esters bonds in cutin. Cutin is a biopolymer insoluble in water composed of fatty acids C16 and C18 and found in the outside surface of the plants¿ aerial parts. Studies have been conducted with the aim of biochemically characterizing the cutinases produced by different fermentation conditions, microorganisms and growth medium. Cutinases have proved to be very stable in different conditions of analysis. The knowledge of optimum conditions of this class of enzymes, as well as of the factors that affect their activity are very important in order to understand the action of such enzymes and the alterations they go through in different conditions of storage and use. Considering that, the objective of this study is to biochemically characterize and compare cutinases produced by Fusarium oxysporum in four different solid growth medium composed of wheat bran, soy rind, rice bran and Jatropha curcas seed cake. The characterization of each one of these enzymes showed that they present the optimum temperature between 30 and 37°C, stability temperature at 30°C for wheat bran and rice bran and 37°C for soy rind and Jatropha curcas seed cake. The optimum pH of action of the four enzymes was little alkaline: 8.0 for the enzymes produced by wheat bran, soy rind and rice bran and 9.0 for the enzyme produced by Jatropha curcas seed cake. The most stable pH for the four enzymes was 6.0. The four enzymes showed good affinity by the substrate, with values of km ranging from 0.25 to 0.65 mM. The enzyme produced in soy rind showed higher value of vmax 7.86 U/mL. Most of the tested mineral salts inactivated or activated just a little the enzymes produced by wheat bran, soy rind and rice bran, whereas the enzyme produced by Jatropha curcas seed cake was very activated in the presence of most of the mineral salts. The enzymes of wheat bran, soy rind and Jatropha curcas seed cake showed more specificity for mediumlength carbonic chain esters (p-NPC), whereas the enzyme of rice rind showed more specificity for short-length chain esters (p-NPB). The enzyme of Jatropha curcas seed cake was very activated by the presence of organic solvents, especially hexane. The electrophoresis by SDS-PAGE showed a band of 27-30 kDa in the enzymes produced by wheat bran, soy rind and Jatropha curcas seed cake. Regarding enantioselectivity proprieties the enzyme produced in soy rind showed the best result (E= 5.9 ) / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Vera Nisaka Solferini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bariani_JoiceMachado_M.pdf: 774577 bytes, checksum: db1caac482f4cbb8b0f659509e1fe63f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Dentre os ecossistemas de savanas tropicais, o cerrado brasileiro é um dos biomas mais ameaçados no mundo, estando sujeito a processos de fragmentação, perda e degradação de habitat. Gochnatia pulhcra Cabrera (Asteraceae, Mutisieae) é uma espécie arbustiva perene, encontrada em áreas de cerrado com freqüente perturbação antrópica. No presente trabalho, foram estudadas oito populações dessa espécie empregando-se marcadores moleculares de isoenzimas, com o objetivo de analisá-las quanto à variabilidade genética. Foram observados baixos níveis de variabilidade genética nas populações, elevada endogamia e estruturação genética moderada entre as populações, indicando baixos níveis de fluxo gênico. Para seis dessas populações, foi realizado o estudo sobre o efeito da degradação do habitat sobre a variabilidade genética. Como resultado, observou-se que a degradação e a densidade de indivíduos apresentaram efeito negativo sobre a variabilidade genética das populações. Tais resultados apontam para a importância da degradação do habitat da espécie, dificultando o sucesso de interações ecológicas que são importantes para a manutenção da diversidade genética das populações / Abstract: The brazilian cerrado is one of the most threatened biomes of tropical savannas in the world, subject to habitat fragmentation, loss and degradation. Gochantia pulchra Kunth (Asteraceae, Mutisieae) is a perennial shrub species endemic and to the brazilian cerrado. Its commonly found in human disturbed cerrado sites. In the presente work, we studied eight populations of this species with allozyme markers, with the aim to analyze its genetic variation. We observed low levels of genetic variation, elevated inbreeding and moderate genetic structure between populations, indicating low levels of gene flow. For six out of eight populations, we studied the effect of habitat degradation on the genetic variation of populations. As a result, we observed that degradation and density showed a negative effect on the genetic variation on populations. These results highlight the impact of habitat degradation on this species, reducing the success of ecological interactions that are essential to the maintance of the genetic variation in these populations / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Ácido clavulânico (AC) é um potente inibidor de β-lactamases, produzido por Streptomyces clavuligerus, usado clinicamente em combinação com antibióticos β-lactâmicos para tratar infecções bacterianas resistentes. Apesar da produção industrial de AC já ser bem estabelecida muitos aspectos importantes relacionados com sua biossíntese permanecem carentes de estudo. Sabe-se que a via de síntese do AC envolve no mínimo 8 passos enzimáticos sendo os primeiros passos mais abordados. Por exemplo, as enzimas N2-(2-carboxietil) arginina sintase (CEAS), β-lactama sintase (BLS) e proclavaminato amidino hidrolase (PAH) são as responsáveis