Search

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-04-13T15:38:50Z No. of bitstreams: 1 versão final tese- versão da corrigida em 12-11-2014- para impressão e entrega.pdf: 3298946 bytes, checksum: 49c8459cd8f0cfb0e3f54792ca63367f (MD5) Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-10T16:19:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 versão final tese- versão da corrigida em 12-11-2014- para impressão e entrega.pdf: 3298946 bytes, checksum: 49c8459cd8f0cfb0e3f54792ca63367f (MD5) Made available in DSpace on 2016-05-10T16:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 versão final tese- versão da corrigida em 12-11-2014- para impressão e entrega.pdf: 3298946 bytes, checksum: 49c8459cd8f0cfb0e3f54792ca63367f (MD5) CAPES Medidas relativas aos espectros de Absorção da Albumina Sérica Bovina com variação do comprimento de onda de varredura entre 300 a 500nm demonstraram um aumento nas intensidades da banda de absorção da ASB, após adição de aliquotas dos ligantes (β- lapachonas, cumarinas e Rutinas), sobretudo em 280nm, que é o comprimento de onda de absorção característico dos dois resíduos de triptofano presentes na ASB. Medidas de Dicroísmo Circular confirmam a presença das bandas de absorção características dos resíduos de triptofano, cujos máximos de absorção estão em 208 e 222nm nas diferentes temperaturas estudadas. As modificações obtidas nos espectros de Dicroísmo Circular da ASB a partir da adição de alíquotas das espécies ligantes deram origem ao efeito ocorrido na disposição planar original da α-hélice presente na estrutura secundária da ASB. A emissão fluorescente de ASB nas temperaturas de 298K, 303K, 310K e para os sistemas ASB/β-lapachonas e ASB/rutinas e 288K, 293K, 298K para o sistema ASB/Cumarinas, mostrou um efeito supressivo sobre o espectro de emissão da ASB, sobretudo em 345 nm, emissão do resíduo de triptofano da ASB, após a adição dos ligantes. Os valores para os parâmetros termodinâmicos ΔGo, ΔHo, ΔSo para os sistema ASB/β-lapachonas, ASB/4-metil-7-hidroxicumarinas e ASB/Rutinas não sofreram grandes variações como uma função do ligante. A partir destes valores pode-se concluir que o tipo de interação predominante entre ASB/ligante foi hidrofóbica. A sobreposição entre os espectros de absorção do supressor e de emissão da ASB possibilitou determinar para cada par ASB/supressor a distância crítica de interação e o raio de Foster, os quais mostraram a probabilidade da existência do fenômeno de Transferência da Energia Ressonante de Fluorescência (FRET) em todos os casos. No sistema ASB/β-lapachona e ASB/3-Ácido sulfônico β-lapachona obtivemos respectivamente para um valor médio relativo as três temperaturas de trabalho, temos: R0= 2,69 nm em relação a r = 3,02 e R0 = 2,32nm em relação a r = 3,32. Já para o par 7-hidroxicumarina e 4-metil-7- hidroxicumarina, temos: R0= 3,53 e r = 3,83nm; R0= 3,70 nm e r = 4,33 nm. Por fim, no par ASB/Rutina e ASB/Rutina-metilada: R0= 3,43nm e r = 3,41nm; R0 = 3,14nm e r = 4,03nm. Measurements relating to the absorption spectra in the wavelength range of 300 to 500nm scan demonstrated an increase in intensity of the absorption band of ASB upon addition of aliquots of ligands (β-lapachonas, coumarins and Rutinas), mainly 280nm, is the wavelength of the absorption characteristic of the two tryptophan residues present in the ASB. Circular Dichroism measurements confirm the presence of characteristic absorption bands of tryptophan residues, which are maximum at around 208nm and 222nm at different temperatures. The changes in the spectra obtained Circular Dichroism of ASB from the addition of aliquots of ligand species gave rise to the effect occurred in planar array of original α-helix present in the secondary structure of ASB. The fluorescent emission of ASB at temperatures of 298K, 303K, and 310K for the ASB / ASB and β-lapachonas / routines and 288K, 293K, 298K for the ASB / Coumarins system, systems showed a suppressive effect on the emission spectrum of ASB , especially at 345 nm, emission of the tryptophan residue of ASB, after the addition of binders. The values for the thermodynamic parameters ΔGo, ΔHo, ΔSo system for ASB / β-lapachonas, ASB / 4-methyl-7-hydroxycoumarins and ASB / Rutinas underwent no significant variations as a function of the ligand. From these values it can seconcluir that the predominant interaction between ASB / binder is hydrophobic. The overlap between the absorption spectra of the suppressor and issued by ASB allowed to determine for each pair ASB / suppressor critical distance the radius of interaction and Foster, that indicate the probability of the existence of the phenomenon Resonant Energy Transfer Fluorescence (FRET) in all cases. In ASB / β- lapachone and ASB / 3-sulfonic acid β-lapachone system obtained respectively for an average value for the three operating temperatures, we have R0 = 2.69 nm against air = 3.02 and R0 = 2, 32nm relative air = 3.32. As for the pair 7-hydroxycoumarin and 4-methyl-7- hydroxycoumarin, we have: r = R0 = 3.53 3,83nm; R0 = 3.70 and r = 4.33 nm nm. Finally, the pair ASB / rutin and ASB / Rutina-methylated: R0 = r = 3,43nm 3,41nm; R0 = 3,14nm and r = 4,03nm.

Comunicação em painel P57, O objetivo do presente trabalho consiste em estudar a relação estrutura-atividade de alguns péptidos antimicrobianos através das técnicas espectroscópicas, nomeadamente a espetroscopia de infravermelho (IV) e dicroísmo circular (CD)., Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), através de projecto PTDC/QUI-BIQ/118389/2010 (FCOMP-01-0124-FEDER-020906).

Las galectinas constituyen una familia de proteínas altamente conservadas a través de la evolución con capacidad de unir carbohidratos presentes en diferentesglicoproteínas de la membrana plasmática y la matriz extracelular. Estas proteínasreconocen en forma específica unidades repetidas de N-acetil lactosamina [LacNac, Galβ1-4-NAcGlc] presentes en N- y O-glicanos. El énfasis del trabajo se centró en determinar los detalles estructurales que diferencian a cada una de estas proteínas,buscando correlaciones entre la dinámica molecular, la estabilidad y la selectividad deunión a glicanos para desencadenar la función celular para la que han sido evolutivamente selecccionadas. A través de una aproximación multidisciplinaria, se empleó una variedad de técnicas de simulación computacional y diversas estrategias experimentales paraestudiar los mecanismos y determinantes moleculares de regulación de la unión aglicanos en galectinas y posterior activación de su función en diversos cultivoscelulares. Las metodologías empleadas consistieron desde simulaciones de dinámicamolecular clásica hasta la expresión y purificación de proteínas recombinantes yensayos de unión al ligando, cinéticas de oxidación y apoptosis in vitro mediantescitometría de flujo y diversas técnicas de microscopía óptica y electrónica. En primer lugar, este estudio se ha centrado en la caracterización y comparacion estructural y dinámica de cada galectina y su especificidad por diversosglicanos fisiológicamente relevantes. En segundo lugar, se ha estudiado el mecanismode oxidación y función de enlaces disulfuro en galectina-1, proponiendo la existenciade un interruptor molecular presente sólo en este miembro de la familia. El mismoexplicaría el cambio de función al cambiar de estado redox. Por último, se estudió elimpacto de la estructura cuaternaria en la unión a glicanos específicos en glicoproteínasy la formación de redes supramoleculares de glicanos en la superficie de la célula. Galectins are members of a family of highly conserved proteins characterizedby the ability to bind saccharide motifs in various cell glycoproteins and the extracellular matrix. These proteins specifically recognize repeating units of N-acetyllactosamine [LacNac, Galβ1-4-GlcNac] present in N- and O-glycans. The aim of thiswork was to define the details and structural motifs that distinguish each individualmember of the galectin family, seeking for correlations between the moleculardynamics, stability and selectivity for glycans displayed by these lectins and theirproposed functional activity. Using a multidisciplinary approach, in the present study we used a widevariety of computational simulation tools and different experimental approaches toexplore the mechanisms and molecular determinants that regulate glycan binding ofgalectins in cell cultures. The employed methodologies ranged from classical moleculardynamics simulations to the expression and purification of recombinant proteins andligand-binding assays, oxidation kinetics and apoptosis assays using flow cytometryand various optical and electronic microscopy techniques. First, we have focused on the structural characterization and comparison ofmolecular dynamics of each galectin in the vicinity of their ligand binding site andmechanism of oxidation and disulfide bond formation in galectin-1 protein, seggestingthe presence of a molecular switch that explains the function change during redox stateturnover. Finally, we studied the impact of the quaternary structure in the bindingproperties of galectins to specific glycans and analyzed the ability of galectin-1 to formsupramolecular membrane structures called lattices when they interact with specificglycans on the surface of target cells. Fil: Guardia, Carlos M. A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-29Bitstream added on 2014-11-10T11:58:48Z : No. of bitstreams: 1 000773281_20150701.pdf: 797370 bytes, checksum: 434b28b11c8cac6876c6e828292d965f (MD5) Bitstreams deleted on 2015-07-01T11:47:24Z: 000773281_20150701.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-01T11:48:07Z : No. of bitstreams: 1 000773281.pdf: 6334511 bytes, checksum: ac228b59d3dede16f09efc26274c2ef6 (MD5) O sistema toxina-antitoxina ParE-ParD é um sistema bacteriano de morte póssegregacional codificado numa ampla gama de hospedeiros. ParE é uma proteína pequena, de aproximadamente 12 kDa codificada pelo gene parE. ParD é uma antitoxina de cerca de 9 kDa, codificada pelo gene parD, capaz de complexar com ParE e neutralizá-la. Estudos têm mostrado o envolvimento da enzima DNA girase no processo de morte celular pela ParE, entretanto, não se tem disponível na literatura nenhuma evidência de inibição desta proteína sobre a atividade da topoisomerase IV. Embora encontrada numa ampla diversidade de microorganismos, ParE não possui função celular totalmente elucidada e seu mecanismo de citotoxicidade permanece ainda desconhecido. Com base na estrutura primária da proteína ParE de E. coli e nos escassos dados disponíveis para esta toxina, peptídeos miméticos foram racionalmente projetados visando compreender o mecanismo de inibição de ParE sobre a atividade da DNA girase, bem como, avaliar a ação destes miméticos na atividade da Topoisomerase IV e da Topo II humana. Estas sequências peptídicas foram sintetizadas pela metodologia de fase sólida, purificadas e analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência e caracterizadas por espectrometria de massas. A capacidade de inibição destes peptídeos miméticos sobre a atividade das topoisomerases foi testada por ensaios de eletroforese em gel. Os peptídeos que apresentaram melhores resultados de inibição sobre a atividade das topoisomerases foram o ParERM3 e o ParEC3, projetados para conter os resíduos de aminoácidos L61-R100 e L69-R100, respectivamente, presentes na porção C-terminal da estrutura da proteína ParE de Escherichia coli. A sequência “LNIES” (L101 a S105), quando presente nos peptídeos miméticos atenuou a toxicidade dos mesmos frente às topoisomerases, provavelmente por interferir na interação peptídeo-topoisomerase. Embora não existam... The toxin-antitoxin system ParE-ParD is a bacterial system of post-segregational death encoded in a wide range of hosts. ParE is a small protein of approximately 12 kDa encoded by parE gene. ParD is an antitoxin about 9 kDa, encoded by the parD gene, able of complexing with ParE and neutralize it. Studies have shown the involvement of the enzyme DNA gyrase in the cell death process by ParE, however, is not available in the literature any evidence of inhibition of this protein on the activity of topoisomerase IV. Although found in a wide variety of micro-organisms, the ParE function has not been fully elucidated and its cytotoxic mechanism remains unknown. Based on the primary structure of the E. coli ParE and the limited data available for this toxin, mimetic peptides were rationally designed aiming at understanding the mechanism of inhibition of ParE on the activity of DNA gyrase, as well as on the topoisomerase IV and human topoisomerase II activities. These peptides sequences were synthesized by solid phase methodology, purified and analyzed by high performance liquid chromatography and characterized by mass spectrometry. The ability of these mimetics to inhibit the activity of topoisomerases was tested by electrophoresis on agarose gel. The peptides that showed better results on the inhibition activity of topoisomerases were ParERM3 and ParEC3 , designed to contain the L61-R100 and L69-R100 amino acids sequence, respectively, found of the C-terminal portion of the ParE structure of Escherichia coli. The LNIES sequence (L101 to S105), when present in the mimetic peptides, attenuated the toxicity of the peptides on topoisomerases activity, probably by interfering in the topoisomerase - peptide interactions. Despite the absence of data in the literature regarding the toxicity of ParE protein on the topo IV and human topo II activities, the peptides ParERM3 and ParEC3 showed better inhibitory activity on these enzymes when compared...

