The cholinesterase (ChE) play an important role in the organophosphates and carbamates detection substances that are of high interest for environmental control, because these compounds are present in most pesticides applied to crops. The development of ChE biosensors to detect these contaminants with greater speed, sensitivity and selectivity, has the ability to quantify from a suitable transducer, the reduction of enzyme activity caused by contaminants. This study aimed to purify and characterize AChE of Prochilodus brevis brain for use in electrochemical tests. Gradients of pH, ionic strength and temperature, showed high activities in pH 8,5, 0,08M at ionic strength, 28Cº of temperature optimum and 37ºC of thermal stability for cell-free extract. Was applied salting out method in fractions 0-70% followed by 0-40% of (NH4)2SO4 as a refinement to liquid chromatography. The purification protocol 1 showed specific activity of 1.41 U/mg in 0-70% and 0-40% was 1.94 U/mg. The purification protocol 2, the 0-70% fraction had specific activity of 0.31 U/mg and 0-40% with 1.77 U/mg. After Sephacryl S-200 chromatography, showed specific activity for protocols 1 and 2 of 0,128U/mg and 0.2869 U/mg, respectively. The next stage of the Protocol 2 with DEAE-Sepharose was eluted peak with specific activity of 0.01326 U/mg. In the purification protocol 3, 0-70% have specific activity 0.310 U / mg, followed by 1,774 U/mg in 0-40%. After Sephacryl S-100, was obtain two peaks with a specific activity of 0.194 U/mg (ChE1) and 0.0873 U/mg (ChE2). SDS-PAGE of ChE 1 showed somewhat visible band of approximately 67kDa. Inhibition assays with ChE 1 had higher specificity for BW 284c51. Electrochemical tests with cell-free extract, dialyzed, ChE1 and ChE2, showed thiocholine (TCh) oxidation with better limits of detection and quantification limits for ChE1 and ChE2. The molecular modeling experiments showed favorable results in complex formation ChE-NTCPM. The study showed the isolation of ChE with catalytic activity for both enzymes, AChE and BuChE, with favorable adsorption properties in NTCPM in the development of enzymatic biosensor for environmental monitoring. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As colinesterases (ChE) desempenham um papel importante na detecção de organofosforados e carbamatos que são substâncias de alto interesse para o controle ambiental, pois estes compostos estão presentes na maioria dos pesticidas aplicados em lavouras. O desenvolvimento de biossensores a base de ChE para a detecção destes contaminantes com maior rapidez, sensibilidade e seletividade, tem a capacidade de quantificar, a partir de um transdutor adequado, a diminuição da atividade enzimática causada pelos contaminantes. Este trabalho teve como objetivo de purificar e caracterizar AChE de cérebro de Prochilodus brevis para o emprego em testes eletroquímicos. Os gradientes de pH, força iônica e temperatura, mostraram maiores atividades em pH 8,5, força iônica de 0,08M, temperatura ótima 28°C e estabilidade térmica de 37°C para extrato livre de células. Foi aplicado o método de precipitação salina em frações de 0-70% seguido de 0-40% de (NH4)2SO4 como refinamento para cromatografia líquida. O protocolo de purificação 1 apresentou atividade específica de 1,41 U/mg em 0-70%, enquanto 0-40% apresentou 1,94 U/mg. O protocolo de purificação 2, a fração 0-70% teve atividade específica de 0,31 U/mg e 0-40% de 1,77 U/mg. Após a cromatografia de sephacryl S-200 apresentou atividade específica para os protocolos 1 e 2 de 0,128U/mg e 0,2869 U/mg, respectivamente. Na continuidade do protocolo 2 com DEAE-sepharose o pico eluído apresentou atividade específica de 0,01326 U/mg. No protocolo de purificação 3, 0-70% tem atividade específica 0,310 U/mg, seguido de 1,774 U/mg em 0-40%. Após Sephacryl S-100 foi obtido dois picos com atividade específica de 0,194 U/mg (ChE1) e 0,0873 U/mg (ChE2). Eletroforese SDS-PAGE de ChE1 apresentou banda pouco visível de aproximadamente 67KDa. Os ensaios de inibição com ChE1 apresentaram maior especificidade para BW 284c51. Os testes eletroquímicos com extrato livre de célula, dialisado, ChE1 e ChE2, mostraram oxidação de tiocolina (TCh) com melhores limites de detecção e quantificação para ChE1 e ChE2. Os experimentos de modelagem molecular apresentaram resultados favoráveis na formação do complexo ChE-NTCPM. O estudo mostrou o isolamento de ChE com atividade catalítica para as duas enzimas, AChE e BuChE, com propriedades de adsorção favoráveis em NTCPM no desenvolvimento de biossensor enzimático para monitoramento ambiental.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1451 |
| Date | 31 May 2016 |
| Creators | Leoncini, Giovanni Ortiz |
| Contributors | Galdino, Fabiane Caxico de Abreu, http://lattes.cnpq.br/4203326795155880, Machado, Sonia Salgueiro, http://lattes.cnpq.br/7060944037740281, Gomes, Francis Soares, http://lattes.cnpq.br/8626107472806227, Grillo, Luciano Aparecido Meireles, http://lattes.cnpq.br/5456839333813472 |
| Publisher | Universidade Federal de Alagoas, Brasil, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, UFAL |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1451/2/license.txt, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1451/1/Purifica%C3%A7%C3%A3o+parcial+de+colinesterase+de+Prochilodus+Brevis+para+emprego+biotecnol%C3%B3gico.pdf |
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