Orientador: Anete Pereira de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T10:23:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_JoseSergiodeMacedo_M.pdf: 3092877 bytes, checksum: 85276ce21b221869d2fb74dc6cef8444 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O fitopatogeno Xylella fastidiosa é uma bactéria limitada ao xilema que causa uma variedade de doenças economicamente importantes em plantas, incluindo uma doença chamada Clorose Variegada de Citrus (CVC). Recentemente, os dados de sequenciamento do DNA fornecidos pelo projeto genoma da Xylella fastidiosa permitiram uma aproximação da área genoma funcional para investigar a função de diversas proteínas baseadas na informação sobre suas estruturas. Avanços recentes na área genoma estrutural não somente nos ajudou a compreender funções da proteína, mas também causou um grande impacto na indústria farmacêutica. Nos últimos anos, o uso da informação estrutural de proteínas na pesquisa de descoberta de novas drogas tem amadurecido, e é usado agora em todos os níveis, variando da identificação e da seleção de alvos do genoma a candidatos apropriados. Esta emergente área é poderoso meio para compreender mais profundamente os mecanismos a patogenicidade da bactéria. Este trabalho visa adicionar novas informações sobre proteínas que podem ser relacionadas a patogenicidade de Xylella fastidiosa, necessárias para o desenvolvimento de novos métodos de combate à CVC. A fim de recolher informações sobre as proteínas envolvidas nos mecanismos do patogenicidade da bactéria, nós escolhemos as orf xf2148 e orf xf1524 de Xylella fastidiosa para estudos de caracterização. A orf xf2148, apresenta 47% de similaridade com o gene ksgA de Escherichia coli. O gene ksgA codifica uma Dimetiladenosina transferase da classe de proteínas metiltransferases. Já a orf xf1524, apresenta 55% de similaridade com o gene xpsL de Xanthomonas campestris, que codifica uma proteína transmembrana da via de secreção do tipo II. Ambas as proteínas foram clonadas no vetor pET32Xa/LIC e expressas na bactéria Escherichia coli linhagem BL21(DE3). A proteína XPSL foi purificada através de uma cromatografia de afinidade (IMAC) e teve sua identidade determinada por SDS-PAGE e Espectrometria de Massas (MALDITOF). Para investigar a integridade estrutural da proteína XPSL purificada, a técnica espectroscópica de Dicroísmo Circular (CD) foi realizada. O espectro de CD da proteína XPSL mostrou sinais predominantemente de 'alfa'hélices indicando um perfil de estrutura secundária devidamente enovelada viável para estudos estruturais e funcionais. A proteína XF2148, expressa em sua forma insolúvel, foi resolubilizada usando 8M de uréia como agente desnaturante. A proteína foi purificada através de uma cromatografia de troca iônica e sua pureza e identidade verificadas por SDS-PAGE e Espectrometria de Massas (MALDI-TOF). Seu correto enovelamento por espectroscopia de Dicroísmo Circular (CD) indicou uma composição predominantemente de 'alfa'hélices. O alinhamento da seqüência primária e modelagem por homologia da proteína XF2148 com uma proteína de estrutura tridimensional resolvida, KsgA de E. coli, revelaram um local da molécula que envolve resíduos altamente conservados no domínio C-terminal e cinco dos oito motivos estruturais encontrados geralmente em Metiltransferases / Abstract: The phytopathogen Xylella fastidiosa is a xylem-limited bacterium that causes a range of economically important plant diseases, including a serious disease of orange trees called citrus variegated chlorosis (CVC). Recently, DNA sequence data provided by the Xylella fastidiosa Brazilian genome project have allowed a functional genomic approach to investigate the function of several proteins based on the information about their structures. Recent advances in structural genomics not only help us to understand protein functions but also have a big impact on the pharmaceutical industry. In the last few years, the use of protein structural information in drug discovery research has matured, and it is now used at all levels, ranging from genomics target identification and selection to the final design of suitable drug candidates. This emergent area is a powerful means to more deeply understand the mechanisms of the bacterium pathogenicity. This work aims at adding new information on proteins that may be related to the X. fastidiosa pathogenesis, necessary for new approaches towards the combat of CVC. In order to gather information about the proteins involved in the mechanisms of the bacterium pathogenicity, we chose orf xf2148 and orf xf1524 from Xylella fastidiosa for characterization studies. Orf xf2148, presents 47% of similarity with the gene ksgA of Escherichia coli. The ksgA gene encodes a dimethyladenosine transferase from the methyl transferase proteins class. On the other hand orf xf1524, presents 55% of similarity with the xpsL gene of Xanthomonas campestris, which encodes a transmembrane protein of the type II secretion machinary. Both proteins were cloned into the pET32Xa/LIC vector to overexpress the protein in Escherichia coli BL21(DE3). The expressed XpsL protein was purified by immobilized metal affinity chromatography (IMAC) and had its identity determined by SDS-PAGE and Mass Spectrometry (MALDI-TOF). To investigate the structural integrity of the purified