El término quiral procede de la palabra griega Kheir (χείρ) cuya traducción al castellano es mano. En la actualidad usamos la palabra quiral para definir aquellos objetos que, como la mano derecha y la mano izquierda, no son superponibles a su imagen especular. La utilización de la palabra quiralidad en el mundo molecular se la debemos a Lord Kelvin, (1824-1907) que la introdujo en 1884: “Llamo a cualquier figura geométrica, o grupo de puntos, quirales, y digo que tiene quiralidad, si su imagen en un espejo plano, diseñado idealmente, no puede coincidir consigo mismo." Hasta finales del siglo pasado el interés de las moléculas quirales se centraba en la industria y en investigaciones farmacológicas. En la actualidad otros campos de investigación, como la electrónica orgánica, tratan de aprovechar los beneficios estructurales y ópticos que pueden presentar los materiales quirales. Las propiedades de un material molecular dependen tanto de la naturaleza de sus constituyentes como de las interacciones entre ellos. La presencia de quiralidad en las moléculas orgánicas puede mejorar ambas características. Por un lado aporta una nueva propiedad al material, haciéndolo más selectivo (reconocimiento enantiomérico) y con nuevas propiedades ópticas, y por otro lado, la quiralidad influye en la conformación molecular, modificando sus interacciones con otras moléculas. Son precisamente estas interacciones intermoleculares las que promueven procesos de ensamblaje, desmontaje e intercambio entre los sistemas, es decir, son las que generan materiales dinámicos. Si conseguimos controlar, mediante estímulos externos, las interacciones moleculares conseguiremos almacenar, recuperar y transferir información a nivel molecular. Por ello, la combinación de quiralidad e interacciones intermoleculares es actualmente un tema de gran interés en la comunidad científica. Por tanto, existe un creciente interés sobre estos materiales y sus aplicaciones que justifican una Tesis destinada a estudiar la relación existente entre la estructura de estos materiales quirales y sus posibles aplicaciones. En la presente Tesis presentamos el estudio de cuatro familias de sistemas quirales en orden creciente de complejidad molecular, desde la molécula más pequeña al sistema supramolecular más elaborado. En primer lugar, nos centramos en estudiar la molécula más pequeña posible que presenta quiralidad axial, el difluoroaleno, y su posterior incorporación como ladrillo constitutivo de estructuras macrocíclicas. De este modo conseguimos moléculas discretas de diferente simetría cuya principal característica es su intensa respuesta dicroica. El estudio de esta familia de moléculas constituye el capítulo 3. En el capítulo siguiente nos introducimos en el concepto de estructuras supramoleculares quirales, realizando un estudio teórico del origen de la señal dicroica en sistemas agregados quirales. El análisis lo realizamos utilizando como modelo una molécula aquiral de simetría C3. Las conclusiones del capítulo anterior servirán como base para comprender los resultados presentados en el capítulo quinto, dedicado a la agregación en geles formados por moléculas quirales. Estudiaremos dos familias de compuestos quirales, porfirinas y oligo-para-fenilenos, cuyas propiedades como materiales moleculares van a variar en función del número de centros quirales presentes en su estructura. El último capítulo de esta Tesis se dedica a la quiralidad en el mundo biológico, en concreto en sistemas peptidomiméticos y proteínas, caracterizados por la estrecha relación que existe entre la estructura tridimensional y su funcionalidad. En resumen, en la presente Tesis hemos abordado el estudio de cuatro familias de sistemas quirales que encuentran aplicaciones en el campo de la electrónica orgánica y de la bioquímica.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-19Bitstream added on 2014-06-13T20:21:35Z : No. of bitstreams: 1 vicente_ef_dr_araiq_parcial.pdf: 165362 bytes, checksum: 96b2cf2b3ae74363a4b5898b957a3b6a (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-03T11:42:42Z: vicente_ef_dr_araiq_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-03T11:44:08Z : No. of bitstreams: 1 000721605_20150819.pdf: 147542 bytes, checksum: f5cc64495e4f5a562a1e11d2ae711ce3 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-20T11:58:40Z: 000721605_20150819.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T11:59:13Z : No. of bitstreams: 1 000721605.pdf: 4723399 bytes, checksum: 29bea79ab4fbb0c39fdce178c6b55872 (MD5) A diidroorotato desidrogenase é uma enzima que apresenta um papel central na biossíntese de pirimidinas e catalisa a oxidação do diidroorotato a orotato. A enzima atua durante a via “de novo” de síntese de pirimidinas e está presente em quase todos os organismos vivos. A diidroorotato desidrogenase humana (HsDHODH) pode representar um importante alvo para o tratamento de doenças hiperproliferativas e inflamatórias, já que sua inibição bloqueia a síntese de ácidos nucléicos, impedindo a sua proliferação. Esta enzima tem uma estrutura monomérica e está associada com a membrana interna das mitocôndrias pela sua extensão N-terminal. Assim, entender em detalhes como esta enzima interage com a membrana poderia elucidar um alvo seletivo para drogas antiproliferativas, antiparasíticas e imunossupressivas. Esta região está também envolvida com a catálise central da enzima, sequestrando moléculas de ubiquinona presentes na membrana, fundamentais para as reações de oxirredução feitas pela enzima. Deste modo, para um melhor entendimento destes aspectos, neste trabalho foram sintetizados, por meio da Síntese de Peptídeos em Fase Sólida (SPFS) o peptídeo Ac-GDERFYAEHLMPTLQGLLDPESAHRLAVRFTSLG-NH2, que corresponde ao microdomínio existente na porção N-terminal da HsDHODH, entre os resíduos 33 e 66. Três análogos marcados com o aminoácido paramagnético TOAC nas posições 0, 12 ou 20, além de dois análogos duplamente marcados também foram obtidos. Ambos os peptídeos com dupla marcação possuem uma cisteína ligada ao spin MTSSL na posição 35 (C-terminal) se diferenciando pela posição do segundo marcador: um contendo outra cisteína ligada ao MTSSL na posição 12 e o segundo possuindo o TOAC na posição 0 (ou N-terminal). Estes peptídeos foram estudados por técnicas... The dihydroorotate dehydrogenase is an enzyme that has a central role on the pyrimidine biosynthesis and catalyses the oxidation of dihydrorotate to orotate. The enzyme acts on de novo pyrimidines nucleotides pathway and it is present in almost all the live organisms. The human dihydroorotate dehydrogenase (HsDHODH) can represent an important target for the treatment of hiperproliferative and inflammatory diseases, since its inhibition blocks the nucleic acid synthesis, which restrains the cell proliferation. This enzyme has a monomeric structure and it is associated into the inner mitochondrial membrane by the N-terminal extension. Thus, understanding in details how this enzyme interacts with the membrane could help to elucidate a selective target for antiproliferative, antineoplasic and immunosuppressive drugs. This region is also involved with the central enzyme catalysis, harboring quinones molecules that are in the membranes, which is essential for the oxidation-reduction reactions made by the HsDHODH. In this way, for a better evaluation of these aspects, in this work we synthesized through the Solid Phase Peptide Synthesis (SPPS) the peptide Ac-GDERFYAEHLMPTLQGLLDPESAHRLAVRFTSLG-NH2, which corresponds to the HsDHODH N-terminal microdomain, between the residues 33 to 66. Three analogues labeled with the paramagnetic amino acid TOAC in the positions 0, 12 or 20 and two doubly labeled analogues were also synthesized. Both doubly labeled peptides contain a MTSSL-attached cysteine residue bounded to the position 35 (C-terminus), differing by the position of the second spin label: one possessing a cysteine with MTSSL at position 12 and the other contains TOAC at position 0 (N-terminus). These peptides were studied by spectroscopy techniques in order to obtain information about... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Mário Tyago Murakami Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The abstract is available with the full electronic document Doutorado Bioquímica Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Parte de los resultados obtenidos en este trabajo se recogen en el siguiente artículo: Torrado, M., Revuelta, J., Gonzalez, C., Corzana, F., Bastida, A., Asensio, J.L., 2009. Role of conserved salt bridges in homeodomain stability and DNA binding. The Journal of Biological Chemistry 284, 23765-23779., Homeodomain proteins are transcription factors present in all eukaryotes and play key roles in cellular differentiation during development. In fact, mutations in homeodomain-encoding genes give rise to several inherited diseases in humans. The homeodomain consists of a 60-residue DNA binding domain composed of disordered N- and C-terminal regions and three helical segments. These structural features, together with the highly charged nature of the polypeptide, determine a typically low stability, property also shared by other DNA-binding proteins. Conversely, homeodomains usually present a large DNA-binding affinity. From a molecular recognition perspective, the association process is sequence-specific and represents an example of the “induced fit” mechanism. Thus, it has been shown that disordered regions of the protein become structured upon complex formation, which highlights the relevance of the protein flexibility in this process. Herein we have investigated the relations between stability and DNA-binding in the human HESX-1 homeodomain. The sequence information available for homeodomains reveals that salt bridges connecting pairs 19-30, 31-42, and 17-52 are frequent, whereas aliphatic residues at these sites are rare and mainly restricted to proteins from homeotherms. We have analyzed the influence of salt and hydrophobic bridges at these sites on the stability and DNA-binding properties of human HESX-1 homeodomain. Regarding the protein stability, our analysis shows that hydrophobic side chains are clearly preferred at positions 19-30 and 31-42. This stabilizing influence results from the more favourable packing of the aliphatic side chains with the protein core, as illustrated by the three-dimensional solution structure of a thermostable variant, herein reported. In contrast, only polar side chains seem to be tolerated at positions 17-52. Interestingly, despite the significant influence of pairs 19-30 and 31-42 on the stability of the homeodomain, their effect on DNA binding ranges from modest to negligible. In other words, this analysis reveals an intriguing lack of correlation between binding strength and the homeodomain conformational stability. Previous studies have shown that the induced fit of the protein disordered regions plays a key role in the molecular recognition process. On the contrary, according to our data, the potential adjustment of the structured core of the protein seems to have little influence on the complex stability. This features might allow and independent modulation of stability and DNA-binding by evolution., La presente tesis ha sido realizada en el Departamento de Química Bio-Orgánica del Instituto de Química Orgánica General del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, bajo la dirección del Dr. Juan Luis Asensio. Para ello, Mario Torrado ha contado con la ayuda de una beca/contrato de Formación de Profesorado Universitario (FPU), que le fue concedida por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. El trabajo ha sido financiado por el “Plan Nacional de I+D+i” (Ministerio de Economía y Competitividad) a través de los proyectos CTQ2007-67403/BQU y CTQ2004-04994/BQU.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2010 As lipases são enzimas altamente versáteis que catalisam reações químicas com diversos substratos em diferentes condições e possuem características tanto bioquímicas quanto estruturais que lhes conferem resistência e termotolerância, além de serem empregadas em vários bioprocessos industriais como na produção de alimentos e biocombustíveis. A lipase de S. xylosus (AF208229) foi recentemente isolada e inicialmente caracterizada por nosso grupo de pesquisa e colaboradores. Essa proteína possui uma alta homologia e identidade estrutural com diversas outras lipases da família I.5, e apresenta atividade enzimática sobre p-nitrofenil-ésteres. Apesar de ser considerada uma enzima moderadamente termoestável e ter atividade enzimática sobre diferentes ésteres, o mecanismo de ação catalítica ainda permanece desconhecido, e principalmente, os mecanismos estruturais envolvidos em sua estabilização térmica nunca foram descritos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar bioquimicamente a lipase recombinante AF208229 de S. xylosus recentemente clonada e expressa heterologamente, e investigar os possíveis mecanismos envolvidos em sua termotolerância por meio de análises de espectroscopia de dicroísmo circular (DC). Nesse trabalho a lipase de S. xylosus (AF208229) foi expressa e purificada, submetida a ensaios enzimáticos em três temperaturas (25°C, 37°C e 42°C), e três pH (7,0 8,0 e 9,0), sua especificidade catalítica foi analisada utilizando-se diferentes p-nitrofenil-ésteres como substratos (de 2 a 18 carbonos) e sua termoestabilidade foi acompanhada durante 10, 20 e 30 minutos em 95°C. Para as análises espectroscópicas, a enzima foi submetida a um tratamento de remoção de íons (produzindo-se a apo enzima) e sua atividade enzimática e sua termotolerância foram reavaliadas. Por fim o espectro de dicroísmo circular (DC) da apo e da holo_enzima foram analisados em diferentes condições. Os resultados obtidos apresentam pela primeira vez o perfil estrutural e os mecanismos de estabilidade 8 térmica dessa lipase. O perfil de DC da holo_enzima foi avaliado nas mesmas temperaturas descritas para os ensaios enzimáticos, bem como sua capacidade de re-enovelamento. O perfil de DC e a capacidade de re-enovelamento também foram observados para a apo_enzima. O efeito dos cofatores metálicos Zn2+ e Ca2+ foram avaliados nos ensaios enzimáticos da apo_enzima, na sua termotolerância, no seu perfil de DC e na sua capacidade de re-enovelamento. Observou-se que a holo_enzima apresenta sua maior atividade em pH 9,0 e 42°C, que tem preferência por substratos de cadeias curtas (pNP-acetato, 2 carbonos) e que retem 77% de sua atividade enzimática após 10 minutos de tratamento térmico (95°C). A holo_enzima é capaz de se re-enovelar, readquirindo sua conformação estruturalmente estável e ativa. A apo_enzima também é capaz de se re-enovelar após o tratamento térmico, porém perde quase totalmente sua atividade. Observou-se que na presença do íon Zn2+ a apo_enzima se re-enovelou e reteve sua atividade enzimática. Com base nesses resultados poderia afirmar-se que a lipase de S. xylosus (AF208229) é uma metaloenzima dependente de zinco e que esse íon possivelmente localizado em um motivo estrutural rico em -hélices próximo ao ativo site. Lipases are highly versatile enzymes, which catalyze many chemical reactions with different substrates in different conditions. These enzymes have particular biochemical and structural characteristiscs which promote stability and thermal resistance. Besides, they are used by industries, i.e: food technology, detergents and biofuels. S. xylosus lipase (AF208229) was recently isolated and characterized by our group. This enzyme shares a high homology with other lipases among I.5 lipases family and has activity on p-nitrophenyl esters. Although considered a moderated thermostable lipase, its catalytic function remains unclear and its structural mechanisms for thermal stabilization have never been described. This work assessed the enzymatic activity of the recombinant lipase from S. xylosus in three different temperatures (25°C, 37°C and 42°C) and pH (7.0, 8.0 and 9.0), and the thermostability (incubation at 95°C for 10, 20 and 30 minutes). In order to investigate the mechanism involved in enzymatic activation, the enzyme was submitted to an ion removal treatment (to obtain an apo_- enzyme) and its activity and themotolerance were evaluated in the presence and absence of Zn2+ and Ca2+. The structural profile of apo-_enzyme and holo_enzyme were assessed by circular dichroism (CD) at different conditions in the presence an in the absence of metal cofactors as: Zn2+ and Ca2+. These results represent the first insights on S. xylosus lipases secondary structure and its mechanism for thermal stabilization. S. xylosus lipase (AF208229) was more active in pH 9.0, 42°C with specificity for short-chain substrates (pNP-acetate C2). In addition, this enzyme was able to maintain 77% of its activity after a thermal treatment (95°C for 10 min) and to refold to its stable conformation. apo_enzyme showed the same ability to refold as seen to holo_enzyme, but was not able to keep its activity after thermal treatment, which indicate the need of metal for its activity stabilization. Interesting, in the presence of Zn2+ the apo_enzyme was able to acquire a more stable conformation after thermal treatment and still keep residual activity. 10 These results propose that S. xylosus lipase (AF208229) is a metalloenzyme which uses Zn2+ as its metal coordinating, and the Zn2+ is possibly located in a-helical rich motif close to the active site.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-15T15:54:32Z No. of bitstreams: 1 Zenaide Severina do Monte.pdf: 2760660 bytes, checksum: c07a4369e12f4af72ee82c783db1000c (MD5) Made available in DSpace on 2017-02-15T15:54:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zenaide Severina do Monte.pdf: 2760660 bytes, checksum: c07a4369e12f4af72ee82c783db1000c (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 This paper describes the qualitative and quantitative analysis by circular dichroism (CD) of paroxetine hydrochloride and qualitative analysis of biperiden hydrochloride. It was developed the method a simple, rapid, which uses the differential absorption of circularly polarized light right and left environment for the qualification and quantification of raw materials the drugs mentioned above using the technique by circular dichroism. The method developed followed the criteria of rules and recommended by ANVISA and ICH. The paroxetine hydrochloride and biperiden hydrochloride are chiral drug that can be used for the treatment of depression and Parkinson's, respectively. Paroxetine (PRX), a chiral drug, has two stereogenic carbon atoms in its chemical structure. The PRX, was dissolved in ultrapure water concentration 5,47.10-4 molL-1 DC analysis. Their spectrum showed an intense negative Cotton effect in mdeg - 37.4653. The standard curve the solution of reference a correlation coefficient of 0.9907 for the concentration range of the 0,91.10-4/ 5,47.10-4 molL-1. The limits of detection and quantification were 0,197.10-4 and 0,656.10-4 molL-1, respectively. The repeatability and precision intermediate had variance of 1.32. The results showed good accuracy for interval of 95%. The study showed that the recovery of the extraction method of PRX the drug was effective. The method is robust and the samples were stable to temperature variations. The method was selective for quantification of the drug by evaluating the interference of the excipients. Analyses with biperiden, a substance which has four chiral centers, were performed with the secondary standard BPR and the drug by the DC of molar concentrations 3,21.10-3 and 3,21.10-4 respectively. The samples had EC negative as well as the primary standard USP BPR. The spectrum obtained by theoretical calculation showed a positive Cotton effect of the enantiomers of BPR. These results indicate that one of the enantiomers can BPR is in excess or that the substance is pure or impurities which are chiral. O presente trabalho descreve a análise qualitativa e quantitativa por dicroísmo circular (DC) do cloridrato de paroxetina e a análise qualitativa do cloridrato de biperideno. Foi desenvolvido um método simples, rápida, que faz uso da absorção diferenciada da luz circularmente polarizada a direita e a esqueda para a qualificação e quantificação da matéria-prima e os fármacos citados anteriormente empregando a técnica por dicroísmo circular. O desenvolvimento do método seguiu os critérios das normas vigentes e recomendadas pela ANVISA e ICH. O cloridrato de paroxetina e o cloridrato de biperideno são drogas quirais, que pode ser utilizadas para o tratamento da depressão e de parkinson, respectivamente. A paroxetina (PRX), um fármaco quiral, apresenta dois carbonos estereogênicos em sua estrutura química. A PRX, foi dissolvida em água ultrapura a concentração de 5,47.10-4 molL-1 para análise em DC. O seu espectro apresentou um Efeito Cotton intenso e negativo em -37,4653 mdeg. A curva da solução de referência apresentou um coeficiente de correlação de 0,9907 para o intervalo de concentração de 0,91.10-4 a 5,47.10-4 molL-1. Os limites de detecção e quantificação foram de 0,197.10-4 e de 0,656.10-4 molL-1, respectivamente. A repetitividade e precisão intermediária apresentaram variancia média 1,32. A exatidão apresentou resultados bons para o intervalo de confiança de 95%. O método foi seletivo para quantificação do fármaco avaliando a interferência dos excipientes. As análises com o biperideno, uma substância que tem quatro centros quirais, foram realizadas com o padrão secundário BPR e com o fármaco por DC nas concentrações molares de 3,21.10-3 e de 3,21.10-4 respectivamente. As amostras apresentaram EC negativos, assim como no BPR padrão primário da USP. O espectro obtido por cálculo teórico apresentou um Efeito Cotton positivo para um dos enantiômeros do BPR. Esses resultados indicam que um dos enantiômeros do BPR pode está em excesso ou que a substância está pura ou ainda que existem impurezas quirais.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-15Bitstream added on 2014-06-13T20:26:06Z : No. of bitstreams: 1 batistajunior_jm_dr_araiq.pdf: 3011383 bytes, checksum: fd591b605558cb4d50f706b29ede19f2 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Estudos fitoquímicos visando o isolamento de benzopiranos quirais foram realizados em Peperomia obtusifolia e Piper gaudichaudianum (Piperaceae). Da espécie P. obtusifolia foram isolados dois cromanos racêmicos, a peperobtusina A e o ácido 3,4-diidro-5-hidróxi-2,7-dimetil-8-(3-metil-2-butenil)-2-(4-metil-1,3-pentadienil)-2H-1- benzopirano carboxílico, bem como oito ésteres isoméricos deste último com os monoterpenos borneol e fenchol, inéditos na literatura. P. gaudichaudianum forneceu o cromeno ácido gaudichaudiânico, também como racemato. As misturas estereoisoméricas foram resolvidas por meio de cromatografia líquida de alta eficiência quiral e os estereoisômeros purificados tiveram sua configuração absoluta determinada por comparação dos espectros experimentais de dicroísmo circular vibracional e eletrônico com aqueles preditos por cálculos mecânico-quânticos ab initio. Peperobtusina A e o ácido 3,4-diidro-5-hidróxi-2,7-dimetil-8-(3-metil-2-butenil)- 2-(4-metil-1,3-pentadienil)-2H-1-benzopirano carboxílico foram assinalados como (+)-R, enquanto o ácido gaudichaudiânico foi assinalado como (+)-S. Os ésteres de cromano com borneol foram assinalados como (−)-2S,1′′′S,2′′′R,4′′′S e (+)- 2R,1′′′S,2′′′R,4′′′S, enquanto os ésteres com fenchol foram assinalados como (−)- 2S,1′′′R,2′′′R,4′′′S e (+)-2R,1′′′R,2′′′R,4′′′S. Com a configuração absoluta assegurada, foi possível a verificação do potencial tripanocida seletivo e sinérgico para os enantiômeros do ácido gaudichaudiânico e inibidor de HIV-1 protease seletivo para o (−)-(S)-ácido 3,4-diidro-5-hidróxi-2,7-dimetil-8-(3-metil-2-butenil)-2-(4- metil-1,3-pentadienil)... Phytochemical investigations focused on chiral benzopyrans were carried out on Peperomia obtusifolia and Piper gaudichaudianum (Piperaceae). Two racemic chromanes, peperobtusin A and 3,4-dihydro-5-hydroxy-2,7-dimethyl-8-(3-methyl-2- butenyl)-2-(4-methyl-1,3-pentadienyl)-2H-1-benzopyran carboxylic acid, as well as eight novel isomeric esters of the latter with the monoterpenes borneol and fenchol, were isolated from P. obtusifolia. P. gaudichaudianum afforded the racemic chromene gaudichaudianic acid. All stereoisomeric mixtures were resolved using chiral high performance liquid chromatography and the purified compounds had their absolute configuration determined by comparison of experimental vibrational and electronic circular dichroism spectra with those calculated using ab initio quantummechanical methods. Peperobtusin A and 3,4-dihydro-5-hydroxy-2,7-dimethyl-8-(3- methyl-2-butenyl)-2-(4-methyl-1,3-pentadienyl)-2H-1-benzopyran carboxylic acid were assigned as (+)-R, whereas gaudichaudianic acid was assigned as (+)-S. The borneol chromane esters were assigned as (−)-2S,1′′′S,2′′′R,4′′′S and (+)- 2R,1′′′S,2′′′R,4′′′S, while the fenchol esters were assigned as (−)-2S,1′′′R,2′′′R,4′′′S e (+)-2R,1′′′R,2′′′R,4′′′S. Once the absolute configuration had been established it was possible to identify a selective and synergistic trypanocidal activity for the enantiomers of gaudichaudianic acid as well as a selective HIV-1 protease inhibitory potential for (−)-(S)-3,4-dihydro-5-hydroxy-2,7-dimethyl-8-(3-methyl-2-butenyl)-2-(4- methyl-1,3-pentadienyl)... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-13Bitstream added on 2014-06-13T20:56:17Z : No. of bitstreams: 1 goncalesgarcia_l_me_sjrp.pdf: 353281 bytes, checksum: 6786716aa7970dd6c603e25cad2d5709 (MD5) As atividades realizadas compreenderam a produção de cDNA utilizando primer anti-senso e RNA purificado, amplificação do gene codificador da proteína 25K do Cole latent virus (CoLV25K), purificação do fragmento amplificado, ligação em vetor de multiplicação pGEM-T, transformação em células competentes de Escherichia coli linhagem TOP 10, purificação do vetor, digestão enzimática com as enzimas Bam HI e Hind III, subclonagem no vetor de expressão pET28a, transformação em células competentes de E. coli linhagem BL21-RIL, sequenciamento do gene no vetor de expressão e expressão da proteína a 37 o C . Quando expressa a 37 ºC, a proteína, de 25 kDa, foi encontrada em sua totalidade nos corpos de inclusão. Dessa forma, a proteína foi purificada sob condição desnaturante (utilizando 8 M de uréia) e submetida à diálise para seu reenovelamento. Após o reenovelamento, a proteína foi concentrada para aproximadamente 3 mg/mL e foram realizadas medidas de dicroísmo circular, para verificar o seu conteúdo de estrutura secundária, e o espalhamento dinâmico de luz, para estimar a distribuição de tamanho das populações de partículas que estão presentes na solução. Os dados da deconvolução do experimento de dicroísmo circular indicam um percentual de 40-46% α-hélice, 12-14% folha-β, 15-22% voltas e 24-28% de outras estruturas, indicando que a proteína está estruturada; e os dados do espalhamento dinâmico de luz mostraram que a proteína encontra-se estável, monodispersa, mas apresenta um complexo de partículas que deve ser removido para que fique nas condições ideais de cristalização. Foram utilizadas também outras técnicas para tentar alcançar a solubilidade da proteína expressa: abaixando a temperatura... The experiments performed were, the production of cDNA using anti-sense primers and purified RNA, amplification of the gene encoding the 25K protein of Cole latent virus (CoLV25K), purification of the amplified fragment, cloning in multiplication vector pGEM-T for cell transformation into competent Escherichia coli strain TOP 10, vector purification, enzymatic digestion using the enzymes Bam HI and Hind III, subcloning in expression vector pET28a, transformation into competent cells of E. coli strain BL21-RIL, sequencing of the gene cloned into the expression vector and protein expression at 37 o C. When expressed at 37 °C, the protein with a molecular mass of 25 kDa was detected in inclusion bodies. Thus, the protein was purified under denaturing conditions (using 8 M urea) and subjected to dialysis to stimulate refolding. After refolding, the protein was concentrated to approximately 3 mg / mL and the circular dichroism assay was performed to verify the content of secondary structure, and dynamic light scattering, to estimate the size distribution of particle populations which are present in solution. The data from the deconvolution of circular dichroism experiments indicate a percentage of 40-46% α-helix, 12-14% β-sheet, 15-22% turns and 24-28% of other structures, indicating a structured protein; and the data of the dynamic light scattering showed that the protein is stable, monodispersive, but forms a large complex of particles which must be separated to before crystallization experiments. Other techniques were used to solubilize the expressed protein: lowering the temperature of expression to 18 °C, using the method... (Complete abstract click electronic access below)

