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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-07Bitstream added on 2014-06-13T19:53:55Z : No. of bitstreams: 1 nunes_av_me_botib.pdf: 662812 bytes, checksum: e1faf5a1bccf83ade3dc24706edbc278 (MD5) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) As proteínas desacopladoras pertencem à família de carreadores aniônicos mitocondriais. De maneira geral, as proteínas desacopladoras dissipam o gradiente eletroquímico de prótons gerados na respiração na forma de calor, sendo dependentes de ácidos graxos e sensíveis aos nucleotídeos purínicos. O presente estudo visou investigar o comportamento de plantas transgênicas de tabaco que expressam de forma constitutiva o gene AtUCP1, frente aos estresses osmótico e salino, bem como analisar a atividade das regiões promotoras dos genes AtUCP1 e AtUCP2 de Arabidopsis thaliana, em resposta aos estresses osmótico e de baixa temperatura, e ao ácido abscísico. Numa primeira abordagem foram utilizadas sementes selvagens e de duas linhagens transgênicas, germinadas em meio MS adicionados ou não de NaCl e Manitol. O teste de germinação revelou que as linhagens transgênicas apresentam uma maior tolerância aos referidos estresses. Quando o crescimento radicular foi analisado, uma maior inibição foi constatada no controle não transgênico em relação às duas linhagens transgênicas testadas. Adicionalmente, quando submetidas aos estresses, uma maior acumulação de ânion superóxido foi verificada nas folhas de plântulas não transgênicas em relação às plântulas das linhagens transgênicas. Quanto à quantificação de GUS nas plantas transformadas com os promotores dos genes AtUCP1 e AtUCP2, nenhuma alteração significativa foi observada em nenhum dos tratamentos testados The uncoupling proteins belong to the mitochondrial anion carrier family. In general, the uncoupling proteins dissipate the proton electrochemical gradient generated in respiration as heat, being dependent on fatty acids and sensitive to purine nucleotides. In the present study, we investigated the behavior of transgenic tobacco plants that overexpress the AtUCP1 gene when subjected to osmotic and saline stress, as well as the activity of the promoters of the AtUCP1 and AtUCP2 genes of Arabidopsis thaliana, in response to osmotic and cold stress, and abscisic acid. In the first approach, seeds from wild type and two transgenic lines were germinated in MS medium containing (or not) NaCl and mannitol. The germination test showed that the transgenic lines have a higher stress tolerance. When root growth was analyzed, a greater inhibition was observed in non-transgenic control seedlings as compared to seedlings of the two transgenic lines tested. Additionally, when subjected to stress, a greater superoxide anion accumulation was detected in leaves of non-transgenic seedlings as compared to seedlings of transgenic lines. Quantification of GUS activity in the plants transformed with the tested promoters, revealed no treatmentspecific differences

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2009. Visando o desenvolvimento de uma metodologia analítica rápida e econômica orientada para estudos de sistemas moleculares formados por proteínas, o presente trabalho teve como objetivo primordial a associação entre duas poderosas técnicas para análise de proteínas, a microscopia de força atômica (AFM) e a espectrometria de massa (MS). Tendo como perspectiva principal para a associação AFM-MS o estudo do interatoma. A microscopia de força atômica é uma importante técnica para análise de sistemas supramoleculares, dentre outras informações, permite à obtenção da topografia desses sistemas possibilitando que as dimensões das estruturas que o compõe sejam mensuradas, sendo assim, essa ferramenta de análise fornece informações importantes no que diz respeito a estruturas quaternárias formadas por proteínas, sugerindo como as subunidades interagem para formação de complexos moleculares. A determinação precisa da massa molecular por espectrometria de massa possibilita a solução de diversos problemas relacionados às questões bioquímicas, como a determinação direta das estruturas primária e quaternária de proteínas, determinação de modificações pós traducionais, identificação de proteínas e etc. Graças a sua versatilidade e sensibilidade, a espectrometria de massa vem se destacando como ferramenta indispensável para a análise de proteínas. O presente trabalho propõe a associação da microscopia de força atômica com a espectrometria de massa objetivando análises rápidas nas quais uma mesma amostra é submetida às duas ferramentas analíticas, identificando, também, em quais aspectos essas duas técnicas se complementam na investigação de sistemas protéicos. Nos experimentos, proteínas adsorvidas em superfície de mica, suporte frequentemente utilizado nas análises por AFM, tiveram sua morfologia estudada por AFM e, em seguida, foram analisadas por MALDI-MS na mesma superfície, adaptada a placa do MALDI por meio de uma fita dupla face. Em outras circunstâncias, a amostra adsorvida em mica foi submetida a reações para caracterização e identificação das proteínas por MALDI-MS. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT Aiming the development of analytical methodology oriented for rapid analysis of protein supramolecular systems, we present in this work the association between two powerful techniques for protein analysis: atomic force microscopy (AFM) and mass spectrometry (MS). The AFM-MS prospects are mainly directed to the interactome study. Atomic force microscopy is a powerful analytical technique for supramolecular systems. Among other information, it provides the system topography and enables the measurement of subunits dimensions. So, it deals about an analytical tool which provides important information regarding the quaternary protein structure, giving a track about how subunits interact to each other in molecular complexes formation. The precise molecular weight determination by mass spectrometry allows the solution of various problems related to biochemical issues, such as determining proteins primary and quaternary structure, characterization of their post-translational modifications, proteins identification and so on. Thanks to its versatility and sensitivity, mass spectrometry has been highlighting as an indispensable analytical tool for protein analysis. This work suggests the association of atomic force microscope and mass spectrometry for rapid analysis of a single sample. We identified the aspects in which these techniques are complementary for investigation of protein systems. For the first time, proteins adsorbed onto mica surface (support often used in AFM analysis) were identified by MALDI-MS, after having their topography examined by AFM. Samples adsorbed on mica were also subjected to reactions for protein characterization and identification by MALDI-MS.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2009. Nas últimas décadas, a agricultura mundial vem crescendo exponencialmente. Culturas como as da soja recebem destaque por influenciar na geração de divisas e empregos em todo mundo. Essa cultura está vulnerável a diversas pragas, dentre estas, destaca-se a lagarta da soja, Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 (Lepidoptera: Noctuidae), que é a principal desfolhadora da soja no Brasil. Além de provocar danos econômicos no setor agrícola, os insetos podem causar problemas relacionados à saúde pública. O principal exemplo é o Aedes aegypti, que é o vetor de doenças como a dengue e a febre amarela. Uma alternativa para o controle desses insetos é a utilização de agentes de controle biológico, como Bacillus thuringiensis (Bt). Essa bactéria possui a capacidade de produzir inclusões protéicas (proteínas Cry e Cyt) tóxicas para insetos e são largamente utilizadas no controle de pragas na agricultura e no controle de vetores de doenças humanas. Desta forma, o estudo do modo de ação e toxicidade dessas proteínas é importante para um melhor entendimento dos mecanismos de interação entre o patógeno e as pragas. Este trabalho teve como objetivo determinar a toxicidade de quatro proteínas Cry de B. thuringiensis para populações susceptíveis e resistentes de A. gemmatalis, e a construção de um baculovírus e de uma estirpe de Bt recombinantes contendo o gene cyt1Aa. Para o primeiro trabalho, as proteínas Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac e Cry2Aa foram expressas individualmente por estirpes de Bt. As proteínas foram purificadas, solubilizadas, ativadas com tripsina e biotiniladas para a realização de bioensaios, ensaios de ligação e ensaios de competição heteróloga. O ensaio de ligação mostrou que ocorreu interação entre todas as proteínas e os receptores das duas populações de lagartas. O ensaio de competição heteróloga e os bioensaios demonstraram haver competição das proteínas pelos mesmos sítios de ligação para a população resistente de A. gemmatalis e que essa população tornou-se resistente, provavelmente, devido a alterações nos seus receptores. Além disso, os resultados obtidos nos bioensaios demonstraram que, apesar de todas as toxinas testadas apresentarem toxicidade para lagartas de segundo instar de A. gemmatalis, as proteínas Cry1Ab e Cry1Ac possuem toxicidade elevada quando comparadas com as outras proteínas testadas. No segundo trabalho, o gene cyt1Aa da estirpe S1806 de B. thuringiensis subsp. israelensis, foi amplificado por PCR, clonado em um vetor de clonagem e seqüenciado. A análise da seqüência do gene mostrou 100% de identidade com o gene cyt1Aa depositado no GenBank. O gene foi removido do vetor de clonagem, introduzido em um vetor de transferência (pFastBacTM1) e transferido para o genoma do baculovírus AcMNPV, utilizando o sistema Bac-to-Bac (Invitrogen), originando o baculovírus recombinante vFastCyt1Aa. Entretanto, a expressão da proteína recombinante não foi detectada em células de inseto infectadas com o vFastCyt1Aa. Além disso, o gene cyt1Aa foi inserido em um vetor de expressão para células de Bt (pSVP27A) e o plasmídeo recombinante (pSVPcyt1Aa) foi introduzido em uma estirpe de Bt acristalífera. Uma proteína de 27 kDa correspondente ao tamanho esperado para a proteína recombinante Cyt1Aa foi detectada por SDS-PAGE e Western-Blot de extratos de Bt recombinante. Entretanto, o extrato do Bt recombinante mostrou baixa toxicidade para mosquitos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT In the last decades, the world agriculture has grown exponentially. Crops like soybean have an important role in increasing foreign exchange and jobs all over the world. However, this crop is vulnerable to a diversity of insect pests that cause great economic losses. Among these insect pests, the soybean caterpillar, Anticarsia gemmatalis Hubner, 1918 (Lepidoptera: Noctuidae) is the main defoliator of soybean in Brazil. Besides the economic damage in agriculture, insects can also cause public health problems. Aedes aegypti, the vector of the dengue and yellow fever diseases is the main example. One alternative to control this insect is the use of biological control agents such as Bacillus thuringiensis (Bt). This bacterium produces protein inclusions (Cry and Cyt proteins) that are toxic to insects and are widelly used for the control of insect pests in agriculture and for the control of human disease vectors. Therefore, the study of the toxins mode of action and toxicity has a great importance for understanding the mechanisms of interaction between insect pests and their patogens. The aim of this study was the toxicity determination of four Cry proteins of B. thuringiensis to resistant and susceptible A. gemmatalis populations, and the construction of recombinant baculovirus and Bt containing the cyt1Aa gene. For the first work, the proteins Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac e Cry2Aa were expressed individually by Bt strains. The proteins were purified, solubilized, activated with trypsin and biotinilated for bioassays, binding assays and heterologous competition assays. The binding assay showed binding affinities between all the proteins and the receptors in both populations of caterpillars. The heterologous competition assay and the bioassays showed competition between proteins for the same binding site in the resistant population of A. gemmatalis and this population became resistant probably because of modifications in their receptors. Besides that, the results of the bioassays demonstrate that Cry1Ab and Cry1Ac have higher toxicity to second instar larvae of A. gemmatalis when compared to the others toxins tested. In the second work, the cyt1Aa gene from the strain S1806 of B. thuringiensis subsp. israelensis was amplified by PCR, cloned in a vector and sequenced. The sequence analyses showed that the cloned gene from strain S1806 has 100% identity with a cyt1Aa gene deposited in GenBank. The gene was removed from the cloning vector, introduced into a transfer vector (pFastBacTM1) and transferred to the baculovirus genome AcMNPV, using the Bac-to-Bac system (Invitrogen), originating the recombinant baculovírus vFastCyt1Aa. However, no recombinant protein expression was detected in insect cells infected with vFastCyt1Aa. Furthermore, the cyt1Aa gene was also inserted in an expression vector for Bt cells (pSVP27A) and the recombinant plasmid (pSVPcyt1Aa) introduced into an acrystalliferous strain of Bt. A 27 kDa protein of the expected size for the recombinant Cyt1Aa was detected by SDS-PAGE and Western-Blot in recombinant Bt extracts. However, the recombinant Bt extracts showed low toxicity towards mosquitoes.