XPSL, the protein was analyzed by Circular Dichroism (CD) spectroscopy. The XpsL CD spectrum showed that it contains predominantly signal of 'alfa'helices suggesting that the XpsL recombinant protein maintains secondary structures, is viable to functional and structural studies and remained folded. The XF2148 protein was expressed in the insoluble form and refolded using 8M Urea as denaturating agent. The protein was purified in one step by cation-exchange chromatography and its purity and identity were verified by SDS-PAGE and Mass Spectrometry (MALDI-TOF). Its correct folding was verified by Circular Dichroism Spectroscopy analysis that indicated a secondary structure composed mainly of 'alfa'helices. The alignment of the XF2148 primary sequence and homology modeling with one ksgA structure solved protein from E. coli, revealed a site involving highly conserved residues in the C-terminal domain and five of the eight structural motifs usually found in AdoMetdependent methyltransferases / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Hiroshi Aoyama / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T06:33:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_RobertaReginaRuelade_M.pdf: 3257089 bytes, checksum: 29f24a432f8c0bfd7dd71af48cc7608a (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As proteínas tirosina fosfatases (PTP) (EC 3.1.3.48) são enzimas regulatórias chaves que participam na transdução de sinal e são essenciais na regulação do crescimento, diferenciação, ciclos celulares, na transcrição gênica, resposta imune e outros processos. Esta classe de enzimas, que contém cisteína no sítio ativo, pode ser inativada por agentes oxidantes. Neste trabalho, estudamos os efeitos de peróxido de hidrogênio e t-butil hidroperóxido, compostos que induzem estresse oxidativo, na atividade de uma PTP purificada de membranas de linfócitos humanos, indicativamente a CD45. A PTP foi purificada de membranas de linfócitos humanos através de cromatografias de troca iônica (DEAE Sepharose) e exclusão molecular (Sephacryl S-200). A purificação enzimática foi acompanhada por SDS-PAGE e eletroforese bidimensional. A atividade enzimática foi determinada através de incubação a 37°C por 30 min em pH 5,0 em presença de 5 mM de p-nitrofenil fosfato (pNPP) como substrato. A enzima obtida da cromatografia de exclusão molecular apresentou uma massa molecular relativa de aproximadamente 200 kDa, reconheceu mais eficientemente tirosina fosfato (cerca de 3,2 vezes) como substrato quando comparado ao pNPP, e foi inibida por inibidores específicos de PTP, tais como vanadato (40%), pervanadato (100%), p-cloromercuribenzoato (20%) and Cu2+ (95%). Ácido okadáico, um inibidor específico de serina e treonina proteína fosfatases, não afetou a atividade da PTP de membranas de linfócitos. Estes resultados de caracterização sugerem fortemente que a PTP purificada de membranas de linfócitos humanos é a CD45. Peróxido de hidrogênio e t-butil hidroperóxido inibiram a atividade dessa proteína com valores de IC50 (concentração do composto que produz 50% de inibição enzimática) de 50 µM e 16 mM, respectivamente. Glutationa reduzida (GSH) protegeu parcialmente a enzima contra estes oxidantes, porém proteções totais foram obtidas quando se adicionava 250 mM de desferoxamina ao meio de ensaio. Nossos resultados sugerem que essa proteína pode ser regulada por alteração do estado de oxidação dos grupos funcionais do sítio ativo e que esta regulação poderia fornecer um mecanismo de controle celular através de espécies reativas de oxigênio / Abstract: Protein phosphatases, that dephosphorylate proteins in residues of threonine, serine and tyrosine, are a class of enzymes that can be stressed by compounds present in oxidant or reductant environments. In particular, the protein tyrosine phosphatases (PTP) (EC 3.1.3.48) are key regulatory enzymes that participate in signal transduction and are essential for regulating cellular growth, differentiation, cell cycle, gene transcription, immune response and other processes. This class of enzymes, which contain cysteine in the active site, can be inactivated by oxidant reagents. In this work we have studied the effect of hydrogen peroxide and t-butyl hydroperoxide, compounds that induce oxidative stress, on a purified PTP (CD45) from membrane human lymphocytes. PTP was purified from human lymphocyte membranes through ion exchange (DEAE Sepharose) and molecular exclusion (Sephacryl S-200) chromatographies. The enzyme purification was followed by SDS-PAGE and 2D electrophoresis. The enzyme activity was determined by incubation at 37oC for 30 minutes at pH 5.0 in presence of 5 mM p-nitrophenylphosphate (pNPP) as substrate. The enzyme obtained from molecular exclusion chromatography had a relative molecular mass of approximately 200 kDa, recognized more efficiently tyrosine phosphate (about 3.2-fold) as substrate when compared with p-NPP, and was inhibited by specific PTP inhibitors, such as, vanadate (40%), pervanadate (100%), p-chloromercuribenzoate (20%) and Cu2+ (95%). Okadaic acid, a specific serine and threonine protein phosphatases inhibitor, did not significantly affect the lymphocyte membrane PTP activity. These characterization results strongly suggest that the membrane PTP purified from human lymphocytes was the CD45. Hydrogen peroxide and t-butyl