15 p., The centrally located a-helix 5 of Bacillus thuringiensis d-endotoxins is critical for insect toxicity through ion-channel formation. We analyzed the role of the highly conserved residue Histidine 168 (H168) using molecular biology, electrophysiology and biophysical techniques. Toxin H168R was ~3-fold more toxic than the wild type (wt) protein whereas H168Q was 3 times less toxic against Manduca sexta. Spectroscopic analysis revealed that the H168Q and H168R mutations did not produce gross structural alterations, and that H168R (Tm= 59 °C) was more stable than H168Q (Tm= 57.5 °C) or than the wt (Tm= 56 °C) toxins. These three toxins had similar binding affinities for larval midgut vesicles (Kcom) suggesting that the differences in toxicity did not result from changes in initial receptor binding. Dissociation binding assays and voltage clamping analysis suggest that the reduced toxicity of the H168Q toxin may result from reduced insertion and/or ion channel formation. In contrast, the H168R toxin had a greater inhibition of the short circuit current than the wt toxin and an increased rate of irreversible binding (kobs), consistent with its lower LC50 value. Molecular modeling analysis suggested that both the H168Q and H168R toxins could form additional hydrogen bonds that could account for their greater thermal stability. In addition to this, it is likely that H168R has an extra positive charge exposed to the surface which could increase its rate of insertion into susceptible membranes., La a-Hélice 5 del domino I de las d-endotoxinas de Bacillus thuringiensis, es crítica para la toxicidad de las toxinas contra insectos al participar en la formación de canales iónicos. La participación en la función tóxica del residuo Histidina 168 (H168) –el cual es altamente conservado– fue estudiada mediante técnicas de biología molecular, electrofisiología y biofísica. La toxina mutante H168R fue ~ 3 veces más tóxica que la toxina silvestre (ts) en Manduca sexta, mientras que H168Q fue 3 veces menos tóxica. Los análisis espectroscópicos indicaron que las mutaciones no producen alteraciones estructurales significativas y que la toxina H168R (Tm= 59 °C) es más estable que las toxinas H168Q (Tm= 57.5 °C) y wt (Tm= 56 °C). Las tres toxinas exhibieron uniones de afinidad similares (Kcom) en vesículas de intestino de larvas de insecto, indicando que las diferencias en la toxicidad no se deben a cambios en la unión inicial al receptor. Los ensayos de unión/disociación y fijación de voltaje mostraron que la reducción de la toxicidad de la toxina H168Q se puede atribuir a una disminución en la inserción y/o en la formación de canales iónicos. De otro lado, H168R mostró una inhibición a la corriente de corto circuito mayor que la ts y un aumento en unión irreversible (kobs), lo cual es consistente con un menor valor de CL50. La modelación molecular sugiere que H168Q y H168R forman puentes de hidrógeno adicionales, lo que les confiere mayor estabilidad térmica. Adicionalmente, es probable que H168R tenga una carga positiva extra expuesta en la superficie, lo cual aumentaría su tasa de inserción en membranas susceptibles.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-19Bitstream added on 2014-06-13T19:05:20Z : No. of bitstreams: 1 rinaldo_d_dr_araiq.pdf: 1188120 bytes, checksum: 1e4f3603501a8b454e918390b4c81bce (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Este trabalho abordou a determinação quali e quantitativa de enantiômeros de catequinas em extratos e infusões das folhas de espécies do gênero Byrsonima (Malpighiaceae), tais como: B.basiloba, B. cocolobifolia, B. crassa, B. intermedia e B. verbascifolia. O trabalho descreve a determinação rápida e eficiente de catequina, ent- catequina, epicatequina e ent-epicatequina por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector de arranjo de fotodiodos e dicrísmo circular, usando coluna de fase estaconária quiral. O método possui alta seletividade e permite identificar inequivocadamente diastereômeros de catequinas em matrizes complexas como extratos vegetais, com limites de detecção (0,42 a 0,77 μg mL-1 ) e quantificação (1,27 a 2,32 μg mL-1 ) satisfatórios para as condições analisadas, e valores de precisão (0,3 to 4,8%) e exatidão (70,0 a 110,2%) recomendados pela ANVISA. Com exceção da espécie B. intermedia, quatro espécies do gênero apresentaram em seus extratos e infusões os diastereômeros catequina, epicatequina e ent-epicatequina. Experimentos para avaliar a epimerização da catequina indicaram que a incomum ent-epicatequina não é um artefato, podendo ser um produto do metabolismo de espécies do gênero Byrsonima. Enantiômeros da catequina apresentam diferentes atividades farmacológicas, o que pode causar a ocorrência de efeitos colaterais diversos, danosos à saúde humana. Portanto, esses resultados podem alertar quanto ao consumo indiscriminado de plantas medicinais pela população e contribuir para criação de políticas mais rigorosas no controle de qualidade de fitoterápicos no Brasil This work deals with the qualitative and quantitative determination of catechin and epicatechin enantiomers both in extracts and infusions from the leaves of the Byrsonima (Malpighiaceae) species (B.basiloba, B. cocolobifolia, B. crassa, B. intermedia and B. verbascifolia). This work describes a simple and reliable analytical high performance liquid chromatographic (HPLC) method coupled with photodiode array detector and circular dichroism for simultaneous determination of catechin, ent-catechin, epicatechin and ent-epicatechin. The direct separation was obtained in normal phase by HPLC using chiral stationary phase. The method has high selectivity. Regardless of variations in retention time, it was possible to identify unequivocally the enantiomers of catechin and epicatechin in complex matrices like plant extracts with satisfactory limit of detection (0.42 to 0.77 μg mL-1 ) and limite of quantification (1.27 to 2.32 μg mL-1 ). Under the conditions used, precision values were 0.3 to 4.8%, whereas accuracy values were 75.0 to 110.2%, recommended by ANVISA. Aside from B. intermedia specie, the other four Byrsonima species presented catechin, epicatechin and ent-epicatechin diastereomers both in methanolic extract and infusions. Experiments were carried out for verification the possibility of catechin epimerization. It was observed that the unusual ent- epicatechin was not an artifact, but product of Byrsonima species metabolism. Enantiomers of catechin present dissimilar pharmacological activities, which may cause the occurrence of various side effects, harmful to human health. Therefore, these results may warn about the indiscriminate use of medicinal plants by the population and contribute to the quality control of Brazilian herbal medicines