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2009. A abelha da espécie Apis mellifera é um inseto social que apresenta comportamentos complexos e integrados. As mudanças no comportamento ocorrem a partir da diferenciação ontogenética e comportamental de nutridora para campeira. Neste trabalho, proteomas do cérebro das abelhas nutridora e campeira foram comparados através de eletroforese bidimensional em gel dentro da faixa de pH de 4-7 e análise por MudPIT, a fim de encontrar proteínas relacionadas ao desenvolvimento ontogenético e comportamental. Vinte proteínas diferencialmente expressas foram detectadas por análise computacional das imagens dos géis e identificadas por PMF utilizando espectrometria de massas MALDI-TOF. O cérebro de nutridora apresentou alta expressão das proteínas principais da geléia real (MRJP1, MRJP2 e MRJP7), que estão relacionadas com a determinação de castas e funções sociais durante a diferenciação das larvas. Análise por imunocitoquímica e microscopia eletrônica revelaram MRJP1 no citoplasma de células cerebrais, aparentemente ao longo de filamentos do citoesqueleto, nos lobo antenal, lobo óptico e corpos cogumelares. MRJP1 também foi encontrada em espaços intercelulares entre células dos corpos cogumelares, indicando que é uma proteína secretada. Outras proteínas implicadas na síntese protéica e funções putativas no sistema olfativo também foram mais expressas em cérebro de nutridora. Em campeiras experientes foram mais expressas proteínas envolvidas no metabolismo energético, transportes de ferro e metabolismo de neurotransmissores. Expandindo-se a análise proteômica pela estratégia de MudPIT, o primeiro mapeamento em grande escala do proteoma cerebral da abelha operária da espécie A. mellifera foi alcançado. Identificou-se um total de 2.742 proteínas a partir de amostra de cérebros de abelha operárias, nutridora e campeira, sendo que 17% das proteínas totais foram encontradas como diferencialmente expressas por amostragem estatística de contagem espectral e teste-G. A nutridora apresentou expressão aumentada no cérebro de proteínas envolvidas na tradução, estrutura ribossomal e biogênese (14,5%), consideravelmente maior que a operaria campeira (1,8%). Em campeiras as proteínas envolvidas na produção e conversão de energia foram muito abundantes, mostrando ampla diferença neste conjunto de proteínas (17%) em relação à operaria nutridora (0,6%). Ambas as metodologias foram coincidentes nos resultados de categorização e expressão diferencial de nove proteínas. Em experimentos relacionados à aprendizagem operante, foram comparados mapas proteômicos e fosfoproteômicos por 2-DE de extratos cerebrais da abelha mandaçaia (Melípona quadrifasciata), identificando-se uma isoforma da proteína arginina quinase como mais expressa no cérebro das abelhas treinadas por condicionamento operante. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT The honey bee (Apis mellifera) is a social insect that shows complex and integrated behaviors. For instance, A. mellifera behavior changes upon the ontogenetic differentiation from nurse to forager worker subcastes. In this work, brain proteomes of nurses and foragers were compared by two-dimensional gel electrophoresis (2DE) within pH range of 47 and MudPIT analysis in order to find proteins related to such a ontogenetic and behavioral development. Twenty differentially expressed proteins were detected by gel image computational analysis, and identified by peptide mass fingerprinting using MALDI-TOF mass spectrometry. Nurse brain showed increased expression of major royal jelly proteins (MRJP1, MRJP2 and MRJP7), which are related to determination of castes during the honey bee larvae differentiation. Immunocytochemistry and electron microscopy showed that MRJP1 was localized in the cytoplasm of brain cells, seemingly along filaments of the cytoskeleton, in the antennal lobe, optical lobe and mushroom body. MRJP1 was also found in intercellular spaces between cells in mushrooms bodies, indicating that it is a secreted protein. Other proteins implicated in protein synthesis and putative functions in the olfactory system were also up-regulated in the nurse brain. Experienced foragers overexpressed proteins possibly involved in energy production, iron binding, metabolic signalling and neurotransmitter metabolism. As an expansion of the proteomics analysis, large-scale mapping of worker honey bee brain proteome was achieved by MudPIT analysis. An excess of 2742 proteins were identified from forager and nurse honey bee brain samples, with 17% of total proteins found to be differentially expressed by spectral count sampling statistics and G-test. Nurse brain showed increased expression of proteins implicated in translation, ribosomal structure and biogenesis (14.5 %), in comparison with forager (1.8%). Experienced foragers overexpressed proteins involved in energy production and conversion, showing extensive difference in this set of proteins (17 %) in relation to nurse subcaste (0.6%). Both methodologies (MudPIT and 2DE) provided coincident results of categorization and differential expression of nine proteins. Regarding operant learning experiments, proteomic and phosphoproteomic 2- DE maps of brain extracts from mandaçaia bee (Melipona quadrifasciata) were compared. A single isoform of arginine kinase was identified as over expressed in the brain of bees trained by operant conditioning.

Orientador: Jose Camillo Novello Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A proteômica tem-se tomado ao longo dos últimos anos uma área de estudo cada vez mais essencial para o melhor entendimento dos mecanismos efetores e regulatórios das células e suas interações em sistemas biológicos. Patologias de origem genética como a hipertrigliceridemia, que geralmente modificam o perfil lipídico com o aumento dos níveis de triglicérides e colesterol, estão fortemente relacionadas com diversas doenças cardiovasculares. Estudos com animais e humanos têm sido realizados em busca do entendimento dos mecanismos celulares e moleculares implicados nestas patologias para potenciais intervenções terapêuticas e preventivas. Estudos em camundongos geneticamente hipertrigliceridêmicos para super expressarem a apolipoproteína C-III humana demonstraram que elevadas concentrações plasmáticas de triglicérides e ácidos graxas livres constituem uma condição metabólica que altera a funcionalidade mitocondrial. Essas mudanças no controle respiratório das mitocôndrias transgênicas representam uma adaptação atribuída a diferenças estruturais ou funcionais das membranas internas da mitocôndria transgênica. Assim, foi feito o estudo comparativo do proteoma de mitocôndria obtido destes animais transgênicos hipertrigliceridêmicos com o proteoma de camundongos controles não transgênicos. Para tanto, após o isolamento das mitocôndrias normais e transgênicas, foram utilizadas técnicas de eletroforese bidimensional (2DE) e espectrometria de massas do tipo MALDI-ToF e Q-ToF para a identificação das proteínas diferencialmente expressas. Dentre elas foram identificadas as proteínas Hidroximetilglutaril-CoA sintase, Carbamoil-fosfato sintetase e Flavoproteína transferidora de elétrons. Estas e outras proteínas podem representar interessantes alvos moleculares para o estudo da funcionalidade mitocondrial, visando futuras aplicações clínicas para o tratamento de determinadas condições patológicas como a hipertrigliceridemia. Abstract: Along the last years, Proteomics has become an area of study each more essential to the better understanding of the effective and regulatory mechanisms of the cells and their interactions inside biological systems. Pathologies of genetic origin like the hypertriglyceridemia, that usually modify the lipid profile with the increase in the triglycerides and cholesterol levels, are strongly related to various cardiovascular diseases. Studies with animals and humans have been made in search of the understanding of 0011 and molecular mechanisms implied in these pathologies for potential therapeutic and preventive interventions. Studies in genetically hypertriglyceridemic mice to over expressing the human apolipoprotein C-III showed that high plasmatic concentrations of triglycerides and free fatty acids constitute a metabolic condition that changes the mitochondrial functionality. These changes in the breathing control of the transgenic mitochondria represent an adaptation attributed to structural or functional differences on the inner membrane of transgenic mitochondria. This way, we made the comparative study of the mitochondrial proteome obtained from these hypertriglyceridemic transgenic animals with the proteome from non transgenic control mice. For such, after the isolation of the normal and transgenic mitochondria, we used two-dimensional gel electrophoresis (2DE) and MALDI-ToF and Q-ToF mass spectrometry techniques to identify the differentially expressed proteins. Among them we identified the proteins Hydroxymethylglutaryl-CoA synthase, Carbamoyl-phosphate synthase and Electron transfer flavoprotein. These and other proteins can represent interesting molecular targets for the study of the mitochondrial functionality, aiming future clinical applications for the treatment of certain pathological conditions like hypertriglyceridemia. Mestrado Bioquímica Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2009. O fungo filamentoso Trichoderma harzianum conhecido produtor de enzimas extracelulares como xilanases e celulases foi crescido em três fontes de carbono quimicamente definidas, glicose, celulose e xilana e uma fonte complexa, bagaço de cana, a fim de determinar-se as variações que cada uma geraria na atividade enzimática e na composição do secretoma do fungo. A produção enzimática de T. harzianum sobre bagaço de cana foi inicialmente avaliada durante 15 dias, evidenciando pouca variação em termos de concentração, produção de proteínas e perfis eletroforéticos ao longo do tempo. Após crescimento por 9 dias, detectou-se atividade xilanolítica (0,00610 UI/mL) e celulolítica (0,00497 UI/mL, 0,00926 UI/mL) no meio suplementado com glicose, indicando uma possível produção constitutiva das enzimas. A mais alta atividade xilanolítica(0,09514UI/mL) e celulolítica (0,03257UI/mL, 0,06353UI/mL) foram observadas quando T. harzianum foi cultivado em meio com bagaço de cana como fonte de carbono. Os secretomas foram submetidos a eletroforese bidimensional (2-DE) em faixa de pH 3-10 que mostrou perfil pouco complexo na amostra do meio com glicose e uma maior concentração de spots protéicos na região ácida dos demais géis. Foram então realizadas eletroforeses 2-DE na faixa de pH 4-7, a fim de obter melhor resolução de spots correspondentes a possíveis isoformas protéicas. Os géis bidimensionais na faixa de 4-7 foram submetidos a análise de imagens para determinar o número total de spots em cada gel assim como os spots exclusivos e os pareados entre as diferentes condições. Tentativas de identificação de spots por peptide mass fingerprinting e MS/MS mostraram baixa porcentagem de sucesso, provavelmente devido ao baixo número de sequências de T. harzianum em banco de dados e a existência de modificações pós-traducionais como glicosilações nas enzimas secretadas. Nacetil-glucosaminidase e α-L-Arabinofuranosidase, foram identificadas no secretoma obtido em meio contendo bagaço de cana. Espera-se que a conclusão dos mapas secretômicos possa contribuir na compreensão dos mecanismos de expressão e secreção de enzimas de T. harzianum e aplicações destas em processos biotecnológicos. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT The filamentous fungus Trichoderma harzianum recognized producer of extracellular enzymes such as xylanase and cellulases was grown in three chemically defined carbon sources, glucose, cellulose and xylan, and a complex source, sugarcane bagasse, in order to determine the variations in enzyme activity and secretome composition of fungus. The enzyme production of T. harzianum on sugarcane bagasse, was initially evaluated for 15 days, showing little variation in terms of concentration, protein production and electrophoretic profiles over time. After 9 days of growth, xylanolytic (0,00610 UI/mL) and cellulolytic (0,00497 UI/mL, 0,00926 UI/mL) activities were detected in the medium supplemented with glucose, indicating a possible constitutive production of enzymes. The major cellulolytic (0,03257UI/mL, 0,06353UI/mL) and xylanolytic (0,09514UI/mL) activities were observed when the T. harzianum was grown in medium with sugarcane bagasse. The secretoms were subjected to two-dimensional electrophoresis (2-DE) in pH range 3-10 showed low complex profile in the sample of medium with glucose and a greater concentration of proteic spots in the acidic region of other gels. Electrophoresis were then performed 2-DE in the range of pH 4-7, to obtain greater resolution of spots corresponding to possible protein isoforms. The two-dimensional gels in the range of 4-7 were subjected to computational analysis of images that showed the total number of spots in each gel as well as exclusive and matched spots between the different conditions. Attempts to identify spots by peptide mass fingerprinting and MS / MS showed low percentage of success, probably due to the low number of sequences of T. harzianum in the database and the existence of posttranslational modifications as glycosylation in the secreted enzymes. N-acetyl-glucosaminidase and α-L- arabinofuranosidase, were identified in sugarcane bagasse secretome. It is expected that the conclusion of secretomic maps can contribute to a better understanding of the expression and secretion mechanisms of T. harzianum enzymes and their applications in biotechnological processes.