hydroperoxide inhibited the CD45 activities with IC50 (concentration of compound that produces 50% enzyme inhibition) values of 50 µM and 16 mM, respectively. Reduced glutathione (GSH) partially protected the enzyme against these oxidations, but full protections were observed when 250 mM deferoxamine were added to the assay medium. Our results suggest that CD45 can be regulated by altering the oxidation state of active site functional groups, and that this regulation could provide a mechanism of cell control by reactive oxygen species / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Telma Teixeira Franco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T03:46:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_KathiaAssisde_M.pdf: 2724531 bytes, checksum: 3490f460776b8b8cf4564482c815165b (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Foram investigadas estabilidade frente a pH e temperatura e condições ótimas da enzima peroxidase do extrato bruto da casca da soja (Glycine max). Foi verificada a afinidade entre a enzima e íons cobre imobilizados no gel "Chelating Sepharose FastFlow" (CSFF) e também foi estudado o efeito do pH sobre a adsorção desta enzima. Foram construídas isotennas de adsorção para a peroxidase do extrato bruto de casca da soja e para as peroxidases padrão de soja e de nabo (horseradish), para verificar a capacidade máxima de adsorção do complexo CSFF-IDA-CU2+ para estas enzimas. Curvas de ruptura para a peroxidase do caldo bruto de casca da soja foram construídas para estudar a eficiência do complexo na adsorção da enzima. A purificação da peroxidase do extrato bruto da casca da soja foi estudada na coluna HR 5/5 empacotada com o complexo CSFF­IDA-CU2+ equilibrado com tampão fosfato de sódio O,IM a pH 6,0. Foi verificado que a peroxidase do extrato bruto da casca da soja apresentou condições ótimas de atividade a pH 4,5, mostrou-se estável por três horas em temperaturas entre 1 e 55°C. Foi observado que a adsorção mais seletiva da peroxidase do extrato bruto de casca da soja se deu a pH 6,0, quando 51% da enzima foi retida após dez minutos de contato entre a peroxidase e o complexo CSFF -IDA-Cu2+ a 25°C em tampão fosfato de sódio O,IM. A adsorção das peroxidases da casca da soja, padrão comercial de nabo e padrão comercial de soja no complexo CSFF-IDA-Cu2+ obedeceu ao modelo proposto por Langmuir. Com a construção das curvas de ruptura foi verificado que a pH 6,0 houve a melhor seletividade na separação da atividade de peroxidase, quando 96,9% de atividade foi recuperada. Na adsorção da peroxidase do extrato bruto da casca da soja na coluna HR 5/5 empacotada com CSFF-IDA-CU2+ a pH 6,0, foi obtido um fator de purificação de 5,9 vezes com um rendimento de 83,4% / Abstract: The conditions for the soybean hull peroxidase activity were investigated for pH and temperature. It was observed that the best pH for maximum activity was at 4.5, however the activity was only 5% reduced at pH values 5.0 and 5.5 and was 20% reduced for pH's between 6.0 and 7.0 and 45% reduced at pH 8.0. It was stable at this pH interval for four hours period, however, it lost 20% activity at pH 4.5 after one hour incubation. Best temperature for the enzyme active was 55 °C and it was stable from 1 to 55 °C for at least three hours. The affinity between the soybean hull peroxidase and copper ions immobilized in a solid matrix was investigated. The maximum capacity ofthe CSFF-IDA-CU2+ to interact with the enzyme was calculated by plotting the concentrations of the proxidase found in the liquid phase in equilibrium with the peroxidase concentrations found in the solid phase (isotherms). Breakthrough curves were built to study the efficiency ofCSFF-IDA-CU2+ bed to adsorb the peroxidase of soybean hulI and also two standards peroxidases commercially available from soybean and ITom horseradish. The effect of pH on the adsorption of the enzyme was also investigated and it was observed that the most selective adsorption of the soybean hulI peroxidase was at pH 6.0. Purification of the soybean hull peroxidase was studied in the column HR 5/5 packed with the complex CSFF-IDA-CU2+ in 100 mM phosphate buffer at pH 6.0. The adsorption of the soybean hull peroxidase, soybean and horseradish peroxidases by the CSFF-IDA-CU2+ was observed to folIow Langmuir model. The final peroxidase purified by the process developed in this work showed that the specific activity of the enzyme was about 5.9 fold higher than that of cru de extract and the yield was about 83.4% / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Sonia Maria Alves Bueno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T09:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mourao_CeciliaAlves_M.pdf: 2559584 bytes, checksum: efe6b17b9b7e5ceb16ade74a6ae30629 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As imunoglobulinas G (IgG) e seus fragmentos Fab, F(ab)¿2 e Fv apresentam aplicações proeminentes nas áreas terapêuticas e de diagnósticos. Em determinadas situações em que a região Fc é dispensável e/ou deletéria, emprega-se preferencialmente fragmentos em relação à IgG não clivada. Tais aplicações requerem um elevado grau de pureza dessas biomoléculas. O elevado custo de obtenção de fragmentos pelas técnicas convencionais justifica a investigação de outras que possam proporcionar a obtenção dessas proteínas, combinando um menor custo com um elevado grau de pureza. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar a eficácia dos adsorventes agarose-CM-Asp-Ni(II), agarose-CM-Asp-Co(II), agarose-CM-Asp-Cu(II) e agarose-CM-Asp-Zn(II) na purificação dos fragmentos Fab de IgG humana policlonal, a partir de uma solução de IgG clivada pela enzima papaína. O efeito do sistema tamponante, do íon metálico e do cloreto de sódio foram avaliados. A seletividade das condições cromatográficas foi avaliada por eletroforese SDS-PAGE, Western Blotting e imunodifusão radial. Os resultados indicaram que nas cromatografias conduzidas com o quelato CM-Asp-Co(II) com Hepes e Tris-HCl, na ausência de sal, os fragmentos Fab foram obtidos separados do Fc nas frações de eluição. Nas cromatografias em CM-Asp-Ni(II) com Hepes e fosfato de sódio na presença de NaCl e em CM-Asp-Cu(II) com Tris-HCl e fosfato de sódio na presença de NaCl, a biomolécula alvo foi obtida seletivamente nas frações não retidas (cromatografia negativa). Nas cromatografias em CM-Asp-Zn(II) não houve a recuperação seletiva dos fragmentos Fab. Os resultados das curvas de ruptura com os quelatos CM-Asp-Ni(II), CM-Asp-Co(II) e CM-Asp-Cu(II) revelaram a recuperação de 3,4 mg, 17,1 mg e 8,6 mg de Fab, respectivamente. Os fragmentos Fab foram obtidos com pureza superior a 90%, sendo que para o ligante CM-Asp-Cu(II), segundo o western blot, os fragmentos Fab foram separados da IgG não clivada. Os resultados obtidos nas condições cromatográficas estudadas evidenciam a potencialidade do emprego dos quelatos CM-Asp-Ni(II), CM-Asp-Co(II) e CM-Asp-Cu(II), imobilizados em agarose, para purificação de fragmentos Fab obtidos da clivagem enzimática da IgG humana policlonal / Abstract: Immunoglobulins G (IgG) and their fragments Fab, F(ab)¿2 and Fv are prominently applied as therapeutic and diagnostic tool. Fragments are preferably used rather than the uncleaved IgG, specially when the Fc portion is dispensable or prejudicial. For the mentioned applications, high purity preparations are required. The high costs associated with the conventional downstream processing of these biomolecules is the driving force to investigate purification techniques that can combine lower cost with high purification factor. Therefore, the goal of this work is to evaluate and compare the efficiency of CM-Asp-Ni(II), CM-Asp-Co(II), CM-Asp-Cu(II) and CM-Asp-Zn(II) adsorbents in the purification of Fab fragments from papain-digested human IgG. The effects of buffers, metal-ion and NaCl addition were also studied. The adsorbent/buffer selectivity towards the targeted molecule was evaluated by SDS-PAGE, Western Blotting and radial immunodiffusion assays. Chromatography with CM-Asp-Co(II) as chelated using Hepes and Tris-HCl buffers resulted in Fab recovery in the elution fractions. Whereas the chromatography with CM-Asp-Ni(II) and CM-Asp-Cu(II) both as chelated using Hepes sodium phosphate buffers with NaCl addition resulted in Fab selective recovery in non-retained fractions (negative chromatography). The adsorbent CM-Asp-Zn(II) did not show Fab selective recovery. Breakthrough curves experiments with CM-Asp-Ni(II), CM-Asp-Co(II) e CM-Asp-Cu(II) showed recovery of 3.4 mg, 17.1 mg and 8.6 mg of Fab, respectively. Fab fragments were recovered with purity higher than 90%. When chelated CM-Asp-Cu(II) was use as ligand, Fab fragments were recovery separated from intact IgG as shown in western blot. Results obtained in the chromatographic conditions studied showed the potential use of CM-Asp-Ni(II), CM-Asp-Co(II) and CM-Asp-Cu(II) immobilized in agarose for the purification of Fab fragments from cleaved human polyclonal IgG / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestra em Engenharia Química

Orientadores: Aline Carvalho da Costa, Sindelia Freitas Azzoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T08:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bussamra_BiancaConsorti_M.pdf: 2624016 bytes, checksum: d09caf6db1941dc3b8ff17c802bb5ddb (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O alto custo da hidrólise enzimática para a conversão de biomassa lignocelulósica é um problema recorrente que limita a produção de bioetanol a partir desta fonte renovável e altamente energética. Muitos fatores afetam a eficiência do processo de hidrólise, como a recalcitrância do substrato lignocelulósico, eficiência do pré-tratamento, proporções e cargas das enzimas, inibidores e perda de atividade devido à adsorção não específica. Somado a estes fatores, o alto custo de produção de coquetéis enzimáticos limita a carga enzimática, o que contribui para a inviabilização técnica e econômica do processo. Dentre as abordagens consideradas promissoras para otimizar a reação de hidrólise, pode-se destacar o desenvolvimento de coquetéis artificiais bem balanceados envolvendo diferentes classes de enzimas. Este projeto estuda coquetéis enzimáticos otimizados para a hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado, onde as enzimas provieram tanto de fonte comercial quanto de cultivos microbianos (Trichoderma reesei e Escherichia coli geneticamente modificada), seguidas de purificação. Planejamento experimental de mistura lattice simplex, seguido de planejamento fatorial, foram utilizados para a otimização da proporção enzimática. Em ambos os experimentos, a concentração de glicose liberada (g/L) foi a resposta avaliada. A fim de se reduzir o consumo de reagente, as hidrólises foram conduzidas em escala reduzida, cuja metodologia foi validada neste trabalho. A mistura enzimática otimizada, compreendida da fração T. reesei (80%), endoglucanase (10%) e ?