Esta dissertação aborda a análise espectroscópica de algumas estruturas moleculares presentes no tabaco (Nicotiana glauca), matéria-prima do cigarro, e suas interações com a molécula de DNA. De acordo com sua importância, dentre a grande variedade presentes no cigarro, às moléculas estudadas foram as derivadas do ácido nicotínico: ácido nicotínico (niacina/vitamina B3), nicotinamida, trigonelina, nicotina, nornicotina e anabasina. As otimizações dessas estruturas foram inicialmente obtidas no software computacional Hyperchem 8.0, baseadas na teoria da mecânica molecular. Em seguida, elas foram otimizadas, utilizando-se o método de Teoria do Funcional da Densidade, na base B3LYP/ 6-311++G(d,p), simulado no software Gaussian 03. Uma vez as estruturas otimizadas, obtivemos os espectros de absorção UV, Raman, Infravermelho, Dicroísmo Circular e Densidade de Estados para caracterizar as mesmas utilizando método de Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo, também simulados no mesmo software. Ao final desse processo, foi também simulado via mecânica molecular, as interações dessas estruturas com a molécula de DNA com o intuito de verificar a potencialidade cancerígena, ou não, dessas substâncias. This work is about spectroscopic analysis of some molecular structures present in tobacco (Nicotiana glauca), the base for cigarette, and their interactions with the DNA molecule. According to its importance, among the variety present in the cigarette, the molecules studied were derived from nicotinic acid, nicotinic acid (niacin / vitamin B3), nicotinamide, trigonelline, nicotine, nornicotine and anabasine. The optimizations of these structures were initially obtained in the Hyperchem 7.5 computational software based on the theory of molecular mechanics. Then, they were optimized using the method Density Functional Theory, on the basis B3LYP/ 6-311 + + G (d, p), simulated in software Gaussian 03. Once the optimized structures, we obtained the UV absorption, Raman, Infrared, Circular Dichroism and Density of States spectra using Time-Dependent Density Functional Theory also simulated the in the same software. At the end of this process was also simulated, via molecular mechanics, the interactions of these structures with the DNA molecule in order to verify the potential carcinogenic or not these substances.

