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Previous issue date: 2017-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Corynebacterium pseudotuberculosis é uma bactéria gram-positiva causadora da Linfadenite Caseosa (LC) em caprinos e ovinos. A LC é uma doença infectocontagiosa crônica que prejudica a produção de carne, leite e lã em vários países, incluindo o Brasil. Uma vez que o tratamento da doença é muitas vezes inviável e ineficaz, a eliminação dos animais infectados no rebanho tem sido uma das principais medidas de contenção da enfermidade. Vários grupos de pesquisa vem se dedicando ao estudo de C. pseudotuberculosis visando a identificação de fatores moleculares envolvidos na virulência e patogenicidade durante a infecção. Embora alguns destes componentes já tenham sido descritos, como a fosfolipase D, novos estudos são necessários para que seja possível compreender as diversas interações regulatórias que são intrínsecas a esse microrganismo, assim muitos grupos de pesquisas produzem de forma recombinante a enzima transaldolase de C. pseudotuberculosis, envolvida na glicólise e no metabolismo das pentoses-fosfato a fim de buscar inibidores que possam controlar sua ação enzimática. Nesse contexto, os flavonoides são compostos polifenólicos encontrados nas plantas e, em alguns casos, atuam como inibidores de infecções por microrganismos. Assim, a motivação deste trabalho consistiu em identificar e quantificar uma possível interação do flavonoide morina com a enzima transaldolase, a fim de bloquear a atividade de replicação e infecção de LC. Deste modo os objetivos desse estudo foram realizar a expressão, purificação, a caracterização da estrutura secundária e estabilidade térmica por dicroísmo circular e verificação de interação entre transaldolase e morina por espectroscopia de fluorescência da proteína transaldolase. Os resultados da expressão mostram que a proteína transaldolase com 40kDa foi purificada em cromatografia de afinidade seguida de cromatografia de exclusão molecular. A sua estrutura secundária apresentou 74% de alfa hélice, 0% de folha beta, 7,9% de alças e 18,1 % de estruturas aleatórias. A análise da desnaturação térmica mostrou que a temperatura de melting foi de 48°C, indicando que a proteína é estável. A interação entre Morina e Transaldolase apresentou mecanismo de supressão estáticodinâmico, com uma constante de associação moderada e um sítio de interação. A análise termodinâmica mostrou que o processo de interação é espontâneo ∆G<0, endotérmico ∆H>0 e entrópico ∆S<0. Assim, sabendo-se que a proteína Transaldolase é a proteína chave no processo das infecções por Corynebacterium pseudotuberculosis e considerando as propriedades antibacterianas e antiproliferativas do flavonoide morina, sugere-se que este composto possa ser investigado para os seus usos específicos. Sugere-se que a interação da transaldolase com a Morina possa exercer um papel de carreador ou seja, uma forma pela qual a proteína leva a molécula para o local que ela atua, e, assim, a Morina consiga realizar sua função antiproliferativa e bloquear as infecções. / Corynebacterium pseudotuberculosis is a gram-positive bacterium which causes Caseous Lymphadenitis (CL) in small ruminants. CL is a chronic infectious disease which impairs meat, whool and milk production in many countries including Brazil. Once the treatment for CL is not efficient, removing affected animals from herds represents one of the major strategies to prevent the disease from spreading. Many research groups have been looking for molecular components in C. pseudotuberculosis that are involved in virulence and infection, among which phospholipase D stands out as the major one described so far. However, new studies are necessary for the understanding of the microorganism’s biology, including its intrinsic regulation mechanisms. The object of study of this work was the enzyme transaldolase involved in glycolysis and in the metabolism of pentoses-phosphate, necessary for the formation of nucleic acids that the bacterium uses to replicate in order to find inhibitors that can control its enzymatic action. In this context, flavonoids are polyphenolic compounds found in plants and, in some cases, act as inhibitors of infections by microorganisms. Thus, the purpose of this work is to identify and quantify a possible interaction of the flavonoid morin with the enzyme transaldolase, in order to block LC´s replication activity and infection. The objectives of this study included expression and purification of C. pseudotuberculosis´s transaldolase protein, the characterization of the secondary structure and thermal stability by circular dichroism and the study of the interaction between transaldolase and morin by fluorescence spectroscopy. The transaldolase protein, with approximately 40kDa, was purified on affinity chromatography followed by molecular exclusion chromatography. Its secondary structure had 74% of alpha helix, 0% of beta sheet, 7.9% of loops (turn) and 18.1% of random structures. The thermal denaturation analysis showed that the melting temperature is 48 °C, indicating that the protein is stable. The interaction between Morina and Transaldolase presented a static-dynamic suppression mechanism, with a moderate association constant and one interaction site. The thermodynamic analysis showed that the interaction process is spontaneous ΔG <0, endothermic ΔH> 0 and entropic ΔS <0. Thus, with the knowledge that Transaldolase protein is the key protein in the process of Corynebacterium pseudotuberculosis infections and considering the antibacterial and antiproliferative properties of the flavonoid morine, it is suggested that this compound can be investigated for its specific uses. It is suggested that the interaction of transaldolase with Morina may play a role of carrier, that is, a way in which the protein takes the molecule to the place it acts, and thus Morina can perform its antiproliferative function and block the Infections.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unesp.br:11449/150451 |
| Date | 31 March 2017 |
| Creators | Prado, Ana Karla Miranda [UNESP] |
| Contributors | Universidade Estadual Paulista (UNESP), Souza, Fátima Pereira de [UNESP], Fossey, Marcelo Andres [UNESP] |
| Publisher | Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
| 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 UNESP, instname:Universidade Estadual Paulista, instacron:UNESP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 600 |
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