-glicosidase (10%), foi capaz de converter 68,36% ± 5,57 da celulose contida no bagaço hidrotérmico, enquanto que os coquetéis comerciais Cellic CTec H2 e Celluclast converteram 70,43% ± 5,03 e 49,11% ± 0,49 do mesmo material, respectivamente, sob as mesmas condições de operação. Desta forma, este trabalho contribuiu com a identificação de atividades necessárias e de suas proporções ótimas para melhorar o coquetel enzimático de T. reesei, resultando no aumento da conversão do bagaço hidrotérmico. As estratégias de purificação de proteínas e análises de planejamento experimental e de sinergismo podem ser empregadas para a obtenção de coquetéis melhorados feitos sob medida para a hidrólise de outros materiais / Abstract: The high cost of converting lignocellulose by enzymatic hydrolysis is a recurring problem that limits the production of bioethanol from a renewable and highly energetic source. Many factors affect the efficiency of the hydrolysis process, such as lignocellulosic substrates recalcitrance, pretreatment efficiency, enzyme ratios and loadings, inhibitors and non-productive adsorption. Furthermore, the high production costs of enzyme cocktails limit the enzyme loads, which contribute to technical and economic infeasibility of this process. Among the promising approaches to optimize hydrolysis reaction, there is the development of well-balanced cocktails involving different classes of enzymes. This project studies optimized enzyme cocktails for hydrolysis of pretreated sugar cane bagasse, where the enzymes were provided from both commercial source and microorganism cultivation (Trichoderma reesei and genetically modified Escherichia coli), followed by purification. Experimental simplex lattice design, followed by factorial design, were performed to optimize the enzymatic proportion. In both experiments, released glucose concentration was the result evaluated. To reduce reagent consumption, the hydrolysis was carried out in micro assays scale, which methodology was validated in this study. The optimized enzyme mixture, comprised of T. reesei fraction (80%), endoglucanase (10%) and ?-glucosydase (10%), was capable of converting 68,36% ± 5,57 of the cellulose present in hydrothermal pretreated bagasse, whereas commercial cocktails Cellic CTec H2 and Celluclast converted 70,43% ± 5,03 e 49,11% ± 0,49 of the same material, respectively, under the same conditions. Thus, the work reported here contributed to the identification of needed activities and their optimal proportions to improve T. reesei enzymatic cocktail, enhancing hydrothermal bagasse conversion. Protein purification strategies and analyses of experimental design and synergism can be used to obtain improved cocktails to hydrolyze other materials / Mestrado / Engenharia Química / Mestra em Engenharia Química

Resumo: Angiotensina II, um peptídeo hipertensivo, e bradicinina, um peptídeo hipotensivo, são fatores humorais cruciais para a regulação da pressão sanguínea. A enzima chave desse sistema é a enzima conversora de angiotensina que produz angiotensina II a partir de angiotensina I e degrada bradicinina. A descoberta dos primeiros inibidores naturais dessa enzima, os peptídeos potenciadores de bradicinina (BPPs), tornou possível o desenvolvimento dos primeiros medicamentos utilizados no controle da pressão arterial humana. Caracteristicamente, os BPPs contêm de 5 a 13 resíduos de aminoácidos apresentando um resíduo de piroglutâmico no N-terminal e um resíduo de prolina no Cterminal. O precursor de BPPs encontrado na glândula de veneno de Bothrops jararaca contém 256 resíduos de aminoácidos e codifica para sete BPPs alinhados em tandem seguidos pelo peptídeo natriurético tipo-C. Até o momento, não se conhecem os mecanismos envolvidos para a liberação desses peptídeos da proteína precursora. Dessa forma, a resolução da estrutura dessa proteína pode contribuir para a elucidação do mecanismo evolvido no processamento do precursor para a liberação dos BPPs. Duas construções da proteína precursora de BPPs (domínio BPP e domínios BPP+CNP) da glândula de veneno de B. jararaca foram expressas, purificadas e suas identidades confirmadas por experimentos de western blotting. A pureza das amostras foi avaliada por SDS-PAGE e a presença de enovelamento após expressão heteróloga foi observada por experimentos de dicroísmo circular e fluorescência. Os ensaios de cristalização não foram promissores. Isso pode ser explicado pela baixa concentração da proteína usada no experimento. Assim, devido ao baixo nível de expressão de ambas as proteínas, métodos para maximização da expressão foram empregados resultando em significante...