Microorganisms are a valuable tool for the expression of proteins from a variety of sources, including plants, animals and other microorganisms. Thus, chitinases, a group of glycosil hydrolases capable to hydrolize chitin, have already been expressed and purified from different systems including bacteria and yeast. Chitin, a linear polymer of N-acetyl-β-D-glucosamine (GlcNAc), is an important structural component found in the crustacean shells, in the peritrophic membrane of insect guts as well as in the fungi cell walls. The aim of this work was to express a chitinase (encoded by the ORF CV3316) from Chromobacterium violaceum ATCC 12472, using the methylotrophic yeast Pichia pastoris strains GS115 and KM71H. Furthermore, purification and partial characterization of the recombinant protein were also achieved. The GS115 strain carrying the expression cassette pPICZαA-CV3316 was selected due to its higher expression level as compared to KM71H strain. Immobilized metal ion affinity chromatography was employed to purify the recombinant chitinase which was eluted as a single peak at 0.04 M imidazol. The homogeneity of the purified protein was confirmed as judged by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). In these conditions, the recombinant chitinase migrated as a single protein band with an apparent molecular mass of about 87 kDa. Thus, a chitinase from C. violaceum ATCC 12472 was successfully expressed in P. pastoris and the soluble recombinant protein purified. The content of secondary structure was investigated by circular dichroism (CD) spectroscopy. At 24 oC the CD spectrum revealed secondary structure contents of 37% (alpha helix), 26% (beta sheet) and 38% (random coil). The CD spectra obtained in the temperature range 10-50 oC were characteristic of beta sheet. In contrast, the CD spectra generated in the range 60-90 oC were characteristic of alpha helix. The midpoint temperature of this conformational transition was 59.6 1.2 oC as calculated from the CD experimental data. Fluorescence spectroscopy was carried out with excitation at 280 and 290 nm, producing emission spectra in which the wavelengths of maximum emission were 339 and 342 nm, respectively. This behavior is characteristic of tryptophan residues in limited contact with water. Chitinolytic activity against several substrates and the pH dependency of the enzymatic activity of the pure protein were all accessed. The purified enzyme showed hydrolytic activity on the following substrates: colloidal chitin (1,189.4 U.mgP-1), 4-nitrophenyl N-N’-diacetyl--D-chitobioside (30,411.0 U.mgP-1) and 4-nitrophenyl β-D-N-N’-N”-triacetylchitotriose (13,150.0 U.mgP-1); and, respectively. In contrast, no activity was detected using 4-nitrophenyl N-acetyl-β-D-glucosaminide as substrate. The enzyme presented an optimal chitinolytic activity at pH 5.0 using colloidal chitin as a substrate. Additionally, the antifungal activity against the phytopathogenic fungi, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani and Penicillium herquei was investigated. The recombinant chitinase did not inhibit the spore germination and the mycelium growth of the tested fungi, at the 0.63 mgP.ml-1 concentration. Further studies should be carried out in order to discover potential applications of this protein as a biotechnological tool in the control of other phytopathogenic fungi as well as economically important pests. A utilização de microrganismos como sistemas heterólogos de expressão de proteínas tem se mostrado uma estratégia alternativa e/ou complementar aos passos tradicionais utilizados no processo de purificação de proteínas. Diante deste contexto, quitinases (EC 3.2.1.14), enzimas hidrolíticas capazes de degradar quitina, têm sido expressas em diferentes sistemas heterólogos, incluindo bactérias e leveduras. Quitina é um polímero linear composto de resíduos de N-acetil-β-D-glucosamina (GlcNAc), sendo um importante constituinte estrutural da carapaça de crustáceos e membrana peritrófica de insetos e, ainda, da parede celular de fungos. Este trabalho teve por objetivo expressar uma quitinase, codificada pela ORF cv3316, de Chromobacterium violaceum ATCC 12472 na levedura metilotrófica Pichia pastoris, estirpes GS115 e KM71H, além de purificar e caracterizar a proteína recombinante (rCHI3316). A estirpe GS115, portando a construção (pPICZαA-CV3316), foi selecionada para os experimentos posteriores, pois apresentou um maior nível de expressão quando comparada à cepa KM71H. Cromatografia de afinidade em coluna de níquel imobilizado foi utilizada para purificar a quitinase recombinante (rCHI3316), que foi eluída como um único pico com imidazol 0,04 M. A proteína purificada se mostrou homogênea quando submetida à eletroforese em gel de poliacrilamida 15% em presença de SDS e -mercaptoetanol (SDS-PAGE). Nessas condições, uma única banda com massa molecular aparente de aproximadamente 87 kDa foi observada. A quitinase rCHI3316 de C. violaceum foi expressa de forma solúvel utilizando o sistema de expressão P. pastoris e, além disso, sua purificação foi realizada de forma satisfatória. O conteúdo de estrutura secundária foi estimado por espectroscopia de dicroísmo circular (CD), com a proteína submetida a diferentes temperaturas (10-90 °C). Na temperatura de 24 °C, o espectro de CD revelou a predominância do conteúdo de hélice alfa (38%), folha beta (26 %) e estrutura randômica (37%). Entre as temperaturas de 10-50 °C, rCHI3316 exibiu um espectro característico de folha beta. A partir de 60 °C até 90 °C, rCHI3316 adquiriu uma conformação característica de hélice alfa. A temperatura média para essa transição conformacional foi calculada como sendo 59,6  1,21 °C. Experimentos de espectroscopia de fluorescência, com excitação a 280 e 290 nm, produziram espectros de emissão com comprimentos de onda máximos iguais a 339 e 342 nm, respectivamente. Esses valores são característicos de resíduos de triptofano parcialmente expostos ao solvente. Atividade quitinolítica contra vários substratos e dependência de pH da atividade enzimática da proteína pura foram avaliados. A rCHI3316 exibiu atividade hidrolítica sobre os substratos quitina coloidal (1.189,40 U/mgP), 4-nitrofenil N-N’-diacetil-β-D-quitobiosídeo (30.411,0 U/mgP) e 4-nitrofenil N-N’-N’’-triacetilquitotriose (13.150,0 U/mgP); entretanto, nenhuma atividade enzimática da rCHI3316 foi detectada frente a 4-nitofenil N-acetil-β-D-glucosaminídeo. A enzima exibiu atividade quitinolítica ótima (100%) em pH 5,0; quando quitina coloidal foi utilizada como substrato. Em adição, a atividade antifúngica contra fungos fitopatogênicos, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani e Penicillium herquei foi investigada. rCHI3316 não inibiu a germinação e o crescimento micelial dos esporos dos fungos testados, na concentração de 0,63 mgP.ml-1. Estudos subseqüentes deverão ser realizados na intenção de descobrir potenciais aplicações desta proteína como uma ferramenta biológica no controle de outros fungos fitopatogênicos bem como insetos considerados pragas.

Os complexos de vanádio(IV), especialmente com maltol têm atraído muita atenção devido aos seus efeitos anti-diabéticos. As interações de vanádio(IV) (VIVO2+) com proteínas do soro são importantes para as propriedades farmacocinéticas do VIVO2+. De facto, a biodisponibilidade de uma droga no local da acção pode ser significativamente restringida se estiver fortemente ligada à albumina ou a outras proteínas do soro. Por outro lado, a biodisponibilidade pode aumentas se eitives presente um processo de transporte activo. A complexidade da química e bioquímica vanádio, tendo vários estados de oxidação e formando diferentes compostos tem sido destacada. A composição e as funções da albumina como um dos principais agentes de transporte no sangue tem sido discutida com ênfase no transporte de iões metálicos no sangue. Uma descrição dos sítios de ligação dos metais, com ênfase no motivo ATCUN (o local de ligação primário do cobre) e o local de ligação multi-metálico (MBS, o sítio primário de ligação do ZnII na albumina) são também apresentados. As principais técnicas espectroscópicas utilizadas para a caracterização da interação do VIVO2+ com proteínas do soro: ressonância paramagnética eletrônica (EPR), dicroísmo circular (CD) e no visível, sa também descritar de forme unito breve. As interações do (VIVO2+) com albuminas do soro (albumina de soro humano (HSA), albumina de soro bovino (BSA) e albumina de soro suíno (PSA)), são estudados usando EPR, e CD no visível. Os resultados confirmam as descobertas anteriores de que o VIVO2+ ocupa dois tipos de locais de ligação da albumina; 'o local de forte ligação de vanádio’ (VBS1) e ‘locais de fraca ligação de vanádio’ (VBS2). VBS1 liga 1 equivalente mol as de VIVO2+ com sinal de CD fraco. O espectro EPR também não é facilmente observável. Por outro lado o VBS2 liga vários moles de VIVO2+ de forma semelhante, dando origem a espécies observáveis em no CD e no EPR. A constante de acoplamento hiperfino (Az) para VIVO2 + em VBS2 no HSA e BSA são ~ 168×10-4 cm-1. No PSA, o valor Az é ~ 166×10-4 cm-1. Foram realizados estudos de competição de metais utilizando CuII e ZnII. Os resultados mostraram que o VBS1 está localizado no local primário CuII (motivo ATCUN). No entanto, cada uma destas duas ligações metálicas são diferentes e tem afinidades diferentes. O VIVO2+ não é capaz de deslocar CuII do motivo ATCUN. Os espectros CD mostraram que o VBS2 é uma coleção de locais de ligação, que inclui o MBS. Comparativamente, VIVO2+ liga-se mais fortemente a o MBS do que o CuII. Quando VIVO2+ ligado á HSA: (VIVO)mHSA (m> 0), foi titulado com maltol, formam-se espécies ternárias, que são distinguíveis no espectro visível CD e nos espectros EPR. As espécies são muito semelhantes e as alterações nos espectros EPR não são facilmente observáveis. A constant acoplamento hiperfino, associado até 16,5 mol equivalentes de maltol varia de 166- 166,6×10-4 cm-1. Estas espécies são atribuíveis às interações em VBS2 porque as interações em VBS1 não são facilmente detectadas, devido à formação de dímeros. As espécies ternárias que se formam são (maltol)m(VIVO)mHSA e (maltol)2m(VIVO)mHSA. Quando O VIVO(maltol)2 foi titulado com diferentes aminoácidos e peptídeos observou-se que algumas das espécies formadas por L-Histidinol e glicil-histidina são semelhantes às observadas nos estudos de albumina e VIVO. Por exemplo, o valor de Az (166, ×10-4 cm-1) obtido quando foi usado L-Histidinol é semelhante ao de uma das espécies ternárias de maltol-VIVOHSA. Isto sugere que a His desempenha um papel na ligação do VIVO2+ à albumina. Novamente, utilizando a regra de aditividade, percebeu-se que pelo menos um azoto imidazola His está envolvido na formação de complexos VIVO-HSA em VBS2. A escolha entre a albumina com e sem ácidos gordos é muito importante nos resultados das experiências. A HSA sem ácidos gordos originou espectros CD mais intensos. O ZnII deslocou o VIVO2+ da HSA com ácidos gordos mais eficientemente. A ligação de ácidos gordos à HSA pode, portanto, ter influência sobre a ligação VIVO2+ em VBS2 sob condições fisiológicas.