Orientador: Silvio Marques Zanata Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 11/03/2009 Inclui bibliografia

Orientador: Everson Alves Miranda Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: A técnica de eletrocoagulação tem sido usada basicamente em tratamento de água potável e águas residuais. Neste trabalho propusemos o uso desta técnica na recuperação e purificação (RPB) de proteínas recombinantes produzidas em plantas geneticamente modificadas. O desafio principal da RPB de uso de plantas como biorreatores é a presença de clorofila e polifenóis nos seus extratos, que causam precipitação e desnaturação das proteínas de interesse, além de danificarem membranas e géis de separação. Portanto, a remoção destes compostos é essencial. No presente trabalho estudou-se a aplicação de eletrocoagulação para clarificar extratos de folhas de Nicotiana benthamiana transgênica removendo a clorofila e polifenóis, sem remover a proteína recombinante sGFP (proteína verde fluorescente sintética). Primeiramente foi necessário desenvolver um método de determinação e quantificação de sGFP baseado na fluorescência intrínseca desta proteína. Os problemas com a fluorescência de fundo presente nos extratos de folhas de N. benthamiana e o aumento de intensidade da fluorescência da sGFP nestes extratos - provavelmente o resultado de dimerização de moléculas de sGFP promovida por composto(s) do extrato - por nós observados, tinham que ser resolvidos. Diluição de 20 vezes dos extratos contendo sGFP com solução de uréia 6 mol/L em fosfato de sódio 50 mmol/L pH 7,00 eliminou completamente estas duas interferências. Os estudos da eletrocoagulação foram iniciados desenvolvendo-se dois modelos de remoção de compostos biológicos de soluções aquosas por esta técnica. Os modelos desenvolvidos são baseados na formação de complexos entre o composto e o gel de hidróxido de alumínio ou a partição do composto entre a fase aquosa e fase do gel de hidróxido de alumínio. Análises teóricas e experimentais revelaram que os parâmetros relevantes na remoção destes compostos são a corrente utilizada - que afeta a taxa de formação de hidróxido de alumínio - e o pH da eletrocoagulação - que afeta a carga tanto do gel formado como dos compostos a serem removidos. Gel de hidróxido de alumínio produzido a pH 8,0 apresentou alta eficiência em remover clorofila e polifenóis dos extratos de folhas de N. benthamiana não-transgênica, ao passo que somente uma pequena porção de proteínas nativas foi removida. Portanto, o gel de hidróxido de alumínio produzido nesta condição foi adicionado a extratos de N. benthamiana transgênica contendo sGFP. A remoção de 99,7% clorofila, de 88,5% dos polifenóis e de 38,4% de proteína total do extrato foi observada sem remoção da sGFP (fator de purificação de 1,6). Portanto, a eletrocoagulação pode também ser usada como técnica de pré-purificação de proteínas recombinantes e ao mesmo tempo como método de clarificação de extratos de folhas. Abstract: Electrocoagulation is a technique that has been basically applied to water and wastewater treatment. We propose here the extension of this relatively cheap technique to the field of downstream processing (DSP) of plant-derived proteins, in which plants are used as a bioreactor for recombinant protein production. The main problem in the DSP of this plant-based technology is the presence of chlorophyll and phenolic compounds in plant extracts, which tend to precipitate and denature the proteins besides damaging separation membranes and gels. Therefore their removal from the extracts is essential. In the present work we studied the application of a electrocoagulation based technique as a prepurification technique to clarify transgenic Nicotiana benthamiana leaf extracts by removing chlorophyll and phenolic compounds without removing the recombinant protein sGFP (synthetic green fluorescent protein). First, a method for fluorescence-based quantification of sGFP had to be developed. The background fluorescence of plant extracts and the increased level of sGFP fluorescence in N. benthamiana leaves extracts - probably the result of dimerization of sGFP molecules promoted by interaction with some component(s) of tobacco extract - observed by us had to be overcome. Diluting the tobacco extract spiked with sGFP by 20 times with 6 mol/L urea solution in 50 mmol/L sodium phosphate buffer pH 7.00 completely eliminated the two mentioned interferences. The electrocoagulation studies started with the development of simple timedependent models for electrocoagulation of biological compounds from solutions. These models are based on either stoichiometric complex formation between aluminium hydroxide gel and the compound or the partition of the compound between the aqueous and the aluminium hydroxide gel phase. Theoretical and experimental analysis demonstrated that a relevant parameters in the process of electrocoagulation of biological materials are the current applied - since it affects the rate of aluminium hydroxide formation - and the pH of electrocoagulation - since it affects the charges of the aluminium hydroxide gel formed and the components to be removed. Aluminium hydroxide gel produced at pH 8.0 demonstrated a high efficiency of clorophyll and phenolic compounds removal from non-transgenic N. benthamiana leafs extracts, while removing only relative small portion of the native proteins. Therefore, the aluminum hydroxide gel produced at this pH was added to transgenic N. benthamiana leaf extracts containing recombinant sGFP. Removal of 99.7% of chlorophyll and 88.5% of phenolic compounds were observed. Also at this conditions 38.4% of total protein was removed, which resulted in a purification factor of 1.6 with 100% of the sGFP recovered. Therefore the method proposed could also be used as a strategy of pre-purification of recombinant proteins besides at the same time clarifying the tobacco leaf extracts. Doutorado Desenvolvimento de Processos Biotecnológicos Doutor em Engenharia Química

Orientador: Nilson Ivo Tonin Zanchin Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A resposta individual das células está na base da resistência do organismo à infecção viral. O principal mecanismo de resistência envolve a participação de inúmeros genes da via de sinalização dos interferons. Vários estudos vêm sendo conduzidos em larga escala para identificar genes que respondem aos mais variados tratamentos, assim como clusters gênicos relacionados a determinadas enfermidades, como a leucemia. A função do produto de muitos destes genes ainda não foi caracterizada. Numa ampla revisão destes artigos identificamos a proteína KIAA0082/ISG95 respondendo a interferon, à infecção pelo vírus da hepatite C (HCV), ao tratamento celular com oligodeoxinucleotídeos CpG, fazendo parte de um cluster de genes relacionados à leucemia e sendo super-expressa em linfócitos T ativados. Embora não possua função conhecida, esta proteína apresenta quatro domínios que indicam uma possível atividade relacionada ao metabolismo de RNA. Neste trabalho demonstramos que o promotor do gene ISG95 responde à estimulação por interferon num sistema repórter em células Vero. As atividades bioquímicas de ISG95 foram determinadas usando a proteína recombinante expressa em células de inseto Sf9. ISG95 interage com RNA e com S-adenosilmetionina, possuindo também atividade de metiltransferase in vitro. Ensaios de localização sub-celular demonstraram sua distribuição nuclear. Além disso, através do método duplo-híbrido de levedura e de ensaio de co-imunoprecipitação, foi possível identificar sua interação com o domínio C-terminal (CTD) da RNA polimerase II, o que é consistente com sua localização nuclear e com a função predita para o domínio WW localizado na extremidade C-terminal de ISG95. Os resultados indicam que ISG95 é parte da via de resposta a interferon e tem função associada possivelmente a eventos de processamento de prémRNA mediados pelo domínio CTD da RNA polimerase II Abstract: A major mechanism of cellular resistance to viral invasion involves genes from the interferon signaling pathway, called ISGs (interferon stimulated genes). Global transcriptional profiling studies have linked increased expression of ISG95 (KIAA0082) to response to interferon treatment and to viral infection, suggesting that it may be part of the cellular defense against viral replication. In this work, we shown that the ISG95 promoter can drive interferoninduced transcription of a reporter gene in Vero cell cultures. The biochemical functions of ISG95 were assessed using recombinant protein. ISG95 shows RNA- and S-adenosyl-methionine binding and protein methyltransferase activity in vitro. ISG95 interacts with the C-terminal domain of RNA polymerase II, which is consistent with its nuclear localization and with the predicted function of the WW domain found in the C-terminal region of ISG95. The results presented in this work indicate that ISG95 is part of the interferon response pathway and functions in the pre-mRNA processing events mediated by the C-terminal domain of the RNA polymerase II Doutorado Genética Animal e Evolução Doutor em Genética e Biologia Molecular

