Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-22T04:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Nucleases e proteases são enzimas que possuem a capacidade de degradar hidroliticamente ligações fosfodiéster e peptídicas, respectivamente. Neste sentido, nas ultimas décadas diversos modelos de nucleases e proteases sintéticas vêm sendo desenvolvidos a fim de mimetizar a função dessas proteínas. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a atividade catalítica de complexos metálicos como modelo de hidrolases frente à clivagem de DNA ou proteína. Os complexos testados na clivagem de DNA foram os seguintes: complexo mononuclear de lantânio (III) [La(L1)(NO3)2].0,25H2O (1) e sua forma imobilizada em sílica 3-aminopropil (APS-1) e o complexo mononuclear de Cu(II) [Cu(LPurina)Cl] (CuLPu). Já na BSA foram testados dois complexos de Cu(II): [Cu(Shyd)(byp)] e [Cu(Shyd)(phen)]. Quando se comparou a atividade catalítica de 1 com sua forma imobilizada (APS-1) foi possível observar que ambas possuem a capacidade de clivar o DNA, sendo esta mais branda com o complexo imobilizado. Através de experimentos com sequestradores de espécies reativas de oxigênio é possível sugerir que estes atuam por uma via hidrolítica, como já demonstrado para diversos outros complexos de lantânio. Com relação ao complexo CuLPu, este mostrou-se capaz de clivar DNA plasmidial em condições brandas de pH e temperatura e em concentrações na escala de micromolar. O mecanismo de ação mostrou-se dependente de espécies reativas de oxigênio, sendo comprovadamente oxidativo pelo experimento em atmosfera de argônio, onde a atividade do complexo diminui drasticamente. Não há preferência por sulcos específicos do DNA, sugerindo que a interação ocorra por ambos, como mostrado pelo espectro de dicroísmo circular e o ensaio com inibidores de sulco. A influência da força iônica mostrou que o complexo também pode interagir com o DNA através de interações eletrostáticas, dado também corroborado pelo espectro de DC. O complexo mostrou-se capaz de acelerar a reação de clivagem de DNA em uma escala de 107 vezes quando comparado com a reação não catalisada, mostrando assim o importante papel da adição da purina para a eficiência catalítica. Os complexos [Cu(Shyd)(byp)] e [Cu(Shyd)(phen)] também se mostraram bastantes ativos na clivagem de BSA, interagindo com a proteína por interações eletrostáticas e atuando provavelmente por um mecanismo oxidativo. As constantes cinéticas de clivagem observadas mostram alta eficiência catalítica, sendo [Cu(Shyd)(phen)] (1,2790 h-1) mais ativo que [Cu(Shyd)(byp)] (0,7159 h-1) efeito provavelmente causado pelo ligante de fenantrolina pertencente a [Cu(Shyd)(phen)], demostrando assim, o potencial destes complexos como miméticos de proteases.<br> / Abstract : Nucleases and proteases are enzymes which are able to hydrolyze phosphodiester and peptide bonds, respectively. In this regard, the last decades many nucleases and synthetic proteases have been developed to mimic the function of these proteins. Thus, this study aimed to evaluate the catalytic activity of metal complexes model of hydrolases for cleavage of DNA or protein. The tested complexes in terms of DNA cleavage were: a mononuclear complex of lanthanum (III) [La(L1)(NO3)2].0,25H2O (1) and its immobilized form 3-aminopropyl silica (APS-1); and a mononuclear complex of Cu(II) [Cu(LPurina)Cl] (CuLPu). Protein (BSA) cleavage were investigated with two complexes of Cu (II) [Cu(Shyd)(bpy)] and [Cu(Shyd)(phen)]. Comparing the catalytic activity of immobilized form (APS-1) with 1, has been observed that both have the ability to cleave the DNA, which is more mild to the immobilized complex. Through experiments with reactive oxygen species scavengers, was possible to suggest that 1 and APS-1 act by a hydrolytic pathway, as demonstrated for several other lanthanum complexes. Regarding CuLPu complex, this proved to be able of cleaving plasmid DNA under mild conditions and temperature and concentrations at the micromolar range. The mechanism of cleavage was dependent on reactive oxygen species proved by experiment in an argon atmosphere, where the activity of the complex decreases dramatically. There is no specific preference for DNA grooves which is also observed by circular dichroism studies. The influence of ionic strength showed that the complex may also interact with DNA through electrostatic interactions. The complex was shown to be able to accelerate DNA cleavage reaction on a scale 107 times when compared with the uncatalyzed reaction, thus showing the important role of purine addition to the catalytic efficiency. The complexes [Cu(Shyd)(bpy)] and [Cu(Shyd)(phen)] were also quite active in BSA cleavage, interacting with the protein by electrostatic interactions and with an oxidative mechanism. The observed cleavage rate constants show high catalytic efficiency, and [Cu (Shyd) (phen)] (1.2790 h-1) was more active than [Cu(Shyd)(byp)] (0.7159 h-1) effect probably caused by the phenanthroline ligand belonging to [Cu(Shyd)(phen)], thereby demonstrating the potential mimetics such as proteases.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/135118 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Castilho, Nathalia Aparecida Santos |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Terenzi, Hernán Francisco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 110 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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