Título en ingles: Characterization of a Mutant Bacillus thuringiensis d-endotoxin With Enhanced Stability and Toxicity SummaryThe centrally located a-helix 5 of Bacillus thuringiensis d-endotoxins is critical for insect toxicity through ion-channel formation. We analyzed the role of the highly conserved residue Histidine 168 (H168) using molecular biology, electrophysiology and biophysical techniques. Toxin H168R was ~3-fold more toxic than the wild type (wt) protein whereas H168Q was 3 times less toxic against Manduca sexta. Spectroscopic analysis revealed that the H168Q and H168R mutations did not produce gross structural alterations, and that H168R (Tm= 59 °C) was more stable than H168Q (Tm= 57.5 °C) or than the wt (Tm= 56 °C) toxins. These three toxins had similar binding affinities for larval midgut vesicles (Kcom) suggesting that the differences in toxicity did not result from changes in initial receptor binding. Dissociation binding assays and voltage clamping analysis suggest that the reduced toxicity of the H168Q toxin may result from reduced insertion and/or ion channel formation. In contrast, the H168R toxin had a greater inhibition of the short circuit current than the wt toxin and an increased rate of irreversible binding (kobs), consistent with its lower LC50 value. Molecular modeling analysis suggested that both the H168Q and H168R toxins could form additional hydrogen bonds that could account for their greater thermal stability. In addition to this, it is likely that H168R has an extra positive charge exposed to the surface which could increase its rate of insertion into susceptible membranes. Key words: a-helix 5; Circular dichroism; molecular modeling; site-directed mutagenesis; thermal stability; Bacillus thuringiensis ResumenLa a-Hélice 5 del domino I de las d-endotoxinas de Bacillus thuringiensis, es crítica para la toxicidad de las toxinas contra insectos al participar en la formación de canales iónicos. La participación en la función tóxica del residuo Histidina 168 (H168) –el cual es altamente conservado– fue estudiada mediante técnicas de biología molecular, electrofisiología y biofísica. La toxina mutante H168R fue ~ 3 veces más tóxica que la toxina silvestre (ts) en Manduca sexta, mientras que H168Q fue 3 veces menos tóxica. Los análisis espectroscópicos indicaron que las mutaciones no producen alteraciones estructurales significativas y que la toxina H168R (Tm= 59 °C) es más estable que las toxinas H168Q (Tm= 57.5 °C) y wt (Tm= 56 °C). Las tres toxinas exhibieron uniones de afinidad similares (Kcom) en vesículas de intestino de larvas de insecto, indicando que las diferencias en la toxicidad no se deben a cambios en la unión inicial al receptor. Los ensayos de unión/disociación y fijación de voltaje mostraron que la reducción de la toxicidad de la toxina H168Q se puede atribuir a una disminución en la inserción y/o en la formación de canales iónicos. De otro lado, H168R mostró una inhibición a la corriente de corto circuito mayor que la ts y un aumento en unión irreversible (kobs), lo cual es consistente con un menor valor de CL50. La modelación molecular sugiere que H168Q y H168R forman puentes de hidrógeno adicionales, lo que les confiere mayor estabilidad térmica. Adicionalmente, es probable que H168R tenga una carga positiva extra expuesta en la superficie, lo cual aumentaría su tasa de inserción en membranas susceptibles. Palabras clave: a-hélice 5; dicroísmo circular; modelamiento molecular; mutagénesis sitio dirigida; estabilidad térmica; Bacillus thuringiensis

Circular dichroism is a consequence of chirality. However, nonchiral molecules can also exhibit it when the measurement itself introduces chirality, e.g., when measuring molecular-frame photoelectron angular distributions. The few such experiments performed on homonuclear diatomic molecules show that, as expected, circular dichroism vanishes when the molecular-frame photoelectron angular distributions are integrated over the polar electron emission angle. Here we show that this is not the case in resonant dissociative ionization of H2 for photons of 30–35 eV, which is the consequence of the delayed ionization from molecular doubly excited states into ionic states of different inversion symmetry.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-24Bitstream added on 2014-06-13T18:09:16Z : No. of bitstreams: 1 vicente_ef_me_araiq.pdf: 1240368 bytes, checksum: 4c158f3620376ae0b43bb4349588c93c (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Nas últimas décadas, um grande número de peptídeos antimicrobianos tem sido isolado de várias espécies de seres vivos, fazendo parte da sua imunidade inata. Estes peptídeos possuem algumas características em comum: 1) apresentam carga positiva (grande ocorrência de aminoácidos básicos); 2) possuem um porcentual considerável de aminoácidos hidrofóbicos e 3) apresentam grande tendência de adotarem estruturas secundárias anfipáticas. Devido à sua propriedade de permeabilizar e destruir membranas bacterianas, levando-as à morte, estes peptídeos são um foco de interesse no desenvolvimento de novos antibióticos. Um modo de estudo destas moléculas é por meio da adição de marcadores na seqüência peptídica, permitindo relacionar as propriedades conformacionais com a atividade biológica envolvida. Desta forma, este trabalho teve como objetivo sintetizar e avaliar 3 análogos de um novo peptídeo antimicrobiano extraído da pele da rã Hypsiboas albopunctatus de seqüência GWLDVAKKIGKAAFNVAKNF( I/L), denominado de hilina C (hyC), a fim de obter informações a respeito do seu mecanismo de ação e estruturação frente a miméticos de membrana. Os análogos possuem o composto paramagnético ácido 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-N-oxil-4- amino-4-carboxílico (TOAC) substituindo os aminoácidos alanina na posição 13 e triptofano na posição 2, ou adicionado na extremidade N-terminal do peptídeo. Os peptídeos foram sintetizados por Síntese Peptídica em Fase Sólida (SPFS) utilizando a estratégia química Fmoc. As propriedades conformacionais dos peptídeos e as suas dinâmicas foram investigadas por dicroísmo circular (CD) e ressonância paramagnética eletrônica (RPE) em água, trifluoretanol (agente indutor de estrutura secundária), micelas zwitteriônicas (lisofosfatidilcolina - LPC) e em dois tipos de lipossomas de composições lipídicas diferentes:... In recent decades, a large number of antimicrobial peptides have been isolated from several species of microorganisms as part of their innate immunity. These peptides have some particular features: 1) positive charges (high occurrence of basic amino acids), 2) a considerable percentage of hydrophobic amino acids and 3) greater tendency to adopt amphipatic secondary structures. Due to the property of permeabilizing and destroying bacterial membranes, causing cell death, these peptides are interesting regarding the development of new antibiotics. To study these molecules, markers were added in the peptide sequence, allowing conformational properties to relate with the biological activity involved. Thus, this work aimed to synthesize and evaluate 3 analogues of a new antimicrobial peptide extracted from the skin secretion of the frog Hypsiboas albopunctatus, whose sequence is GWLDVAKKIGKAAFNVAKNFI/L, called Hilina C (hyC) in order to obtain information of the mechanism of action and structure of this peptide, using membrane mimetics. The analogues have the compound paramagnetic amino acid 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl-4-amino-4-carboxylic acid (TOAC) replacing the alanine at position 13 and triptofan in position 2, or added to the end of the Nterminal peptide. The peptides were synthesized by Solid Phase Peptide Synthesis (SPPS) using the Fmoc chemistry strategy. The conformational properties of peptides and their dynamics were investigated by electronic paramagnetic resonance (EPR) and circular dichroism (CD) in water, trifluorethanol (TFE) (secondary structure inducer agent), zwitterionics micelles (lysophosphatidylcholine - LPC) and two types of liposomes in different lipid compositions: PE:PA:PC and SM:PA:PC. The biological activities were examined by determining the minimal inhibitory concentration (MIC) in bacteria (two Gram-positive and two Gram-negative) and the minimal... (Complete abstract click electronic access below)

