Nas secreções glandulares de anfíbios, muitos dos compostos isolados apresentam ação antifúngica e/ou antibacteriana, cuja função é protegê-los contra infecções, uma vez que estes animais habitam ambientes inóspitos. Os peptídeos têm-se destacado dentre os compostos com atividade antimicrobiana isolados de venenos de diversos animais. Além disso, compostos de natureza não proteica presentes nestas secreções têm demonstrado ação antimicrobiana. O objetivo deste estudo foi, primeiramente, isolar e caracterizar, estruturalmente, compostos com atividade antifúngica relevante. Em um segundo momento, foi realizar um estudo comparativo, através de técnicas ômicas, dos compostos presentes nas secreções das glândulas mucosas e parotoides. Os ensaios antimicrobianos, in vitro, foram realizados com fungos, leveduras e bactérias. O material de baixa massa molecular da água de diálise das secreções das glândulas parotoides apresentou atividade antimicrobiana sobre, principalmente, os fungos filamentosos. Este mesmo material foi submetido a uma filtração em gel, resultando em 11 frações as quais foram testadas contra Microsporum canis no ensaio de diluição seriada. A fração 9 mostrou atividade antifúngica e foi submetida a uma cromatografia de fase reversa, resultando em 9 frações, as quais foram testados contra M. canis. Destas frações, as frações 1 e 9 demonstraram, respectivamente, atividade fungicida e fungistática contra M. canis. No segundo momento, as secreções de ambas as glândulas foram analisadas por nanocromatografia líquida de ultra eficiência acoplada a um espectrômetro de massas de alta resolução. Desta análise, foram obtidos 11.034 compostos, distribuídos entre as secreções de ambas as glândulas. Todos os íons obtidos foram fragmentados (MS/MS) e submetidos à análise no programa PEAKS 6. Foram obtidas 511 sequências de peptídeos e/ou sequências parciais de proteínas das secreções das glândulas mucosas, enquanto que para as secreções das glândulas parotoides foram obtidas 110 sequências. Nas secreções das glândulas mucosas, a maior parte das sequências de aminoácidos são de compostos com massas moleculares entre 1 e 3 kDa, o que corresponde a 82% das sequências obtidas. Já para as secreções das glândulas parotoides, a maioria das sequências de aminoácidos são correspondentes aos peptídeos/proteínas com massas moleculares entre 1 e 2 kDa, o que representa 55% do total de sequências obtidas para esta secreção. As sequências foram analisadas pelo BLAST e revelou que um peptídeo presente nas secreções das glândulas parotoides apresenta 66,7% de identidade com o peptídeo antimicrobiano conhecido como ponericin-G2. Entre as sequências encontradas para as secreções das glândulas mucosas, o destaque foi para o precursor do peptídeo brevinin-1, com identidade de 31,2%. Todas as frações obtidas da filtração em gel das secreções das glândulas mucosas e parotoides foram direcionadas à análise por espectrometria de massas MALDI-TOF, o que resultou em maiores informações sobre a natureza dos compostos presentes nestas frações. A fração 8 das secreções das glândulas mucosas foi fracionada por cromatografia de fase reversa, resultando em 7 frações denominadas Pep1-Pep7. O composto denominado Pep7 teve sua massa molecular (6,012 kDa) determinada através da espectrometria de ressonância ciclotrônica de íons por transformada de Fourier com ionização por electrospray. Os peptídeos Pep4, Pep6 e Pep7 foram sequenciados pelo método de degradação de Edman. Estes peptídeos mostraram identidades com peptídeos antimicrobianos das famílias das tigerinin, shepherin e microcin e brevinins, respectivamente. Este estudo demonstrou que há compostos com atividade antimicrobiana significativa nestas secreções, principalmente para fungos filamentosos. Além disso, foi o primeiro a fazer uma análise comparativa dos compostos presentes nas secreções das glândulas mucosas e parotoides de R. schneideri, destacando a presença de peptídeos antimicrobianos / In amphibian glandular secretions, many of the isolated compounds have antifungal and/or antibacterial action, whose function is to protect the animal against infections, since they usually inhabit inhospitable environments. Peptides have been highlighted among antimicrobial compounds isolated from several venomous animals. In addition, non-proteic compounds present in these secretions have demonstrated antimicrobial action. The aim of this study was to isolate and structurally characterize antifungal compounds from Rhinella schneideri parotoid and mucous secretions. Moreover, in this study it was also performed a comparative study of the composition of mucous and parotid gland secretion by omics techniques. The low molecular weight material from parotoid gland secretion showed antimicrobial activity against filamentous fungi and bacteria. The low molecular weight material that showed antimicrobial activity was subjected to gel filtration, resulting in 11 fractions that were tested against Microsporum canis in serial dilution assay. The fraction 9 showed antifungal activity and it was subjected to a reversed phase chromatography, resulting in 9 fractions, which were tested against M. canis. Among them, fraction 1 and 9 showed fungicidal and fungistatic activity against M. canis, respectively. Gland secretion and the respective low molecular weight material were subjected to gel filtration and, each obtained fraction was analyzed by SDSTricine- PAGE. Secretion of the both glands were also quantitatively analyzed by nano ultraperformance liquid chromatography hyphenated to a high-resolution mass spectrometer. It was obtained 6,460 compounds distributed among secretions of both glands. All obtained ions were fragmented (MS/MS) and analyzed by PEAKS 6 program. 511 sequences were obtained from mucous gland secretion, against 110 sequences from parotoid gland secretion. In mucous gland secretion, most of the amino acid sequences (82%) are compounds with molecular masses between 1 and 3 kDa, while for parotoid gland secretion, most of sequences (55%) correspond to peptides/proteins with molecular masses between 1 and 2 kDa. Sequences were analyzed by BLAST, reveling a peptide in parotoid gland secretion that presents 66.7% of identify with an antimicrobial peptide known as ponericin-G2. Among sequences found in mucous gland secretion, the highlight was to one presenting 31.2% of identify with brevinin-1 precursor. All fractions obtained from gel filtration of the mucous and parotoid gland secretions were analyzed by MALDI-TOF mass spectrometry, which resulted in more informations about the nature of the compounds present in these secretions. Fraction 8 from mucous gland secretion was fractionated by reversed phase chromatography on C18 column, resulting in seven fractions denominated Pep1-Pep7. Pep7 presented a molecular mass of 6.012 kDa when analyzed by Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. In this analysis, six precursor ions were identified, but no sequence was obtained. Pep4, Pep6 and Pep7 were sequenced by Edman degradation method. These peptides showed identity with tigerinin, shepherin and microcin and brevinins, respectively. This study revealed compounds with significant antimicrobial activity in the analyzed secretions, especially to filamentous fungi. In addition, it was the first to perform a comparative analysis of compounds present in mucous and parotoid gland secretion from R. schneideri toad, highlighting the presence of antimicrobial peptides
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-29102015-135110 |
| Date | 03 September 2015 |
| Creators | Anjolette, Fernando Antonio Pino |
| Contributors | Braga, Eliane Candiani Arantes |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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