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Angiotensin II, a hypertensive peptide, and bradykinin, a hipotensive peptide, are crucial humoral factors for the regulation of blood pressure. The key enzyme for this system is the angiotensin-converting enzyme that produces angiotensin II from angiotensin I and degrades bradykinin. The discovery of the first natural inhibitors for this enzyme, the bradykinin potentiating peptides (BPPs), made it possible to develop the early drugs aimed at controlling unbalanced cardiovascular functions. Characteristically, BPPs contain 5 to 13 amino acid residues that have a pyroglutamyl residue at the N-terminus and a praline residue at the C-terminus. The BPP precursor protein contains 256 amino acid residues coding for seven BPPs aligned in tandem followed by the C-type natriuretic peptide. At present, there are no suggested mechanisms for understanding the release of BPPs from the precursor protein. Two constructs of the BPP precursor protein (BPP domain and BPP+CNP domains) from the venom gland of Bothrops jararaca were over-expressed, purified and the identity of both recombinant proteins confirmed by western blotting experiments. The purity of the samples was assessed by SDS-PAGE and the protein fold after expression was observed by circular dichroism and fluorescence experiments. Crystallization assays were not successful, probably due to the low protein concentration used for the experiment. Considering the low expression level observed for both recombinant proteins, the experimental methods were optimized to maximize the yield and resulted in high protein amounts in inclusion bodies. Methods were applied aiming at the solubilization of the proteins from the insoluble fraction and protein purification under denaturing conditions was carried out yielding high amounts of pure protein. Until this moment, none of the procedures were successful in producing refolded proteins. Work ...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Raghuvir Krishnaswamy Arni / Coorientador: Mirian Akemi Furue Hayashi / Banca: Fátima Pereira de Souza / Banca: Patrick Jack Spencer / Mestre

Orientadores : Sonia Maria Alves Bueno, Ricardo de Lima Zollner / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T11:50:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duarte_IsaSantos_D.pdf: 749498 bytes, checksum: 83d66753c75e7828fd4a8b858aecf473 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A alergia é uma enfermidade do sistema imunológico que afeta aproximadamente de 20 a 30% da população mundial. Dentre as reações alérgicas, a reação de hipersensibilidade imediata é mediada pelas imunoglobulinas E (IgE). Os indivíduos geneticamente predispostos a manifestar reações por hipersensibilidade imediata e polissensibilizados aos alérgenos ambientais são considerados atópicos e, geralmente, possuem teores de IgE total até 10.000 vezes mais elevados do que as pessoas não-atópicas. O conhecimento das interações entre a IgE e ligantes de afinidade pode levar ao desenvolvimento de novos tratamentos da hipersensibilidade imediata, por exemplo a terapia de adsorção seletiva através de circulação extracorpórea, assim como ao desenvolvimento de métodos de obtenção de IgE purificada, para aplicação nas áreas de diagnóstico, pesquisa molecular, dentre outras. Os adsorventes empregados na terapia de adsorção seletiva, bem como na purificação de IgE, geralmente são anticorpos anti-IgE imobilizados em agarose, os quais são de alto custo e difícil obtenção. Este trabalho avaliou o desempenho de adsorventes alternativos ao Sepharose-anti-IgE, visando a remoção de IgE total e específica aos ácaros Dermatophagoides pteronyssinus e Blomia tropicalis de amostras plasmáticas e a preparação de soluções enriquecidas em IgE, como uma das etapas do processo de purificação de IgE. Os adsorventes estudados constituíram-se de lectinas (concanavalina A e Lens culinaris), aminas (poli-L-lisina e aminohexil) e o aminoácido D-triptofano, imobilizados em agarose. Dentre eles, o gel agarose-Lens culinaris mostrou-se o mais promissor para aplicação na terapia de adsorção seletiva de IgE e o gel Sepharose-concanavalina A mostrou-se o mais adequado para ser usado na obtenção de soluções enriquecidas em IgE. Experimentos cromatográficos foram realizados visando estabelecer condições experimentais (velocidade superficial, número de passagens de plasma pela coluna, temperatura e razão entre volume de plasma e volume de leito) mais favoráveis à adsorção de IgE em agarose-Lens culinaris. Posteriormente, essas condições foram utilizadas nos experimentos de simulação in vitro de circulação extracorpórea, nos quais o gel agarose-Lens culinaris removeu de 40,7 a 42,8% de IgE¿s total e específicas. A obtenção da solução enriquecida em IgE foi realizada por meio de duas etapas cromatográficas, empregando-se os princípios de afinidade (colunas agarosejacalina e Sepharose-concanavalina A) e de exclusão por tamanho (permeação em gel). A solução final enriquecida em IgE obtida, continha como principais impurezas, IgA e IgG. Como resultado das duas etapas, 36,6% de IgE foi recuperada e o fator de enriquecimento em IgE, em relação a IgA, IgG, IgM e albumina, foi de 75,8. Apesar do gel Sepharose-anti- IgE apresentar desempenho melhor tanto na remoção quanto na purificação de IgE, os adsorventes agarose-Lens culinaris e Sepharose-concanavalina A apresentam custos mais atrativos / Abstract: Allergy is a disorder of the imune system, affecting approximately 20%-30% of the general population. Among allergic reactions, immediate hypersensitivity is mediated by immunoglobulin E (IgE). Individuals that have a genetic predisposition for responses to immediate hypersensitivity are