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. Os neutrófilos huμanos são celulas já diferenciadas do sangue periférico, constituindo 40−70% dos leucócitos na circulação em condições normais. É o o primeiro tipo celular a atingir o local da infecção. Eles possuem 3 fenótipos diferentes: quiescente, estimulado e ativado. Várias moléculas pró−inflamatórias podem causar estimulação e ativação dos neutrófilos, incluíndo o mediador lipídico pró−inflamatório PAF. O PAF tem potentes efeitos diretos sobre o neutrófilo e pode induzir quimiotaxia, polimerização de actina, produção de ROS em pouca quantidade e agregação, além de outras ações de estimulação. Nesse estudo, os neutrófilos foram purificados a partir do sangue venoso periférico de voluntários sadios, obtidos após centrifugação do sangue total pelo gradiente de percoll (pureza > 97% e viabilidade > 98%). 107 células foram estimuladas com 20 nM de PAF por 30 minutos. As análises citométricas mensuraram a explosão respiratória, viabilidade e pureza dos neutrófilos. Foram preparados géis bidimensionais de extratos de neutrófilos quiescentes e estimulados por PAF, comparados seus mapas proteômicos e identificadas proteínas por PMF e MS/MS. A análise comparativa dos géis 2D entre as condições revelou 108 spots com expressão diferencial, sendo que 66 spots representam um aumento na expressão protéica após estimulação pelo PAF e 42 representam diminuição (p•0,05). Além disso, 114 spots foram considerados como pertencentes apenas ao mapa do gel quiescente e 129 spots exclusivos do mapa neutrofílicos estimulados por PAF. Forμa identificados 50 proteínas, sendo 3 coμ auμento de expressão após estiμulação, 2 coμ diμinuição de expressão, 1 exclusiva da condição quiescente e 42 sem expressão diferencial. Proteínas coμ aumento de expressão foraμ: vimentina, filamento interμediário, uμ coμponente do citoesqueleto; tubulina beta, uμa proteína presente nos μicrotúbulos, também considerada uμ componente do citoesqueleto e SNAP− , uma proteína envolvida no processo de fusão dos grânulos à μeμbrana plasμática. Proteínas que diμinuíraμ a expressão: subunidade 5 da Arp 2/3, proteína que muda a direção da polimerização da actina e proteína S10A9−humana com possível função quimiotática. Proteína exclusiva: anexina A5 inibe a ação da fosfolipase A2. O presente estudo representa uma importante etapa para se coμpreender as vias de estimulação dos neutrófilos durante o processo inflamatório. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT Human neutrophils are differentiated cells in peripheral blood, which constitute 40 70% of circulating white blood cells, counted under normal conditions. Neutrophils are the first cells recruited froμ the bloodstream to sites of infection. These cells exhibit three different phenotypes: quiescent, priμed and activated. Several proinflammatory molecules can induce the primed and activated state, including the PAF. The PAF, a proinflammatory lipid mediator, has potent direct effects on eutrophils and can induce chemotaxis, actin polymerization, production of small amount of ROS and aggregation, and other priming−type actions. In this study, human neutrophils were prepared from peripheral venous blood of healthy volunteers (> 97% purity, > 98% viability) and were obtained by density centrifugation on Percoll gradient. 107 cells were stimulated with 20 nM PAF for 30 minutes. Cytometric analysis was executed for measurement of respiratory burst, viability and purity of neutrophils. Quiescent and PAF stimulated neutrophils were submitted to two−dimensional electrophoresis to, compare their proteomic map and to identify proteins by PMF and MS/MS. The comparison between the two conditions revealed 108 spots differentially expressed, among which 66 spots were upregulated after PAF stimulation and 42 were downregulated in this condition (p•0,05). Moreover, 114 spots were regarded as belonging only to quiescent gels, and 129 spots were exclusive of the PAF stimulated neutrophil map. We identified 50 proteins, 3 with increased expression after stiμulation, 2 with decreased expression, 1 exclusive of the quiescent condition and 42 without differential expression. Proteins with increased expression were: vimentin, the intermediate filament, classified as a coμponent of the cytoskeleton; tubulin beta, present in μicrotubules, also a component of the cytoskeleton; and SNAP− , involved in the fusion of granules to the plasma membrane. Proteins that decreased expression: complex Arp2/3 subunit 5, a protein that changes the direction of polymerization of the actin and S10A9−Human, a protein with a possible chemotactic function. Protein exclusive: annexin A5, that inhibits the action of phospholipase A2. This study presents a further step towards the understanding of stiμulation pathways in neutrophils during an inflammatory process.

Orientador: Jorg Kobarg Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Os membros da família de proteínas chamada hnRNPs (heterogenous nuclear ribonuclein proteins) apresentam importantes papeis no controle da expressão gênica e no metabolismo dos mRNAs. Os membros hnRNPD (AUF1) e hnRNPQ (NSAP1) foram alvos deste estudo. AUF1 apresenta dois domínios de ligação à RNA do tipo RRM (RNA recognition motif) e participa ativamente no processo de desestabilização de uma classe de mRNAs que apresentam um motivo rico em AU na região 3' não traduzida. Demonstramos, através do sistema de duplo híbrido em levedura, que a isoforma p37 de AUF1 interagiu com as proteínas hnRNPQ, IMP-2, NSEP1 (YB-1) e UBC9. Além disso, a proteína hnRNPQ também foi pescada num outro ensaio de duplo híbrido em levedura, que utilizou como isca a proteína humana arginina metiltransferase (PRMT1). hnRNPQ apresenta, na sua região Cterminal, um ¿motivo rico em argininas e glicinas¿ (RGG box). Demonstramos que ela é alvo de metilação pela PRMT1 in vitro e in vivo. Funcionalmente, sua metilação é importante para sua localização nuclear. NSAP1 têm uma constituição modular com um domínio ácido (AcD) no seu Nterminal, seguido por três domínios de ligação à RNA do tipo RRM e o já mencionado RGG box no seu C-terminal. Funcionalmente hnRNPQ está envolvido em vários aspectos do etabolismo de RNA, incluindo a edição do mRNA da proteína humana ApoB. Para isso, ela interage não somente com o mRNA de ApoB, mas com a enzima efetora da edição Apobec1 e com a proteína que ativadora do Apobec1 (ACF1). Mostramos que o domínio ácido, de NSAP1 é capaz de interagir com Apobec1 e que sua fosforilação in vitro pela PKC inibe esta interação. Ainda identificamos que hnRNPQ interage com proteínas da família heat shock (incluindo HSP70 e BiP), e vimos que hnRNPQ é um alvo de fosforilação principalmente pela PKCd, in vitro. A localização sub-celular de hnRNPQ é modificada pela ativação in vivo das PKCs. Em conseqüência desta ativação ou da aplicação de estresse oxidativo, térmico ou indução de estresse do reticulo endoplasmático (tratamento com tapsigargina) hnRNPQ se desloca do núcleo para o citoplasma aonde se encontra em vesículas/corpúsculos definidas. Em resumo, nossos dados sugerem que as diversas funções da hnRNPQ relacionadas ao metabolismo de mRNAs, sofrem diferentes regulações, mediadas por modificações pós-traducionais (fosforilação e metilação), que interferem tanto na sua localização celular quanto na sua afinidade por determinados proteínas parceiras Abstract: The members of the hnRNPs family (heterogenous nuclear ribonuclein proteins) play important roles in gene expression control and mRNAs metabolism. The proteins hnRNPD (AUF1) and hnRNPQ (NSAP1) were the main targets of this study. AUF1 has two RNA recognition motifs (RRM) and participates in the process of destabilization of a class of mRNAs that contain AU-rich sequences in their 3' untranslated regions (3'-UTR). We found, using the ¿yeast two-hybrid system¿ (Y2HS), that the isoform p37 of AUF1 (AUF1p37) interacts with the proteins: hnRNPQ, IMP-2, NSEP1 (YB-1) and UBC9. Moreover, the protein hnRNPQ was also identified as a prey protein in another Y2HS screen, which used as bait the human protein Arginine methyltransferase (PRMT1). HnRNPQ presents, in its C-terminal region, an "Arginine/Glicine-rich sequence" (RGG box). We are able to show that this RGG box is a target for methylation by PRMT1 in vitro and is methylated in vivo. Functionally, this methylation is important for its nuclear localization. hnRNPQ has a modular organization with an acid domain (AcD) in its N-terminal, followed by three RNA-binding domains (RRM) and the previously mentioned RGG box in its C-terminal. Functionally, hnRNPQ is involved in diverse aspects of RNA metabolism, including editing of the mRNA encoding the human protein ApoB. It has been shown previously to interact with the mRNA of ApoB, and also with the editing enzyme Apobec1 and the Apobec1 activation protein (ACF1). Here we show that the acid domain of hnRNPQ mediates the interaction with Apobec1 and that its in vitro phosphorylation (by PKC) inhibits this interaction. Furthermore, we found that hnRNPQ interacts with members the heat shock family of proteins (including HSP70 and BiP), and demonstrated that hnRNPQ can be in vitro phosphorylated by PKCd. Finally, we discovered that the sub-cellular localization of hnRNPQ undergoes modification after activation of PKC pathways. This also occurs after application of endoplasmic reticulum stress (using tarpsigargin), oxidative or heat stress. Under all of these conditions hnRNPQ translocated from the nucleus to the cytoplasm, where it is found at defined vesicles or granules. In summary, our data suggest that the diverse functions of hnRNPQ in the context of mRNA metabolism, may suffer specific regulations, by post-translational modifications, including phosphorylation and methylation, which modify both the proteins sub-cellular localizations as well as its affinity to interacting protein partners Doutorado Bioquímica Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2007. A catalase é uma enzima responsável pela redução de peróxido de hidrogênio (H O ) a água (H O) e oxigênio (O ), que apresenta alguns sítios de 2 2 2 2 ligação para íons metálicos (Cys, His). A ligação entre a enzima e os íons metálicos pode causar mudanças conformacionais ou estabilizar a estrutura da enzima, resultando na sua inibição ou ativação. A inibição da CAT, que ocorre com excesso de metal, contribui para o aumento da geração de espécies reativas de oxigênio, levando ao estresse oxidativo. Neste trabalho, foi estudado separadamente a 2+ 2+ 2+ 2+ interação dos íons metálicos Zn , Cu , Cd e Pb com a catalase, em meio semelhante ao fisiológico, por voltametria de redissolução anódica de pulso diferencial (DPASV), voltametria cíclica (CV) e voltametria de pulso diferencial (DPV). Os objetivos principais deste trabalho foram verificar a existência de interações entre os íons metálicos e a CAT, determinar os parâmetros quantitativos do sistema (estequiometria, constante de dissociação (K ) e potencial padrão de d 0´ redução do complexo (E )) e identificar por meio de estudo teórico os possíveis 2+ 2+ 2+ 2+ sítios de ligação dos íons Zn , Cu , Cd e Pb na estrutura da catalase, com o propósito de permitir uma melhor compreensão do papel dos metais no estresse 2+ 2+ 2+ 2+ oxidativo. Os possíveis sítios de ligação do Zn , Cu , Cd e Pb na molécula de CAT foram identificados, considerando apenas os sítios sem impedimento estérico contendo resíduos de histidina e cisteína, por meio de comparação dos parâmetros físico-químicos (MM, pI e MH) de peptídeos padrão que se ligam a zinco, cobre, cádmio e chumbo e dos peptídeos gerados na clivagem da CAT com as enzimas 2+ GluC2 e V8-proteinase. A formação de um complexo estável entre o Zn e a CAT foi -11 -1 verificada utilizando tanto a DPASV (K = 1,62 x 10 mol L ) quanto a CV (K = 2,98 d d -11 -1 2+ x 10 mol L ). Uma estequiometria de 20 íons Zn para uma molécula de CAT foi determinada para a reação, sendo este valor bem próximo do número de possíveis 2+ sítios de ligação do íon Zn identificados no estudo teórico (28 possíveis sítios de 2+ ligação). A formação de um complexo estável, com estequiometria de 16 íons Cu para uma molécula de CAT (valor bem próximo do número de possíveis sítios de 2+ identificados no estudo teórico - 24 possíveis sítios de ligação), ligação do íon Cu foi evidenciada pelo decaimento das correntes de oxidação/redução do metal com a -10 = 1,73 x 10 adição da CAT à solução e pelo valor da constante de dissociação (K d -1 -10 -1 -10 -1 mol L - DPASV, K = 1,25 x 10 mol L - CV, K = 1,81 x 10 mol L – DPV). A d d pequena diferença entre os valores teórico e experimental das estequiometrias dos complexos pode ser atribuída ao impedimento estérico de alguns sítios, considerados aptos nos estudos teóricos, ocasionada pelo tamanho da enzima e sua conformação na superfície do eletrodo e pelo pH do meio. Os valores de K d 2+ 2+ calculados para os complexos Zn – CAT e Cu – CAT sugerem a participação do zinco e do cobre na inibição da enzima catalase pela formação de complexos estáveis, contribuindo desta maneira para o estresse oxidativo. Para os sistemas 2+ 2+ Cd – CAT e Pb – CAT não foi possível determinar a estequiometria e a constante de dissociação, pois foi observado um decaimento pouco expressivo (a corrente não foi eliminada completamente) da corrente de oxidação do cádmio e do chumbo com a adição de CAT, levando às seguintes hipóteses: os sítios de ligação para esses metais já estão ocupados, há impedimento estérico para as ligações, a interação não é estável, ou a concentração dos metais no meio não favorece a formação dos complexos com a catalase. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT Catalase (CAT), which is an important enzyme that catalyzes the decomposition of hydrogen peroxide (H O ) to water (H O) and oxygen (O ), contains 2 2 2 2 some metal binding sites (Cys, His). The binding of metal ions to CAT can change or stabilize its secondary structure, resulting in its inhibition or activation, respectively. The inhibition of CAT, which occurs when metal ions are in excess, contributes to the increase of the generation of reactive oxygen species, resulting in oxidative stress. In 2+ 2+ 2+ 2+ this work, the interaction of Zn , Cu , Cd and Pb ions with catalase was investigated, near physiological conditions, by using differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV), cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV). The developed methodology allows the direct determination of quantitative data (stoichiometry, dissociation constant (K ) and standard reduction d 0 2+ potential (E ’)) of metal ion-CAT systems and the theoretical identification of Zn , 2+ 2+ 2+ Cu , Cd e Pb binding sites. The acquired data will be useful to understand the 2+ 2+ 2+ role of metal ions in the oxidative stress mediated by catalase. Zn , Cu , Cd and 2+ Pb binding sites were identified in CAT, considering only the sites containing hystidine and cysteine residues without steric impediment, through comparison of physical-chemical parameters (MM, pI e MH) of standard peptides that bind zinc, copper, cadmium and lead ions and those from the peptides generated by the cleavage of CAT with GluC2 and V8-proteinase enzymes. The formation of a stable 2+ complex between zinc and catalase, with a stoichiometry of 20 Zn ions per one -11 -1 CAT, was attested by using DPASV (K = 1,62 x 10 mol L ) and CV (K = 2,98 x d d -11 -1 10 mol L ). The formation of a stable complex between copper and catalase, with a 2+ stoichiometry of 16 Cu ions per one CAT molecule, was attested by the decrease of oxidation/reduction currents of the metal with incremental additions of catalase and -10 -1 -10 by the dissociation constant (K = 1,73 x 10 mol L - DPASV, K = 1,25 x 10 mol d d -1 -10 -1 L - CV, K = 1,81 x 10 mol L – DPV). The small difference between theoretical d 2+ 2+ : 1 CAT; 24 Cu : 1CAT) and experimental stoichiometry values found for (28 Zn these complexes can be assigned to the steric impediment of some sites identified in the theoretical studies, caused by the size of the enzyme and its conformation on the 2+ electrode surface and by the pH of the medium. The calculated K values for Zn – d 2+ CAT and Cu – CAT complexes suggest the involvement of these two metal ions in the inhibition of catalase by the formation of a stable complex with the enzyme, 2+ 2+ – CAT and Pb – CAT contributing in this way to the oxidative stress. For Cd systems, it was not possible to determine the stoichiometry and dissociation constant, because it was observed a small decrease (the oxidation current was not completely eliminated) of the oxidation currents of cadmium and lead in the presence of CAT in the voltammograms, taking to the following hypotheses: the binding sites for these metals ions have already been occupied, there is a steric impediment for the bindings, the interactions are not stable, or the concentration of metal ions in solution does not allow the interactions with catalase.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. Os neutrófilos constituem o principal tipo de leucócito do sangue periférico e protegem contra infecções fúngicas e bacterianas. Devido à sua capacidade de quimiotaxia, conseguem chegar rapidamente a um sítio de infecção e destruir os patógenos invasores. Essas células podem existir em três estágios de ativação denominados, quiescente, estimulado e ativado. Neutrófilos ativados produzem espécies reativas de oxigênio (ROS), aumentam sua capacidade fagocitária; têm a apoptose retardada além de outras funções. Os polimorfonucleares podem ser ativados in vitro por várias substâncias, dentre elas o PMA, que atravessa as membranas e ativa, diretamente, várias isoformas de PKC. Neste trabalho, os neutrófilos foram purificados a partir do sangue venoso periférico, e obtidos após centrifugação do sangue total em um gradiente de percoll (pureza maior que 96% e viabilidade maior que 97%). Em seguida, 107 células foram ativadas com PMA 100 ng/mL, por 30 minutos, mantendo também um grupo controle não ativado. Análises citométricas foram executadas para se acompanhar a ativação celular através da explosão respiratória e a viabilidade e pureza da separação dos neutrófilos. Também foi realizada uma análise comparativa dos géis bidimensionais na condição Normal e ativada com PMA, verificando que 12 spots tiveram sua expressão aumentada com a ativação e 62 apresentaram expressão diminuída nesta condição. Além disso, 141 spots foram considerados como pertencentes apenas ao gel Normal e 109 spots foram exclusivos da condição PMA. Trinta e cinco spots foram sujeitos à identificação por peptide mass fingerprinting, dos quais seis foram identificados. Entre as proteínas identificadas, quatro são relacionadas ao processo inflamatório e duas foram classificadas como estruturais. RBCK1 e CRAa, foram encontradas pela primeira vez em neutrófilos. Nossa hipótese é que MEK1 e MEKK1, reduzam a atividade transcricional de RBCK1, enquanto PKA aumenta sua atividade. A lisozima, proteína microbicida de grânulos específicos e a ?-actina, classificada como a principal isoforma do citoesqueleto de neutrófilos, também foram identificadas. MRP-14, presente no citoplasma de neutrófilos, apresenta efeitos bacteriostáticos e semelhantes às citocinas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT Neutrophils are the major type of leukocytes in peripheral blood and protect against fungal and bacterial infections. Directed migration in a gradient of chemotactic stimuli enables these cells to rapidly find the site of infection and destroy the invading pathogens. PMNs can exist in three different activation states, namely, resting, primed, and activated states. Activated neutrophils produce reactive oxygen species (ROS), in what is known as respiratory burst, increase phagocytosis, delay apoptosis, among other functions. These cells can also be activated in vitro by particles and substances such as phorbol-myrystate-acetate (PMA). The PMA is a diacylglicerol (DAG) analog that bypasses membrane receptors and directly activates intracellular protein kinase C isoforms (PKC). In this study, human neutrophils were prepared from peripheral venous blood of healthy volunteers (greater than 96% purity, greater than 97% viability) and were obtained by density centrifugation on percoll gradient. 107 cells were activated with 100ng PMA for 30 minutes in 1 mL of PBS. Cytometric analysis was executed for measurement of respiratory burst, viability and purity from neutrophils. A comparative analysis of 2D-eletrophoresis gels, of normal and PMA activated neutrophils was executed, and 83 spots revealed differential expression, from which 13 spots were up regulated after PMA activation and 70 were down regulated in this condition (p≤0,05). Moreover, 141 spots were regarded as belonging only to normal gel, and 109 spots were exclusive of the PMA activated neutrophil map Thirty five conserved spots were subjected to peptide mass fingerprinting, yielding six identifications. Among the identified proteins, four are related to the inflammatory process and two are classified as structural. RBCK1 and CRAa, were found for first time in neutrophils. Our hypothesis is that MEK1 and MEK kinase 1 (MEKK1) represses the RBCK1 activity, and PKA enhances its activity. Lysozyme, a microbicidal protein of specific granules, and β-actin, the main isoform of neutrophil cytoskeleton were identified too. MRP-14, present in the neutrophil cytoplasm, provides bacteriostatic and cytokine-like effects.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2007. Com o objetivo de determinar o nível ideal de proteína bruta (PB) na ração para codornas japonesas criadas no Distrito Federal, Brasil, foi desenvolvido um experimento, em uma granja comercial. Foram utilizadas 260 codornas japonesas fêmeas de um dia de idade. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco repetições e 13 codornas por unidade experimental. As aves foram alimentadas com dietas experimentais contendo quatro níveis de PB (18; 20; 22 e 24%), mantendo-se constantes os níveis de energia metabolizável, metionina + cistina, lisina, cálcio e fósforo. Os índices de produção médios de um a 42 dias de idade encontrados foram peso médio de 154,66g, conversão alimentar de 4,39, consumo de ração de 643,59g e ganho de peso de 146,71g. No que tange à biometria das vísceras não foi verificada diferença significativa para o parâmetro moela. Já o parâmetro fígado apresentou diferença significativa (p0,05). Dieta .contendo 18% de PB, suplementada com metionina e lisina pode ser indicada para codornas japonesas fêmeas de 1 a 42 dias de idade. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT The experiment have the objective of determine the ideal crude protein level for Japanese quail raised in the Distrito Federal, Brasil, in a commercial farm.The experiment was developed using 260 one day-old female japanese quail. The experimental delineation was entirely random with five repetitions and 13 quails for each experimental unit. The birds had been fed with experimental diets contend four levels of CP (18; 20; 22 and 24%) and a constant level of metabolizavel energy (2,950 Kcal EM/kg). The results (one to 42 days old) were final Weight 154,66g, feed conversion 4,39, feed intake 643,59g and weight gain 146,71g. There was no significant difference for the parameter moela. However, the parameter liver presented significant difference (p0,05). Diet with 18% of CP, supplemented with metionina and lisina is indicated to female japanese quail of 1 to 42 years old.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2007. Introdução: A importância das proteínas citoplasmática na captação, estoque e translocação nuclear dos hormônios tireoideanos ainda é pouco conhecida. Além do mais, a relação da proteína citosólica ligante de T3 de 38kDa (p38CTBP ou simplesmente CTBP) com transporte nuclear de T3 e transcrição gênica T3 mediada é ainda controversa. O objetivo deste estudo foi investigar a função da CTBP na ativação do receptor de hormônio tireoideano (TR) mediada por T3. Métodos: Curvas dose resposta de T3 foram realizadas em células CHO co-transfectadas com os plasmídeos expressando TRβ1, CTBP ou o gene da enzima luciferase controlado pelo promotor do TRH e elementos responsivos ao hormônio tireoideano (DR4, F2, PAL). Ensaios de transporte celular total e nuclear foram realizados em células CHO transfectadas ou não com CTBP. Uma vez que a CTBP pode estar localizada no núcleo, nós também medimos as interações da CTBP com TR e proteínas co-reguladoras tais como SMRT, SRC1. Resultados: A hiper-expressão de CTBP aumentou a captação de [125I]T3, 61,6±9,4 cpm/μg de proteína em células controle para 151,6±23,7 cpm/μg de proteína (p

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2006. Ocotea catharinensis é uma espécie lenhosa florestal nativa da Mata Atlântica que possui grande importância econômica devida à sua madeira e à produção de óleos essenciais. Por causa de sua intensa exploração comercial e da baixa reprodução e viabilidade de suas sementes, O. catharinensis tornou-se ameaçada de extinção. O objetivo deste trabalho foi estudar a embriogênese somática de O. catharinensis por meio da análise proteômica comparativa dos diferentes estágios embriogênicos e também de agregados celulares cultivados em diferentes meios de cultura que produzem células com distintas competências embriogênicas. Para isso, os extratos de proteínas dos agregados celulares cultivados em diferentes meios (WPM, MS, MS+2,4 D) e dos embriões somáticos nos estágios globular (E1), cotiledonar inicial (E2), cotiledonar intermediário (E3) e embrião maduro (E4) foram submetidos à eletroforese bidimensional (2-DE). As amostras foram maceradas em N2 líquido e pó de vidro e precipitadas com solução de TCA/acetona seguida pela extração e solubilização em tampão 2-DE. A concentração de proteína foi determinada utilizando-se Plus One 2D QuantKit (GE Healthcare). As amostras foram submetidas à focalização isoelétrica utilizando-se géis de gradiente imobilizados de pH (IPG) na faixa de 4-7. Também foram realizados géis bidimensionais "dois-em-um" dos agregados celulares, nos quais os géis IPG com a mesma faixa de pH para duas diferentes amostras foram colocados lado-a-lado no topo de um gel para SDS PAGE vertical para a separação na segunda dimensão (Wang et al., 2003). Após a coloração com nitrato de prata, as imagens dos géis foram digitalizadas e submetidas à análises computacionais para se determinar o número e a intensidade dos spots, levando à informação da expressão diferencial de proteínas. Poucos spots mostraram mudanças de intensidade durante o desenvolvimento e nos meios de cultura testados. Estes spots foram analisados por espectrometria de massa utilizando-se espectrômetros de massa tipo MALDI TOF e nano-LC MS/MS (LTQ Orbitrap). Somente um spot foi identificado por MALDI-TOF e oito por LTQ Orbitrap. Entre os diferentes polipeptídeos identificados estão proteínas estruturais como a actina, proteínas antioxidantes como tiorredoxina, superóxido dismutase e outras como proteínas da família 14-3-3, germina e enzima biossintética de tiamina. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT Ocotea catharinensis is a forest tree species from Mata Atlântica that has economic importance due to its wood and essential oils. O. catharinensis became an endangered species mostly because of its intense exploitation and its low seed production and viability. The objective of this work was to study O. catharinensis somatic embryogenesis through the comparative proteome analysis of different embryogenic stages as well as cell aggregates maintained in different culture media that produce distinct cell embryogenic competence. For that, the protein extracts of cell aggregates (calus) cultured in different medias (WPM, MS, MS+2,4-D) and of the somatic embryos in globular (E1), initial cotiledonary (E2), intermediary cotiledonary (E3) and mature embryo (E4) stages were subjected to two-dimensional gel electrophoresis (2-DE). The samples were ground in liquid N2 and glass powder, and the proteins precipitated with TCA/acetone solution followed by extraction and solubilization in 2-DE buffer. The protein concentration was determined using Plus One 2D QuantKit (GE Healthcare). The samples were submitted to isoelectric focusing using pH 4-7 immobilized pH gradient (IPG) strips. We also carried out “two-inone” gels (Wang et al., 2003) of cell aggregates, where IPG strips with the same pH range for two different samples were loaded side by side on top of a vertical SDS-PAGE gel for separation in the second dimension. After silver staining, the gel images were digitalized and subjected to computational analyses in order to determine the number and intensity of the spots, allowing the determination of protein differential expression. Few protein spots showed different intensities during the development and in the different culture media tested. These spots were analyzed by mass spectrometry using MALDI-TOF and nano-LC MS/MS (LTQ Orbitrap). Just one spot were identified by MALDITOF and eight by LTQ-Orbitrap. Among the identified polypeptides, there were structural proteins like actin, antioxidant proteins like tioredoxin, superoxide dismutase and others like the 14-3-3 family, germin and thiamine biosynthetic enzyme.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa Multiinstitucional de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Convênio Rede Centro-Oeste (UnB/UFG/UFMS), 2006. As proteínas devem estar presentes na alimentação em quantidade adequada. Além do aspecto quantitativo deve-se levar em conta o aspecto qualitativo, isto é, seu valor nutricional, que depende de sua composição, digestibilidade, biodisponibilidade de aminoácidos essenciais, ausência de toxicidade e de fatores antinutricionais. Neste estudo amêndoas de sapucaia (Lecythis pisonis Camb.) foram analisadas para se determinar a sua composição centesimal, fatores antinutricionais, e o teor e o escore químico (EQ) de aminoácidos, digestibilidade in vitro e in vivo e os índices de aproveitamento biológico (Balanço Nitrogenado-BN, Coeficiente de Eficiência Alimentar-CEA, Razão de Eficiência Protéica-PER e Valor Biológico-VB) de suas proteínas, para se avaliar seu potencial como fonte alternativa de proteínas. As amêndoas apresentaram teores de aminoácidos, principalmente sulfurados (metionina + cisteína – 105 mg/g), acima dos recomendados, nenhum aminoácido limitante foi encontrado. O teor de ácidos graxos insaturados (ácido linoléico - 42,5%), foi maior que os recomendados e baixos teores de minerais e fibras foram observados. No presente estudo, a presença de lectinas ou inibidores de proteinases, quando detectados, apresentaram baixos níveis. A digestibilidade in vitro de globulinas, nativas ou aquecidas, por proteinases digestivas de mamíferos foi realizada utilizando-se tripsina + quimotripsina + peptidase, obtendo-se valores aproximados de 71,5% e 73,5%, respectivamente. Os indicadores de aproveitamento biológico, a digestibilidade verdadeira e a digestibilidade protéica corrigida escore de aminoácidos- PDCAAS de suas proteínas, foram estudados utilizando-se ratos e se apresentaram semelhantes aos índices da caseína. Estes resultados sugerem que as amêndoas de sapucaia podem ser utilizadas como fonte alternativa de proteína de bom valor nutricional e de lipídeos, por humanos e animais. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT Proteins must be present in diet, in appropriate amounts. Besides the quantitative aspect, the qualitative aspect should be taken into account, i.e. its nutritional value, which will depend on its composition, digestibility, bioavailability of essential amino acids, absence of toxicity, and of antinutritional factors. In this study sapucaia nuts (Lecythis pisonis Camb.) were analyzed to determine its proximate composition, antinutritional factors and the amino acid profile and score, in vitro and in vivo digestibility and biological utilization indices (Nitrogen Balance-NB, Alimentary Efficiency Coefficient-AEC, Protein Efficiency Ratio-PER and Biological Value-BV) of its proteins, in order to evaluate their potential as an alternative source of proteins. Nuts presented amino acids profile, principally sulfurized (methionine + cystein - 105 mg/g) higher than the recommended, no limiting amino acids were found. Content unsaturated fatty acids (linoleic acid – 42.5%) were higher than the recommended and low amounts of minerals and fiber were observed. In the present study, lectins or proteinases inhibitors, when detected, showed low levels. In vitro digestibility of native and heated globulins by mammalian digestive proteinases were carried out utilizing trypsin + chymotrypisin + peptidase, with resulting values of approximately 71.5% and 73.5%, respectively. Biological utilization indices, the true digestibility and protein digestibility-corrected amino acid score of the proteins were analyzed utilizing rats and presented similar indices of the casein. Taken together, the results suggest that sapucaia nuts may provide alternative source of good nutritional value protein and fat, for use as a potential nutritional agent by humans and animals.