La actividad biológica de los péptidos depende en gran parte de la estructura que adquieren en solución y de la estabilidad de esta estructura y estas a su vez dependen de la entropía configuracional del péptido. La entropía del péptido depende de la secuencia de aminoácidos. Cambios específicos en la secuencia modifican la entropía configuracional y por consiguiente la estabilidad de las estructuras que el péptido puede adquirir. En este estudio usando péptidos se reporta la identificación de regiones de las proteínas gp85 y gp350 del virus de Epstein-Barr involucradas en la unión e invasión de este virus a linfocitos B humanos y concuerda con los datos de la estructura recientemente reportada. La unión de los péptidos 11382, 11389 y 11416 de gp350 a linfocitos de sangre periférica induce la producción de IL-6. La secuencia de los péptidos 11382, 11389, 11435, 11438 de VEB y la secuencia de los péptidos 18283, 18294 (que pertenecen a las regiones de contacto de este virus a células epiteliales humanos) y 18301 (pertenece a una hélice a que hace la unión pentamero pentamero y es un epitope que induce anticuerpos protectivos) fueron modificadas con el fin de disminuir la entropía configuracional del péptido utilizando como estructura de partida la que el péptido tiene en la proteína nativa en el caso de los péptidos 11382, 11389, 18283, 18294 y 18301 o partiendo de la estructura del péptido como en el caso de los péptidos 11435 y 11438. Las hélices a fueron modificados con la ayuda del software AGADIR, las vueltas reversas y los péptidos lineales fueron modificadas cambiando los aminoácidos que presentan cadenas muy móviles o que generan tensión en la estructura; en el caso de las vueltas reversas se incluyeron Cisteínas con el fin de formar puentes disulfuro que estabilicen la estructura. Estos péptidos fueron sintetizados y luego probados en ensayos biofisicoquímicos. Los péptidos 11435, 11438 y 18301 presentan hélices inestables debido a un cambio positivo de la entropía durante el desenrollamiento. Los péptidos 33208 y 33210 (análogos del 11435); los péptidos 33203, 33205 y 33206 (análogos del 11435) y los péptidos 32588, 32861, 32591, 32592, 32866, 32967, 32968, 32996, 34098, 34100 y 34101 (análogos del 18301) presentaron una hélice a más estable que la del péptido original. La mayoría de estos péptidos análogos son reconocidos por los anticuerpos inducidos por el VEB o por las VLPs; los análogos de los péptidos de VEB inhiben la invasión in Vitro e inducen los efectos biológicos que inducen los péptidos nativos; algunas veces con mayor potencia como en el caso de la inhibición de la maduración de dendríticas por el 33210 y la producción de IL-6 por los péptidos 33220, 33363, 34295, 34297 y 33358. Los péptidos 32991, 33227, 33229, 33230 y 34087 presentaron una reaccionan específicamente con los anticuerpos presentes en mujeres infectadas con VPH La unión de los péptidos originales 11382, 11389, 11435, 18283, 18294 y 18301 a sus anticuerpos es favorecida entalpicamente; por el contrario, el cambio entrópico negativo se opone a la unión. La unión de los péptidos análogos 33210, 33215, 33225 y 33233 a sus anticuerpos es favorecida entropicamente, muy probablemente debido a la disminución de la entropía configuracional del péptido y al aumento de la estabilidad de la estructura. En conclusión disminuyendo la entropía configuracional del péptido se logró incrementar la actividad biológica de los péptidos. Abstract. The peptide’s biological activity mostly depends on its soluble structure and the intrinsic stability of this structure, which in turn depend on the peptide’s configurational entropy. As peptide’s entropy is amino acid sequence- dependent, specific sequence changes modify the peptide’s configurational entropy and in turn the stability of its possible peptide conformations. This study identified EBV gp350 and gp85 regions involved in B-lymphocytes binding and invasion, which agree with recently reported structural data. Binding of peptides 11382, 11389 and 11416 induces IL-6 production of peripheral blood lymphocytes. Sequences for EBV peptides 11382, 11389, 11435, 11438 and peptides 18283, 18294 (belonging to HPV-binding regions to epithelial cells) and peptide 18301 (belonging to an a helix involved in pentamers binding and protective antibodies induction) were modified in order to decrease the peptide’s configurational entropy based on the native protein structure for peptides 11382, 11389, 18283, 18294 and 18301 or the structural analisys for peptide for peptides 11435 and 11438. The α- helical structure was stabilized by using AGADIR; loops and random peptides were stabilized by modifying those amino acids increasing peptide configurational entropy or those inducing structural tensions; Cysteins were added whenever the peptide contained loops for inducing disulfide bridge formation. These analogue peptides were synthesized and both biophysically and chemically assessed. Peptides 11435, 11438 and 18301 displayed an unstable a helix due to a positive entropy variation during unfolding. Peptides 33208 and 33210 (11435 analogues); peptides 33203, 33205 and 33206 (11435 analogues) and peptides 32588, 32861, 32591, 32592, 32866, 32967, 32968, 32996, 34098, 34100 and 34101 (18301 analogue) displayed a more stable a helix than the original peptide. Most peptide analogues were recognized by anti-EBV or anti-VLP antibodies; some inhibited in vitro virus invasion and elicited the same biological response that their native peptides, sometimes in a greater extend as in the inhibition of dendritic cells maturation by peptide 33210 and IL-6 production by peptides 33220, 33363, 34295, 34297 and 33358. Peptides 32991, 33227, 33229, 33230 and 34087 specifically reacted with antibodies from HPV-infected women. The interaction between native peptides 11382, 11389, 11435, 18283, 18294 and 18301 and their respective antibodies was enthalpy driven; whereas a negative entropy change opposed peptide-antibody binding. Binding of analogue peptides 33210, 33215, 33225 and 33233 to their corresponding antibodies was entropy driven, probably due to a decrease in peptide’s configurational entropy and increases structural stability, compared to those from the original peptides. In conclusion, lowering the peptide’s configurational entropy increases the biological activity of these analogue peptides. Doctorado

Financiadora de Estudos e Projetos Lectins are (glico) proteins of non immune origin able to cause cellular agglutination or precipitation of glicoconjugates. Legume lectin refers to plant lectins that are found exclusively in species of the Leguminosae family. A notable characteristic of legume lectins is that all their proteins share tertiary structure consisting of a jelly-roll motif, which is basically composed by β sheet, but present great variability the quaternary association. This variability is considered responsible for conferring different degrees of stability to the legume lectins. This work presents the isolation and characterization of the camptosemin, a protein of legume lectins family, isolated from seeds of Camptosema ellipticum, a plant that belongs to the Brazilian open pasture. Camptosemin found to be a tetrameric protein, whose protomers exhibits approximately 26 kDa. It was able to agglutinate erythrocyte of all ABO sanguineous types and it was showed high affinity for N-acetylgalactosamin carbohydrate. Spectroscopic assays have demonstrated that camptosemin is an extremely resistant protein against the thermal and chemical unfolding. Through the analysis of the unfolding curves and the refolding assays, a model of two states for the unfolding of the protein was proposed. According to this model, at the equilibrium, only presents native tetramers and unfolded monomers. The obtained values of Tm and are in agreement with the ones described for other lectins. G O H Δ 2 Lectinas são (glico)proteínas de origem não imune capazes de causar aglutinação celular e/ou precipitação de glicoconjugados. O termo lectina de legume refere-se às lectinas de plantas que são encontradas exclusivamente em exemplares da família Leguminosae. Uma característica notável das lectinas de legumes é que todas as proteínas compartilham estrutura terciária constituída pelo motivo jelly-roll , que é basicamente composto por folhas-β, mas apresentam grande variabilidade nas formas de associação quaternária. Acredita-se que esta variabilidade seja responsável por conferir diferentes graus de estabilidade a estas lectinas. Este trabalho descreve o isolamento e a caracterização da camptosemina, uma proteína da família das lectinas de leguminosas, isolada a partir de sementes de Camptosema ellipticum, uma planta pertencente ao cerrado brasileiro. Camptosemina mostrou-se como uma proteína tetramérica, cujos protômeros apresentam aproximadamente 26 kDa, capaz de hemoaglutinar todos os tipos sanguíneos do sistema ABO e com afinidade de ligação ao carboidrato N-acetilgalactosamina. Ensaios de estabilidade estrutural utilizando técnicas espectroscópicas demonstraram que camptosemina é uma proteína extremamente resistente a desnaturação térmica e química. Através da análise das curvas de desnaturação e dos ensaios de reenovelamento, foi proposto um modelo de dois estados para o processo de desnaturação da proteína, no qual, durante o equilíbrio, só existem tetrâmeros completamente enovelados e monômeros completamente desnaturados. Os valores de Tm e obtidos estão em conformidade com os de outras lectinas, encontrados na literatura. G O H Δ 2

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04-28Bitstream added on 2014-06-13T20:10:35Z : No. of bitstreams: 1 cruscajunior_e_me_araiq.pdf: 1168682 bytes, checksum: e68054a6af1b3d4f9d9235d07ed0ef75 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Este trabalho descreve a sintese, a relacao estrutura-funcao, a interacao com membranas e a atividade biologica de um peptideo proveniente da regiao amino-terminal da proteina Esticolisina II (St II). Esta proteina e uma citolisina pertencente a familia das actinoporinas, obtida da anemona marinha Stichodactyla heliantus. Estudos estruturais e biologicos da proteina nativa indicam que a regiao amino-terminal da St II participa do processo de formacao de poros em membranas. Deste modo, visando compreender o comportamento e a importancia dessa regiao para a atividade biologica da St II, 3 analogos contendo os 30 primeiros residuos que compoem a extremidade amino-terminal da St II foram sintetizados e analisados. Os peptideos foram obtidos mediante sintese em fase solida modificando-se um residuo de leucina ou isoleucina por triptofano nas posicoes 2, 7 ou 24. Os estudos conformacionais foram realizados atraves das tecnicas de fluorescencia e dicroismo circular. Para avaliar o comportamento estrutural dos peptideos em solucao, foram realizados estudos de variacao de pH, forca ionica e titulacao com um agente indutor de estrutura, o trifluoroetanol (TFE). Na interacao com mimeticos de membranas, os peptideos foram titulados por tres tipos de detergentes: dodecil-sulfato de sodio (SDS), HPS (N-hexadecil-N,N-dimetil-3-amonio-1-propano-sulfonato) e LPC (1-palmitoil-2-hidroxi-sn-glicero-3- fosfocolina). Complementando o estudo acima, tambem foram realizados experimentos utilizando acrilamida como agente supressor de fluorescencia. Os resultados obtidos demonstram que a estrategia de sintese de peptideos em fase solida atraves do protocolo Fmoc/tBu, utilizada na sintese dos peptideos deste trabalho, foi viavel. O processo de purificacao dos peptideos atraves de HPLC tambem se mostrou eficiente e viabilizou a obtencao do material com alto indice de pureza. In this study, we describe the synthesis, the relation function-structure, the interaction with membranes and the biological activity of the N-terminus region of the protein Sticholysin II (St II). This protein is a citolisin, which belongs to the family of the actinoporins, purified from the sea anemone Stichodactyla heliantus. According to biological and structural studies of the native protein, the N-terminus region of St II is involved on the pore formation process in membranes. In order to elucidate the function and the importance of this region to the biological activity of St II, three analogs containing the first 30 residues of the N-terminus region of St II were synthesized and analyzed. The peptides were obtained by solid phase synthesis and altered through the substitution of a leucine or isoleucine for a tryptophan on the positions 2, 7 and 24. Circular dichroism (CD) and tryptophan fluorescence studies have been carried out to investigate conformational properties of the peptides. In order to evaluate the structural modification on aqueous solution, studies were performed in order to evaluate the pH, ionic strength and addition of the secondary structural-inducing solvent TFE. The interaction studies with micelles were performed using three different surfactants: sodium dodecil-sulfate (SDS), N-hexadecyl-N,N-dimethyl-3-ammoniumpropanesulfonate (HPS) and lysophosphatidylcholine (LPC), and using acrylamide as a fluorescence suppression agent. We have demonstrated that on solid phase peptides synthesis using the Fmoc/tBu strategy is a success. The purification process of peptides through HPLC, has also revealed to be efficient, once the material was obtained with high purity level above 95%. The experiments of hemolytic activity showed that the three peptides have activities in æM concentration, this results reinforce the idea that the 30 residues of the N-terminus region have an important role on pore formation in membranes.