pela primeira, segunda e quarta reações enzimáticas respectivamente. Estudos mutagênicos recentes em S.clavuligerus relacionaram cópias extras dos genes ceas, bls e pah (ceas1, bls1 e pah1) com essa via porém nenhum ensaio enzimático foi relatado. Embora os passos finais da via ainda não estejam completamente estabelecidos, a ação de algumas enzimas putativas, como a codificada por orf12, mostraram ser essenciais a produção do AC. Assim, com o objetivo de aumentar a informação disponível sobre a biossíntese do AC estudamos quatro de seus membros: CEAS1, BLS1, PAH1 e a proteína putativa codificada pela orf12. Os genes foram isolados a partir do DNA genômico de S. clavuligerus por PCR e clonados em vetores para produção das proteínas recombinantes em E.coli. Os protocolos de expressão foram estabelecidos para CEAS1, PAH1 e ORF12 e as proteínas recombinantes foram purificadas por cromatografia de afinidade por metal. BLS foi obtida de forma isolúvel. As proteínas solúveis foram caracterizadas por meio de técnicas bioquímicas e estruturais. As análises de CEAS1 e PAH1 foram comparadas com informações já obtidas para as isozimas CEAS2 e PAH2, respectivamente. Assim, as análises de oligomerização das proteínas resultaram em uma mistura de oligômeros (monômero, dímero e tetrâmero) para CEAS1, na forma hexamérica para PAH1 e na forma dimérica para ORF12, estando de acordo com as formas solúvel e cristalográfica de CEAS2 (dímero e tetrâmero) e PAH2 (hexâmero). Espectros de dicroísmo circular mostraram que CEAS1 e PAH1 possuem um enovelamento do tipo α/β sendo estáveis até 35ºC e numa ampla faixa de pH. Os parâmetros termodinâmicos da interação entre CEAS1 e o cofator Mg+2 foram determinados mostrando que é entropicamente dirigida, com uma estequiometria de ligação de 4 : 1, com uma constante de afinidade na ordem de micromolar (KD = 1,76 ± 0.23 µM). Análises realizadas com as técnicas de reação acoplada, de Cromatografia Líquida de Alta Pressão acoplada a Espectrometria de Massas (LC-MS) e de Calorimetria de Titulação Isotérmica mostraram que CEAS1, assim como CEAS2, apresenta atividade sob o substrato gliceraldeído-3-fosfato, porém sem a formação do produto final N2-(2-carboxietil)arginina. Por outro lado, a proteína recombinante PAH1 mostrou ser inativa sobre o substrato análogo, N-α-acetil-L-arginina. Assim, apesar das isozimas manterem um padrão estrutural, podem ter mecanismos de ação distintos. Em relação a ORF12 esta proteína foi classificada com uma β-lactamase com atividade esterase de acordo com nossos estudos realizados com os substratos cefalosporina C e p-nitrofenil acetato. / Clavulanic acid (CA) is a potent inhibitor of β-lactamases, produced by Streptomyces clavuligerus, clinically used in combination with β-lactam antibiotics to treat resistant bacterial infections. Although CA industrial production is well-established, many important aspects related to its biosynthesis remains under study. It is known that CA pathway involves at least 8 enzymatic steps, being the earliest stages more addressed. For instance, N2-(2-carboxyethyl) arginine synthase (CEAS), β-lactam synthase (BLS) and proclavaminate amidinohydrolase (PAH) are responsible for the first, second and fourth enzymatic reaction, respectively. Recent mutagenic studies in S.clavuligerus have related extra copies of ceas, bls and pah genes ((ceas1, bls1 e pah1) to this pathway but none enzymatic assay was further reported. Although later stages the pathway remain unclear, the action of some putative enzymes like the codified by orf12 showed essential to CA production. Thus, aiming to increase the information available about CA biosynthesis we studied four of its members: CEAS1, BLS1, PAH1, and the putative protein codified by orf12. The genes were isolated from S.clavuligerus genomic DNA by PCR and further cloned into expression vectors in order to produce recombinant proteins in E.coli. Protocols of protein expression were established to CEAS1, PAH1 and ORF12 and recombinant proteins were purified by metal affinity chromatography. BLS was obtained as an insoluble form. Soluble proteins were characterized by means of biochemical and structural approaches. Analyses of CEAS1 and PAH1 were compared with information ever conducted to the isozymes CEAS2 and PAH2, respectively. Thus, oligomerization analysis of proteins resulted respectively in a mix of oligomers forms (monomer, dimer, tetramer) to CEAS1, hexameric form to PAH1 and dimeric form to ORF12, according to the soluble and crystallographic form of CEAS2 (dimer and tetramer) and PAH2 (hexamer). Circular Dichroism spectra showed that CEAS1 and PAH1 have an α-β conformation and were stable up to 35ºC over a wide pH range. Thermodynamic parameters of CEAS1 cofactor (Mg+2) binding were determined showing that is entropic driven, with a 4:1 binding stoichiometry, with a micro-molar affinity (KD = 1.76 ± 0.23 µM). Analyses by coupled assay, High Pressure Liquid Chromatography coupled to Mass Spectroscopy (LC-MS) and Isothermal Titration Calorimetry showed that CEAS1, as well as the CEAS2, presents activity at the substrate glyceraldehydes-3-phosphate, however without formation of final product, N2-(2-carboxyethyl)arginine. Meanwhile recombinant PAH1 showed none activity at analogous substrate, N-α-acetil-L-arginine. Thus despite isozymes maintain a structural pattern, they may have distinct action mechanism. Regards to ORF12, this protein was classified as a β-lactamase with an esterase activity according to our studies performed with the substrates cephalosporin C and p-nitrophenyl acetate.