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Previous issue date: 2011-06-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work presents the study of the effects of an RGD disintegrin from Rhinocerophis alternatus (ancient Bothrops alternatus) in key steps of the metastatic cascade. Disintegrins are cysteine-rich peptides, which have several biological activities related to cell-cell interaction and cell adhesion. The correct pairing of disulfide bonds exposes the adhesive motif which confers binding specificity of disintegrins. These molecules selectively blocks the adhesive function of integrins, which directly participate in various physiological and pathological processes. In the first part of this work, we use the DisBa-01, a disintegrin from B.alternatus in fusion with 6 histidines in pET28a expression vector. The DisBa-01 in the flow system inhibited adhesion of B16F10 melanoma cells and platelets to type I collagen and activated the adhesion of B16F10 melanoma cells to type III collagen. In transmigration and adhesion of breast cancer cells MDA-MB-231, the DisBa-01 had the tendency to reduce these stages of metastatic cascade. The disintegrins have been instrumental in the development of molecules with potential therapeutic application and the effects produced by DisBa-01 in this work as well as others from our laboratory, led us in the second part of this work, the production of the disintegrin B.alternatus without the fusion peptide (called ATN) which conferred increased solubility of the disintegrin. ATN was isolated by two molecular exclusions chromatography and ion exchange chromatography and biological characterization was directed to the anti-metastatic effect of this molecule. In this sense, the ATN was unable to promote the adhesion of human erythroleukemia K562 cells, but inhibited the adhesion of tumor cells K562, B16F10 and MDA-MB-231 to fibronectin had no effect in fibroblasts. ATN is not able to detach the fibroblasts adhered to fibronectin but promotes the detachment of K562 and B16F10 cells previously adhered to fibronectin. However, it does not induce fragmentation of cellular DNA, showing no pro-apoptotic effect. In cell proliferation, the ATN has negative effect with 48 hours of incubation with B16F10 tumor cells, but fibroblasts and MDA-MB-231 this effect was not observed. By flow cytometry we observed the interaction of ATN with αvβ3 integrin. The MDA-MB-231 Tx migration was inhibited by ATN and changed the actin cytoskeleton of these cells. However, an increased activity of MMP-9 was observed in MDA-MB-231 treated with ATN and the invasion of MDA-MB-231 was induced by the RGD disintegrin. These results encourage further studies with this disintegrin in seeking the best concentração of the disintegrin, the identification of cytotoxic activity as well as the best method of distribution of this molecule in vivo. / Este trabalho apresenta o estudo dos efeitos de uma desintegrina RGD de Rhinocerophis alternatus (antiga Bothrops alternatus) nas principais etapas da cascata metastática. Desintegrinas são peptídeos ricos em cisteína, os quais apresentam diversas atividades biológicas relacionadas à interação célula-célula e adesão celular. O pareamento correto das pontes de dissulfeto expõe o motivo adesivo, o qual confere a especificidade de ligação das desintegrinas. Estas moléculas seletivamente bloqueiam a função adesiva das integrinas, as quais participam diretamente de diversos processos fisiológicos e patológicos. Na primeira parte deste trabalho utilizamos a DisBa-01, uma desintegrina de B.alternatus fusionada com 6 histidinas em sequência referente ao peptídeo de fusão presente no vetor pET28a. A DisBa-01 em sistema de adesão sob fluxo inibiu a adesão de células de melanoma B16F10 e de plaquetas ao colágeno tipo I e ativou a adesão das células de melanoma B16F10 ao colágeno tipo III. Na transmigração e na adesão das células de câncer de mama MDA-MB-231 pelas células endoteliais, a DisBa-01 apresentou a tendência à redução destas etapas da cascata metastática. As desintegrinas têm sido instrumentos no desenvolvimento de moléculas com potencial aplicação terapêutica e juntamente com esses efeitos apresentados pela DisBa-01 neste trabalho assim como em outros de nosso laboratório, nos conduziu para a segunda parte deste trabalho, a produção da desintegrina de B.alternatus sem o peptídeo de fusão (ATN) que conferiu aumento de solubilidade da desintegrina. A ATN foi isolada através de duas cromatografias de exclusão molecular e uma cromatografia de troca de iônica e a caracterização biológica foi direcionada ao papel anti-metastático desta molécula. Neste sentido, a ATN não foi capaz de promover a adesão das células de eritroleucemia humana (K562), mas inibiu a adesão das células tumorais K562, B16F10 e MDA-MB-231 à fibronectina, mas não apresentou efeito sobre os fibroblastos. A ATN não desadere os fibroblastos aderidos à fibronectina mas, promove o descolamento das células K562 e B16F10 previamente aderidas à fibronectina. No entanto, não induz fragmentação do DNA celular, não apresentando efeito pró-apoptótico. Na proliferação celular, a ATN apresenta efeito com 48 horas de incubação com células tumorais B16F10 mas, em fibroblasto e células MDA-MB-231 esse efeito não foi observado. Por citometria de fluxo verificamos a interação da ATN com a integrina αvβ3. A migração das células MDA-MB-231 Texas foi inibida pela ATN assim como alterou o citoesqueleto de actina destas células. No entanto, um aumento da atividade da MMP-9 foi observado nas células MDA-MB-231 tratadas com ATN assim como a invasão das células MDA-MB-231 foi induzida por esta desintegrina-RGD. Estes resultados incentivam a continuação dos estudos com esse peptídeo no sentido de buscar a melhor concentração desta desintegrina, a identificação de atividade citotóxica assim como melhor método de distribuição desta molécula in vivo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/5388 |
| Date | 28 June 2011 |
| Creators | Pontes, Carmen Lucia Salla |
| Contributors | Araújo, Heloísa Sobreiro Selistre de |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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