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2006. O prion é uma proteína de superfície de membrana, presente no tecido nervoso da maioria dos mamíferos. É uma proteína de tamanho médio (250 resíduos de aminoácidos em sua estrutura primária) e que ainda possui sua função biológica indefinida, apesar de diversos estudos já realizados. O prion é responsável por um conjunto de doenças chamadas Encefalopatias Espongiformes, onde se incluem a Síndrome de Creutzfeld-Jacob e a Encefalopatia Espongiforme Bovina (Mal da vaca Louca). Estas patologias podem estar relacionadas a eventos de mudança conformacional que ocorrem na proteína durante o transporte de íons cobre para o neurônio. Estudos realizados na última década comprovaram a existência de uma interação entre o prion e íons cobre(II), que ocorre em regiões definidas do prion: entre os resíduos de aminoácidos 60 e 91, e possivelmente entre os resíduos de aminoácidos 92 e 96 e 180 e 193. Diversas técnicas analíticas têm sido utilizadas para o estudo da interação cobre - prion (EPR, RMN, espectrometria de massa, espctroscopia CD-UV, Raman), no entanto ainda existe uma carência de dados e uma divergência de resultados no que se refere aos parâmetros quantitativos. Neste trabalho, utilizou-se a voltametria de redissolução anódica para estudar a interação do prion com os íons cobre (II). Inicialmente, fragmentos peptídicos, correspondentes aos sítios de ligação do cobre no prion (PHGGGWGQ: resíduos 60 a 91; GGGTH: resíduos 92 a 96; VNITKQHTVTTTT: resíduos 180 a 193), foram sintetizados pelo método Fmoc de fase sólida. Em seguida, realizou-se a clivagem dos peptídeos da resina e a remoção de seus grupos protetores com reagentes orgânicos. Os peptídeos foram posteriormente purificados utilizando a cromatografia líquida de alta eficiência de fase reversa e padronizados por espectroscopia UV-Vis utilizando a Lei de Beer e os métodos de Edelhoch e Murphy & Kies. A espectrometria de massa foi utilizada para a identificação e verificação da pureza (determinação da massa molecular e seqüência) dos peptídeos. Para todos os peptídeos estudados, observou-se a formação de um complexo com os íons cobre(II). A estequiometria da reação de complexação do Cu2+ com os peptídeos foi de 1 mol de peptídeo para 1 mol de íon cobre(II), em todos os sistemas estudados, estando em concordância com a literatura. Duas metodologias foram utilizadas para o cálculo da constante de dissociação (Kd) dos complexos: Lei da Ação das Massas (Kd = 4,371 x 10-8 mol L-1 - complexo Cu2+-Ac-VNITKQHTVTTTT-NH2; Kd= 4,334 x 10-8 mol L-1 - complexo Cu2+-Ac-GGGTH-NH2 e Kd = 5,240 x 10-9 mol L-1 - complexo Cu2+-Ac-PHGGGWGQ-NH2) e Titulação Amperométrica (Kd = 2,683 x 10-9 mol L-1 - complexo Cu2+-Ac-VNITKQHTVTTTT-NH2; Kd= 1,830 x 10-9 mol L-1 - complexo Cu2+-Ac-GGGTH-NH2 e Kd = 3,500 x 10-10 mol L-1 - complexo Cu2+-Ac-PHGGGWGQ-NH2), Com base nestes resultados, foi proposto um mecanismo para explicar a participação dos íons cobre(II) nos eventos de mudança conformacional característicos das síndromes. Os íons cobre(II) que se ligam ao prion na região entre os resíduos 60 e 91 (complexo mais estável) teriam participação direta na mudança conformacional, enquanto que os íons cobre(II) que se ligam às outras regiões do prion (resíduos 92 a 96 e 180 a 193) atuariam no papel biológico da proteína, que consiste em transportar íons cobre até enzimas que previnem danos oxidativos nos neurônios. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT Prion is a protein of membrane surface, which is present in the majority of the mammalians. It is a protein of average size (250 amino acid residues in its primary structure) that still has its biological function unclear, although many studies have been already done. Prion is responsible for a group of diseases called Spongiforms Encefalopaties, such as Creutzfeld-Jacob Disease and Bovine Spongiform Encefalopaty (Mad Cow Disease). The occurrence of these diseases can be related to conformational changes that occur in the structure of the protein during the transport of copper ions to neurons. Many studies, which have been carried out in the last decade, demonstrated that there is an interaction between prion and copper(II) ions, that occurs at certain peptide fragments of prion: between 60 and 91 amino acids residues and possibly between 92 and 96 and 180 and 193 amino acids residues Many analytical techniques have been used to study the interaction between copper and prion (EPR, RMN, mass spectrometry, CD-UV spectroscopy, Raman). However, the quantitative data obtained in the studies differ significatively and there is still many information about the interaction that remains unclear. In this work, the anodic stripping voltammetry was used to study the interaction between copper (II) ions and prion. Initially, peptide fragments, which correspond to cooper binding sites at prion (PHGGGWGQ: 60 to 91 amino acid residues; GGGTH: 92 to 96 amino acid residues; VNITKQHTVTTTT: 180 to 193 amino acid residues), were synthesized by Fmoc-solid phase method. Then, the peptides were cleaved from the resin and its protecting groups removed with organic reagents. The peptides were then purified by reverse phase high performance liquid chromatography and their concentrations were determined by UV-Vis spectroscopy using the beer law, and Edelhoch and Murphy & Kies methods. Mass spectrometry was used to identify and characterize the peptides (molecular mass and amino acid sequence determination). The formation of a complex with cooper(II) ions was observed for all the three studied peptides. The stoichiometry rate was found to be 1 mol of peptide to 1 mol of Cu2+ ion for all the three studied systems. These obtained values are in agreement with literature. Two methodologies were used to determine the dissociation constant (Kd) of the complexes: Action Law Mass (Kd = 4.371 x 10-8 mol L-1 – Cu2+-Ac- VNITKQHTVTTTT-NH2 complex; Kd = 4.334 x 10-8 mol L-1 – Cu2+-Ac-GGGTHNH2 complex and Kd = 5.240 x 10-9 mol L-1 – Cu2+-Ac-PHGGGWGQ-NH2 complex) and Amperometric Titration (Kd = 2.683 x 10-9 mol L-1 - Cu2+-Ac- VNITKQHTVTTTT-NH2 complex; Kd = 1.830 x 10-9 mol L-1 - Cu2+-Ac-GGGTHNH2 complex and Kd = 3.500 x 10-10 mol L-1 - Cu2+-Ac-PHGGGWGQ-NH2 complex). Based on these results, a mechanism was proposed to explain the involvement of copper(II) ions in the conformational change events that are observed in the occurence of the Spongiforms Encefalopaties. The copper(II) ions, which bind to the fragment between 60 and 91 amino acid residues (more stable complex), would have direct participation in the conformational changes, while the copper(II) ions, which bind to the others fragments in the prion (92 to 96 and 180 to 193 amino acid residues) would act in the biological function of the protein, that is to transport the copper(II) ions to anti-oxidative enzymes in the neurons.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2005. Os inibidores de α-amilase e de proteinases vegetais tem sido amplamente estudados, devido ao papel destes fatores de resistência contra insetos-praga. Este trabalho tem como objetivo identificar inibidores de α-amilase e de proteinases, presentes em sementes de Phaseolus coccineus e sementes de algaroba (Prosopis juliflora), com potencial inseticida no controle da broca-do-café (Hypothenemus hampei) e de pragas de grãos armazenados de feijão Acanthoscelides obtectus e Callosobruchus maculatus. Um gene que codifica para o inibidor de α-amilase de 223 resíduos de aminoácidos, denominado AI-Pc1 foi clonado de sementes de Phaseolus coccineus, acesso 35590. AI-Pc1 tem 70 a 98% de identidade de aminoácidos com outros inibidores de α-amilases de feijão, já descritos. Uma construção contendo o gene AI-Pc1, regulado pelo promoter da fitohemaglutinina PHA-L, foi introduzida em plantas de fumo, via Agrobacterium tumefasciens. A presença e expressão do gene AI-Pc1 em plantas transformadas (parental T0 e geração T1) foi confirmada por reação de cadeia da polimerase (PCR), Western blot e ELISA. Extrato protéico das sementes de plantas transformadas reagiram positivamente com o anticorpo policlonal contra o anticorpo αAI-1, enquanto que nenhuma reação foi observada em plantas não transformadas. Ensaios imunológicos mostraram que AI-Pc1 representa cerca de 0,05% da proteína solúvel total de sementes de plantas (T0). A proteína recombinante expressa em plantas de fumo foi biologicamente ativa onde 125 ng de inibidor AI-Pc1 inibe 65% da atividade da α-amilase de H. hampei. Utilizando semente de P. coccineus, acesso 35619, um inibidor de proteinase serínica pertencente à classe Bowman-Birk foi purificado utilizando técnicas cromatográficas que incluem coluna de troca iônica DEAE-Cellulose, coluna de filtração molecular Superdex 75, coluna fase-reversa líquida de alta pressão Vydac C-18 e Source 5RPC. O inibidor, denominado de PcBBI1, é uma proteína rica em cisteína e estável ao calor em pH alcalino. Análises por MALDI-TOF/MS mostraram que o inibidor PcBBI1 esta presente em semente de P. coccineus na forma de um monômero de 8.689 Da ou de um dímero de 17.378 Da. O efeito inibitório de PcBBI1 foi analisado por ensaio in vitro para tripsina e quimotripsina pancreática bovina e para proteinases digestivas de larvas de H. hampei. O inibidor foi fortemente ativo contra as enzimas semelhantes à tripsina de H. hampei, inibindo 80% da atividade proteolítica. Adicionalmente, um inibidor de proteinase cisteínica foi isolado das sementes de algaroba (Prosopis juliflora). Este inibidor, denominado de Pj, foi purificado usando uma coluna de filtração molecular Sephacryl S-200 seguido por uma coluna de fase-reversa líquida de alta pressão Vydac 18 TP. O inibidor Pj mostrou uma massa molecular de 20.000 Da por eletroforese em gel de poliacrilamida com SDS e massa molecular de 19.276 Da por espectrometria de massa. A inibição da papaína pelo inibidor Pj foi do tipo não-competitivo, com um valor de Ki de 0.59 x 10-9. A atividade gelatinásica da papaína também foi fortemente inibida pelo inibidor Pj. A seqüência de aminoácidos da extremidade N-terminal do inibidor Pj mostrou homologia com a seqüência de aminoácidos da extremidade N-terminal de inibidores de proteinase da família Kunitz. Pj foi fortemente efetivo contra proteinases digestivas do gorgulho do feijão Acanthoscelides obtectus e do gorgulho de caupi Callosobruchus maculatus e foi moderadamente ativo contra proteinases digestivas do gorgulho da vagem Mimosestes mimosae e do gorgulho do feijão comum Zabrotes subfasciatus. Estes resultados sugerem que o inibidor AI-Pc1 e PcBBI1 isolados de P. coccineus e o inibidor Pj purificado de sementes de P. juliflora são candidatos promissores para obter cultivares de plantas resistentes ao ataque destes insetos-praga. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT Plant α-amylase and proteinases inhibitors are extensively studied, in part due to their role as defense factors against insect pests. In this works, we have identified α-amylase and proteinase inhibitors, found in of Phaseolus coccineus bean and algaroba (Prosopis juliflora) seeds. Those molecules exhibit an insecticidal potential in the control of coffee berry borer (Hypothenemus hampei) and pests from stored grains of beans Acanthoscelides obtectus and Callosobruchus maculatus A gene encoding an α-amylase inhibitor protein of 223 amino acids residues, named aAI-Pc1, was isolated from an wild bean P. coccineus, acess 35590. aAI-Pc1 has 70-98% amino acid identity with other known bean α-amylase inhibitors. A construction with aAI-Pc1 gene driven by the PHA-L phytohemaglutinin promoter was introduced into tobacco plants by Agrobacterium-mediated transformation. The presence and expression of the aAI-Pc1 gene in regenerated (T0) and progeny (T1) transformant plants were determined by PCR amplification, enzyme-liked immuno sorbent assay (ELISA) and immunoblot analysis. Seed protein extracts from selected transformant reacted positively with polyclonal antibody raised against αAI-1, while no reaction was observed with untransformed plants. Immunological assays showed that aAI-Pc1 represented up to 0.05% of the total soluble proteins in seeds of T0 plants. The recombinant inhibitor expressed in tobacco plants was biologically active and 125 ng aAI-Pc1 inhibited 65% of the H. hampei α-amylase activity. A serine proteinase inhibitor belonging to the Bowman-Birk class was purified from P. coccineus seeds, acess 35619, using chromatographic techniques that include DEAE-Cellulose ionic exchange column, Superdex 75 gel filtration column and reverse phase high performance liquid chromatography column (Vydac C-18 and Source 5RPC). The inhibitor, nominated PcBBI1, is a protein cystein-rich and heat stable at alkaline pH MALDI-TOF/MS analysis showed that the inhibitor is present in the seeds from P. coccineus as a monomer of 8.689 Da or a dimmer of 17.378 Da. The inhibitory effect of PcBBI1 towards trypsin and chymotrypsin from bovine pancreas and digestive proteinases from H. hampei larvae was analyzed in vitro assay. The inhibitor was highly active against trypsin-like enzymes from H. hampei, inhibiting 80% of proteolytic activity. Additionally, a proteinaceous inhibitor with high activity against papain was found in seeds of the xerophytic algaroba tree (Prosopis juliflora). The proteinase inhibitor Pj was purified using Sephacryl S-200 gel filtration followed by reverse-phase high-performance liquid chromatography on a Vidac 18 TP. Inhibitor Pj showed a Mr of 20.000 on sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis an a Mr of 19.276 Da by mass spectrometry. The inhibitor of papain by the Pj inhibitor was the noncompetitive type, with a Ki value of 0.59 x 10-9 M. The gelatinase activity of papain was strongly inhibited by Pj too. The N-terminal amino acid sequence of the Pj inhibitor showed homology with the N-terminal amino acid sequence of the Kunitz-proteinase inhibitor family. Pj was strongly effective against digestive proteinases from bean weevil Acanthoscelides obtectus and cowpea weevil Callosobruchus maculatus and Mexican bean weevil Zabrotes subfasciatus. The data shown here suggest that the protein present in algaroba seeds is involved with defense responses to insects and may be an important tool to be used in engineering plants resistant to bean weevils.

Nuclear receptors are ligand-inducible transcription factors that share structurally related DNA-binding (DBD) and ligand-binding (LBD) domains. Biochemical and structural studies have revealed the modular nature of DBD and LBD. Nevertheless, the domains function in concert in vivo. While high-resolution crystal structures of nuclear receptor DBDs and LBDs are available, there are no x-ray structural studies of nuclear receptor proteins containing multiple domains. We report the solution structures of the human retinoid X receptor DBD-LBD (hRXRalphaDeltaAB) region. We obtained ab initio shapes of hRXRalphaDeltaAB dimer and tetramer to 3.3 and 1.7 nm resolutions, respectively, and established the position and orientation of the DBD and LBD by fitting atomic coordinates of hRXRalpha DBD and LBD. The dimer is U-shaped with DBDs spaced at approximately 2 nm in a head to head orientation forming an angle of about 10 degrees with respect to each other and with an extensive interface area provided by the LBD. The tetramer is a more elongated X-shaped molecule formed by two dimers in head to head arrangement in which the DBDs are extended from the structure and spaced at about 6 nm. The close proximity of DBDs in dimers may facilitate homodimer formation on DNA; however, for the homodimer to bind to a DNA element containing two directly repeated half-sites, one of the DBDs would need to rotate with respect to the other element. By contrast, the separation of DBDs in the tetramers may account for their decreased ability to recognize DNA.

Orientador : Paulo Arruda Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Mestrado

Orientador: Laura Maria Mariscal Ottoboni Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Doutorado Genética de Microorganismos Doutor em Ciências Biológicas

Orientador: Renato M. E. Sabbatini Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica Resumo: Apesar do grande número de algoritmos existentes para a previsão de estrutura secundária de proteínas, determinadas técnicas estatísticas ainda não haviam sido exploradas. Utilizamos a metodologia de funções discriminantes logísticas na tentativa de ultrapassar a acurácia obtida por métodos que usaram redes neurais e teoria da informação. O número de parâmetros foi limitado explorando-se a natureza periódica das alfa-hélices e placas pregueadas beta. Uma grande variedade de modelos foi pesquisada, usando abordagem semi-paramétrica (máxima verossimilhança com penalização) combinada com seleção gradual de parâmetros. Mostramos que os modelos mais bem sucedidos tem ao redor de 800 parâmetros "efetivos" para o conjunto de dados utilizado. Os 340 parâmetros lineares e parte dos 800 parâmetros quadráticos puderam ser interpretados do ponto de vista físico-químico, contrastando com outros métodos da literatura. Após otimização e validação _cruzada, a acurácia foi de 65.9% para três estados estruturais, o que representa um resultado ligeiramente superior aos dos algoritmos já publicados. A maior acurácia de previsão está concentrada numa porção dos resíduos e a confiança da previsão pode ser facilmente calculada. Exploramos a possibilidade de usar estes resíduos, previstos com alta confiabilidade, para prever a estrutura completa da proteína, assim como muitos outros artifícios para aumentar a eficiência do método, com resultados limitados. Embora tenhamos obtido apenas uma modesta melhora da acurácia, a maneira como implementamos o modelo sugere que utilizamos toda a informação estrutural contida em segmentos de até 17 aminoácidos, no nível de complexidade que a quantidade de dados permite Mestrado Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: João Francisco Marques Neto Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: A amiloidose secundaeia associada as doencas reumaticas caracteriza-se pelo depósito de fibrilas AA, derivadas de proteína sérica amilóide A (SAA), em determinados tecidos e órgãos. Os objetivos deste esudo consistiram em estabelecr a frequência da amiloidose na artrite reumatóide (AR) e esclerose sistêmica (ES) através da biópsia de tecido adiposo subcutâneo abdominal, determinar os níveis de proteína SAA e sua associação à amiloidose, parâmetros clínicos e atividade de doença em 48 pacientes com AR e 39 em ES. Todos foram submentidos à biopsia de tecido adiposo. O material resultante foi corado pelo vermelho Congo e analisado à luz polarizada. A biópsia de tecido adiposo foi positiva em dois pacientes com AR (4,17%), ambos do sexo feminino, com níveis elevados de proteína SAA, proteinúria, doença de longa evolução, soropositiva para o fator reumatóide e resultou negativa em todos pacientes com ES. Esta técnica representa um procedimento simples e sensível para o diagnóstico de amiloidose secundária, deve ser recomentdada devido ao baixo risco de complicações, como sangramento e ao menor custo em relação a métodos mais invasivos. A determinação dos níveis de proteína SAA foi realizada através da técnica de enzimaiunoesmaio em 43 pacientes voluntários saudáveis, 46 pacientes com AR e 37 com ES. Os níveis de proteína SAA mostraram-se significativamente elevados nos pacientes com AR em relação ao grupo de controle e entre aqueles com artrite periferica quando comparados com aqueles sem esta maifestacao, para niveis de proteina SAA inferiores a 100ug/ml. Entre os pacientes com ES, 26 apresentaram a forma limitada e 13 a forma difusa. Houve diferença significativa nos níveis de proteína SAA, tempo de duração da doença, escore cutâneo total e proteinuria em relação às duas formas clínicas. A proteína SAA é um sensível marcador de fase aguda que reflete o grau de atividade inflamatória nas doenças reumáticas Abstract: The amyloid protein(AA) deposited in rheumatic diseases is derived from serum amylid protein A (SAA). The purposes of the present study were to verifythe frequency of amyloidoses in rheumatoid arthrits (RA) and systemic sclerosis (SSc) through the evaluation of subcutaneous abdominal fat biopsy and to determine the SAA response associated with amyloidosis, clinical features and disease activity in 48 patients with RA and 39 with SS. The fat biopsy specimens were stained with Congo red, examined for green birefringence through a polarizing microscope and showed positive results in two Caucasian women with RA (4,17%), high SAA levels, long standing disease proteinuria and positive rheumatoid factor and negative results in SSc patients. Congo red staining of subcutaneous fat tissue biopsu is a simples and sensitve method for the diagnosis of systemic amyloidosis. It may be recommended because of the low risk of complications from bleeding and lower costs than more invasive biopsy procedures. SAA levels were determined by solid phase enzyme immunoassay in sera from 43 healthy volunteers, 46 patients with RA and 37with SSc. There were significant differences in SAA concentration between RA and control groups and patients with or without arthristis and SAA levels under 100ug/ml. The patients with SSc were divided in two groups, 26 having limited systemic sclerosis (ISSc) and 13 having diffuse systemic sclerosis(dSSc). There wre significant differences in SAA concentration, mean disease duration, total skin score and proteinuria between ISS and dSSc groups. SAA is a sensitive acute phase reactant that reflects the inflammatory activity of rheumatic diseases. diseases Doutorado Doutor em Ciências Médicas

Orientador : Adilson Leite Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Mestrado Genética de Plantas Mestre em Ciências Biológicas

Orientador : Humberto de Araujo Rangel Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Não informado Abstract: Not informed. Resumo: Não informado Abstract: Not informed. Mestrado Imunologia Mestre em Ciências Biológicas