named atopic and generally have elevated serum IgE concentration, up to 10,000-fold higher than in the normal population. The knowledge of the interactions between IgE and affinity ligands may lead to the development of new methods of treatment for immediate hypersensitivity, for example, IgE selective adsorption therapy through extracorporeal circulation, as well as to new methods for obtaining purified IgE, which is employed in diagnostic and in molecular research. The adsorbents employed in IgE selective adsorption therapy, as well as in IgE purification, are usually antibodies anti-IgE immobilized on agarose, which have high costs and are difficult to obtain. This work assessed the performance of adsorbents (alternative to Sepharose-anti-IgE) for the removal of total IgE and IgE specific for the airbone allergens Dermatophagoides pteronyssinus and Blomia tropicalis from plasma samples, as well as in the production of IgE enriched solutions, considered as a step of IgE purification. The adsorbents studied were lectins (concanavalina A and Lens culinaris), amines (poli-L-lisina e aminohexil) and the aminoacid D-tryptophan, all of them immobilized on agarose. Among them, Lens culinaris-agarose showed the best performance for IgE selective adsorption therapy, and Sepharose¿concanavalin A was considered the most appropriate for the production of IgE enriched solutions. Chromatographic experiments were accomplished in order to determine operating conditions (superficial velocity, number of times the plasma passed through the column, temperature, and ratio of plasma volume to bed volume) more favorable to IgE adsorption on Lens culinaris-agarose. The selected conditions were utilized in in vitro simulation assays of extracorporeal circulation, in which the Lens culinaris-agarose removed from 40.7% to 42.8% of total and specific IgE. The production of IgE enriched solutions was carried out with two chromatographic steps, employing affinity (columns jacalin-agarose and Sepharose-concanavalin A) and size exclusion (gel permeation) principles. The IgE enriched final solution contained IgA and IgG as the major impurities. As a result of both steps, 36.6% of IgE was recovered and the IgE enrichement number concerning IgA, IgG, IgM, and albumin was 75.8. Despite Sepharose-anti-IgE has better performance in removal and purification of IgE, Lens culinaris-agarose and Sepharose-concanavalin A adsorbents have more attractive costs / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutora em Engenharia Quimica

Orientador: Raghuvir Krishnaswamy Arni / Banca: Adélia Cristina Oliveira Cintra / Banca: Patrick Jack Spencer / Abstract: Toxins isolated from vemos have been used as molecular tools to understand many physiological processes. The enzymes isolated from the venoms of Crotalus and Bothrops species interfere with the control and balance of the hemostatic system (PEREZ et al., 1996) and thus, the determination of their structures is potentially very important. These enzymes are serine proteinases that are similar to tyrpsin in their specificity but are generally referred to as thrombin-like enzymes due to their ability to cleave fibrinogen. The principal aim of this project was to isolate and characterize snake venom poteins that inetefere with the control and regulation of the hemostatic system in quantities and purity required for structural studies. Gel filtration, ion-exchange and HPLC chromatographic techniques were used to isolate convulxin, crotoxin, giroxin and crotamine, the principle components from the venoms of Crotalus durissus collineatus and Crotalus durissus terrificus and the serine and metalo proteinases from the venom of Bothrops jararaca. The purity of the samples was evaluated by SDS-PAGE and the specific activity of the samples was determined. Crystallization experiments were then carried out. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-08Bitstream added on 2014-06-13T20:10:06Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_dgl_me_sjrp.pdf: 2024541 bytes, checksum: 9e617f882421a4dd2f2cc715da6fb79f (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Toxins isolated from vemos have been used as molecular tools to understand many physiological processes. The enzymes isolated from the venoms of Crotalus and Bothrops species interfere with the control and balance of the hemostatic system (PEREZ et al., 1996) and thus, the determination of their structures is potentially very important. These enzymes are serine proteinases that are similar to tyrpsin in their specificity but are generally referred to as thrombin-like enzymes due to their ability to cleave fibrinogen. The principal aim of this project was to isolate and characterize snake venom poteins that inetefere with the control and regulation of the hemostatic system in quantities and purity required for structural studies. Gel filtration, ion-exchange and HPLC chromatographic techniques were used to isolate convulxin, crotoxin, giroxin and crotamine, the principle components from the venoms of Crotalus durissus collineatus and Crotalus durissus terrificus and the serine and metalo proteinases from the venom of Bothrops jararaca. The purity of the samples was evaluated by SDS-PAGE and the specific activity of the samples was determined. Crystallization experiments were then carried out.