Orientador: Flavia Maria Netto Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Amostras de ß-lactoglobulina (ß-LG) no estado sólido, com diferentes atividades de água (aw) (0,22; 0,53; 0,74), ou em solução, em concentração de proteína de 3 e 10 mg/mL, foram irradiadas (1-50 kGy) utilizando uma fonte de Cobalto-60. Espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS), dicroísmo circular (CD) e fluorescência foram as técnicas utilizadas para estudar as mudanças conformacionais da ß-LG por efeito da irradiação. A proteína irradiada foi também examinada por eletroforese em gel de poliacrilamida (PAGE) e desnaturante (SDS-PAGE) sob condições redutoras e não redutoras, cromatografia de exclusão molecular (SE-HPLC) e ¿SH livre. A ß-LG no estado sólido nas diferentes aw estudadas não foi afetada pela irradiação. As amostras não apresentaram diminuição na digestibilidade sob ação da pepsina e tripsina e não mudaram seu poder ligante de retinol quando irradiadas com doses até 10 kGy. Nas amostras irradiadas em solução, houve modificações estruturais, ao nível de estrutura terciária, enquanto a estrutura secundária parece ter sido preservada, como indicado pela quantificação das estruturas obtidas a partir da deconvolução dos espectros de CD no UV-longínquo. Os dados de SE-HPLC e espalhamento de raios-X mostraram que a irradiação promoveu a formação de oligômeros e agregados, que resultaram ser altamente solúveis, como mostrado pelas medidas de turbidez. Da análise dos dados de SAXS e a construção de modelos pode ser mostrado que os oligômeros eram múltiplos de dímeros de ß-LG, (tetrâmeros e hexâmeros, etc.), linearmente ordenados. Ligações cruzadas intermoleculares entre radicais tirosil teriam participação na agregação e as ligações dissulfeto, pelo contrário, não teriam sido relevantes para a formação dos agregados. O mecanismo de agregação da ß-LG mediante ligações cruzadas de bitirosil, contrário ao que acontece em outros tratamentos físicos, como o térmico ou de alta pressão hidrostática, poderia estar gerando agregados com características e propriedades diferentes. O efeito da irradiação na proteína foi maior nas amostras mais diluídas e com maior dose de radiação, indicação da ocorrência do chamado ¿efeito indireto¿ da irradiação. Considerando que não houve alterações estruturais, nem perda de funcionalidade ou de digestibilidade da ß-LG irradiada no estado sólido até com 10 kGy em diferentes aw, o tratamento com radiação gama poderia ser usado para melhorar a qualidade microbiológica da proteína e aumentar as condições de segurança se for aplicada uma radiação na faixa geralmente utilizada no processamento de alimentos (

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-05-13Bitstream added on 2014-06-13T19:08:28Z : No. of bitstreams: 1 ramosjunior_jeb_me_sjrp.pdf: 562249 bytes, checksum: 74be57a0079398982f07da1128698e36 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Not available.

A lectin was isolated from the pod saline extract of Caesalpinia tinctoria by dialoconcentration on Centripep-10 and affinity chromatography on chitin column. The purified lectin was partially characterized with respect to its biochemical and structural properties. It contains 8.3 % of carbohydrate and exhibited an agglutinating activity against human erythrocytes (ABO groups). Its amino acid composition was characterized by a great number of acidic and hydrophobic residues and the estimated molecular mass was 12.5 kDa. The presence of only one N-terminal amino acid sequence (D¹-V-P-A-Y-V-Y-V-H-F10-G-F-G-E-E-H-R -D-V-F20-D), showed the homogeneity of the purified lectin. The far-ultraviolet circular dichroism (CD) spectrum of lectin indicated that it contains 10 % a-helix, 38 % b-sheet, 28 % unordered form and 6 % of P II (poly-L-proline II helix conformation). Isolou-se uma lectina a partir do extrato salino da fava dos frutos de Caesalpinia tinctoria mediante dialofiltração e cromatografia de afinidade em coluna de quitina. A lectina purificada foi caracterizada parcialmente com relação às suas propriedades bioquímicas e estruturais, e classificada como um glicopeptídio contendo 8,3 % de carboidratos, aglutinando hemácias do grupo ABO. Sua composição em aminoácidos foi caracterizada por grande número de resíduos ácidos e hidrofóbicos, e sua massa molecular, estimada em 12,5 kDa. A análise do grupo N-terminal mostrou a homogeneidade da lectina, cuja seqüência dos 21 resíduos iniciais é a seguinte: D¹-V-P-A-Y-V-Y-V-H-F10-G-F-G-E-E-H-R-D-V-F 20-D. O espectro de dicroísmo circular da lectina na região do UV distante indicou a presença de 10 % de a-hélice; 38 % de folhas b; 19 % de voltas b; 28 % de estruturas desordenadas e 6 % da conformação P II (hélice poli-L-prolina II).

Agradecimentos: We thank all members of the LNLS and the BESSY crews for their collaboration during the beamtimes. Financial support by the BMBF (05 SC8 UMA 0), DAAD and CAPES (PROBAL), FAPERGS is gratefully acknowledged Abstract: In various experiments it has been demonstrated that the circular dichroism in the angular distribution of photoelectrons (CDAD) is not only observed from oriented initial states (aligned adsorbed molecules or magnetised samples), but also arises as a consequence of the scattering of photoelectrons from the surrounding atoms in a solid or an adsorbate. In this work we will show first measurements performed at the SGM beamline of the Brazilian Synchrotron Light Source (LNLS) on a (4x1) superstructure of 1 ML RbO adsorbed on Pt(111). Measurements from the 4s core levels of Rb adsorbed at Pt(111) were also performed at the PM-III beamline at BESSY. The measured variations of the intensity and the CDAD with respect to the photon energy are interpreted in terms of photoelectron diffraction. The results will be used to discuss the possibility of photoelectron holography using circularly polarised light COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL - FAPERGS Fechado

La proteína KMP-ll es una de las moléculas mayoritarias de la membrana de los kinetoplástidos. El alto grado de homología de esta secuencia de 92 aminoácidos y su presencia en todas las especies hasta ahora analizadas apuntan hacia una proteína de importancia en la biología de los kinetoplástidos. KMP-Il destaca por su alto contenido de estructura en alfa-hélice, su estabilidad a altas temperaturas y a cambios de pH. La expresión es dependiente de la fase del ciclo de vida de los parásitos limitando la presencia de la proteína a promastigotes donde forma parte de un compartimento estructural o funcional adyacente y alrededor del flagelo. Desde el punto de vista inmunológico KMP-II puede ser considerada como un proteína de alto interés debido a su antigenicidad y efecto estimulador de la proliferación de linfocitos T en infecciones con Leishmania., The protein KMP-1I is one of the major constituents of the kinetoplastid-membrane. The high degree of homology in the amino acid sequence of its 92 residues together with the fact that the molecule i8 present in all species so far analyzed suggest that the protein is of importance for the kinetoplastid-biology. Noteworthy is the high degree of alpha-helical conformation within its secondary structure and its stability even at temperatures that normally denature most proteins. Expression of the protein is under tight stagespecific control limiting its presence to the promastigote stage of the parasite where it seems to form part of a structural or functional compartment close to and along the flagellum. KMP-ll is also an interesting protein from the immunological point of view since it could be shown to be highly antigenic and to estimulate proliferation of lymphocytes during Leishmania infections.

Tese de mestrado em Bioquímica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011 Submitted by Teresa Boa (tdboa@fc.ul.pt) on 2013-05-16T14:44:25Z No. of bitstreams: 1 ulfc103891_tm_Sofia_Carvalho.pdf: 11490832 bytes, checksum: b5feebf46f1f866f0fe7e4362c62d9a0 (MD5) Made available in DSpace on 2013-05-16T14:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ulfc103891_tm_Sofia_Carvalho.pdf: 11490832 bytes, checksum: b5feebf46f1f866f0fe7e4362c62d9a0 (MD5) Previous issue date: 2011

[ANGLÈS] An experimental set-up to measure plasmon-enhanced Circular Dichroism (CD) on Planar Chiral Metamaterials (PCM) has been designed, built and tested. PCMs, made of two-dimensional arrays of metallic nano-particles, have been fabricated and their geometry optimized to maximise their CD response. We carried out first test experiments on N-Isobutyryl-Cysteine molecules in both enantiomeric forms, and observed a clear sensitivity to the handiness of the molecules. [CASTELLÀ] Se ha diseñado, construido y comprobado un montaje experimental para la medida de Dicroísmo Circular (CD) mejorado por plasmones sobre meta-materiales dos-dimensionales quirales (PCM). Los PCM, realizados con nano-estructuras metálicas organizadas en matrices, se han fabricado y optimizado para maximizar su respuesta CD. Se han realizado los primeros experimentos con moléculas de N-Isobutyryl-Cysteine en sus dos formas enatiómeras, y se ha observado sensibilidad del sistema a la quiralidad de las moléculas. [CATALÀ] S’ha dissenyat, construït i comprovat un muntatge experimental per a la mesura de Dicroisme Circular (CD) millorat per plasmons sobre un meta-material dos-dimensional quiral (PCM). Els PCM, realitzats amb nano-estructures metàl·liques organitzades en matrius, s’han fabricat i optimitzat per maximitzat la seva resposta CD. S’han realitzat els primers experiments amb molècules N-Isobutyryl-Cysteine en les dues formes enantiòmeres, i s’ha observat que el sistema té sensibilitat per distingir la quiralitat de les dues molècules.

Dissertação de Mestrado, Qualidade em Análises, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve. Centro de Química Estrutural Complexo I, Instituto Superior Técnico, 2012 Os complexos de cobre(II) têm sido muito estudados, nomeadamente devido à sua actividade anticancerígena e outros efeitos. As interacções dos complexos de Cu com proteínas do soro sanguíneo humano são importantes para a sua biodisponibilidade e características farmacocinéticas. É importante compreender a natureza das interacções do Cu e dos seus complexos com as proteínas do soro, nomeadamente com a albumina, pois a biodisponibilidade de um produto terapêutico pode ser determinada pela sua ligação à albumina. Neste trabalho são estudados vários aspectos relacionados com a ligação do CuII e complexos de CuII à albumina do soro humano. É discutida a composição e função da albumina, que é o agente transportador mais importante no soro sanguíneo, com ênfase no transporte de iões metálicos. Apresenta-se também a descrição dos locais de ligação da albumina a iões metálicos, nomeadamente o local de ligação ATCUN (principal local de ligação ao CuII) e ao “multi-metal binding site (MBS)”, que é o 2º local de ligação (secundário) ao CuII. Copper(II) complexes have attracted much attention due to their anticarcinogenic and other effects. The interactions of Cu-complexes with serum proteins are considered important to their bioavailability and pharmacokinetic properties. Thus, it is important to understand the nature of the interactions of Cu and of Cu-complexes with serum proteins, namely with serum albumin, since the bioavailability of a drug may be determined by its binding to albumin. The composition and function of albumin as a major transporting agent in blood are discussed with emphasis on the transport of metal ions in blood. Additionally, several aspects related to the binding of CuII and CuII-complexes to human serum albumin are addressed, namely the description of the copper(II) binding sites on albumin with emphasis on the ATCUN site (the primary metal binding site of Cu) and the multi-metal binding site (MBS), the secondary binding site of Cu) are presented.

A doença de Hungtinton é uma doença neurodegenerativa hereditária para a qual não existe cura conhecida. Uma mutação no gene HD aumenta o número de repetições do aminoácido glutamina presente na proteína huntingtina. Apesar da estrutura e toxicidade das proteínas mutantes não ser clara, vários estudos demonstraram que o tamanho da cadeia de poliglutaminas afecta a formação de agregados. O estudo aqui apresentado teve como objectivo a síntese e caracterização química de pequenos péptidos com número controlado de glutaminas na sua estrutura primária e a caracterização estrutural por Dicroísmo Circular (CD) e Dispersão de Luz Dinâmica (DLS) dos agregados formados. Os péptidos do tipo Ac-K2WQnAK2-NH2 (n = 8, Q8; n = 12, Q12 e n = 16, Q16) foram sintetizados por Fmoc-SPPS. As poliglutaminas foram obtidas com pureza ≥98%. Resultados de CD para as três poliglutaminas mostraram uma estrutura predominantemente desorganizada para a Q8 e Q12, e em folha-β para a Q16. Ensaios a diferentes temperaturas mostraram uma diminuição da percentagem de folha-β durante o aquecimento das amostras. Os ensaios de DLS mostraram a existência de diferentes tipos de agregados. Os resultados obtidos parecem relacionar as proporções de estrutura de folha-β e desordenada de cada poliglutamina com cada uma das populações de agregados.