Orientadores: Jorg Kobarg, Jose Andres Yunes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T22:20:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trindade_DanielMaragno_D.pdf: 7352494 bytes, checksum: 5b03d143205e747b05e3d4b6a8ed8e34 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Staniocalcinas (STCs) representam uma pequena família de hormônios glicoprotéicos, encontrados em todos os vertebrados e composta por STC1 e STC2, que foram inicialmente implicados na homeostase de cálcio e recentemente também foram implicados em vários outros processos. Stanniocalcina-1 (STC1), o primeiro membro encontrado, foi originalmente descoberto em peixes ósseos e posteriormente identificado em humanos onde parece ter um papel, embora ainda obscuro, na carcinogênese e angiogênese. Nos seres humanos STC1 pode ser encontrado em duas formas: um dímero ou um grupo de variantes de alto peso molecular coletivamente chamados bigSTC. Uma vez que ambas as células leucêmicas e os tumores sólidos dependem vascularização, a angiogênese é um passo fundamental na interação tumorhospedeiro e essencial para a progressão do câncer. Análises prévias de microarray resultaram na identificação de vários genes ativados em células endoteliais da medula óssea (BMEC) modulados pela presença de células leucêmicas. Apresentamos aqui STC1 como um marcador microambiente de medula óssea (BMM) durante leucemia linfoblástica aguda (LLA) pela validação dos dados prévios de microarray através de PCR em tempo real quantitativos. Em vista da falta de informações funcionais e estruturais sobre STC1 realizamos: (1) um screen no sistema de duplo híbrido em levedura, a fim de encontrar algumas das proteínas que interagem com a STC1 humana, e (2) uma caracterização estrutural inicial à baixa resolução desta proteína. Fomos capazes de construir um mapa interação proteína-proteína, obtido a partir dos 22 interactantes encontrados em screen de duplo híbrido em levedura. As proteínas encontradas apresentam-se em vários compartimentos celulares nos quais STC1 já foi demonstrada para estar presente, e essas novas informações podem ajudar a esclarecer como e qual o papel STC1 desempenha nesses locais. A fim de fornecer informação estrutural sobre STC1, realizamos análises bioquímicas e estruturais da proteína recombinante STC1 com 6xHis tag produzida em células de inseto utilizando o sistema baculovírus. A análise de dicroísmo circular confirmou a predição in silico do elevado conteúdo de alfa-helices. A análise por espectrometria de massas forneceu os dados experimentais que confirmaram o padrão conservado de pontes dissulfeto anteriormente descrito para STC1 de peixes. Finalmente, os dados de espalhamento de raios-X a baixo ângulo demonstraram que, STC1 adota uma estrutura dimérica, ligeiramente alongada em solução fornecendo deste modo os primeiros dados estruturais à baixa resolução desta família de proteínas. Além disso, foi possível obter proteína suficiente e de elevado grau de pureza para realizar ensaios cristalização que resultaram em cristais os quais difrataram a boa resolução. / Abstract: Staniocalcins (STCs) represent a small family of glycoprotein hormones found in all vertebrates composed by STC1 and STC2, which have been initially implicated in calcium homeostasis and also recently implicated in several other processes. Stanniocalcin-1 (STC1), the first member found, was originally discovered in bony fishes and later identified in humans were it seems to have a role, although still unclear, in carcinogenesis and angiogenesis. In humans STC1 can be found in two forms: a dimer or a group of higher molecular weigh variants collectively called bigSTC. Since both leukemic cells and solid tumors depend on vascularization, angiogenesis is a fundamental step in tumor-host interaction and essential to the cancer progression. Previous microarray analysis resulted in the identification of several activated genes in bone marrow (BM) endothelial cells (BMEC) modulated by presence of leukemic cells. Here we present STC1 as a BM microenvironment marker during acute lymphoblastic leukemia (ALL) by validating previous microarray data by quantitative RealTime-PCR. In view of the lack of functional and structural information on STC1 we performed (1) a yeast two hybrid screen in order to find some of the human STC1 interacting proteins and (2) a initial structural lowresolution characterization of this protein. We were able to construct a protein-protein interaction map, derived from the 22 interactants found in our yeast two-hybrid screen. The proteins found are located in several cellular compartments in which STC1 has already been shown to be present, and the new information might help to clarify how and which role it performs at these sites. As a means to provide structural information about STC1, we performed biochemical and structural analyses of recombinant STC1 6xHis tagged protein produced in insect cells by using the baculovirus system. Circular dichroism analysis confirmed the in silico predicted high alpha-helical content. By mass spectroscopy analysis we provided experimental data that confirmed the conserved disulfide pattern previously described for fish STC1. Finally Small Angle X-ray Scattering data demonstrated that STC1 adopts a dimeric, slightly elongated structure in solution, providing there by the first low resolution structural data of this family of proteins. Additionally, we could obtain enough protein of high purity to perform crystallization trials that resulted in crystals diffracting at good resolution. / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular