Identificação de um inibidor de tripsina e purificação de uma tripsina símile presente nas sementes da espécie vegetal Chamaecrista nictitans (L.) moench

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Monizy da Costa
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5479
Resumo: The species Chamaecrista nictitans belongs to the family Fabaceae, is classified as an invasive plant, and can attack several types of plantations, however, studies report that its extract has antiviral properties, and act in the treatment of kidney stones. There is no study regarding the proteolytic activities present in this plant. Some molecules found in plants are the targets of several researches in the field of bioteconology. Protease inhibitors are compounds that inhibit enzymatic activity, among which the serinoprotease inhibitors form the class with the highest percentage of catolographic species, the Kunitz and Bowman-Birk families being the most studied. Some secondary metabolites may inhibit the action of proteases. Trypsins, synthesized by the pancreas, are in the class of hydrolases and are responsible for cleaving peptide bonds of Arg and Lys residues in the C-terminal regions. They are present in eukaryotes, prokaryotes and viruses, but their presence in plants is poorly described in the literature and has many biological and industrial applications. The main objective of the present work is to identify protease inhibitors and to carry out the purification of a trypsin similar to C. nitilans seeds, observing the importance of protease and trypsin inhibitors in plants and the biotechnological importance of this enzyme. For both, the identification of protein inhibitors and the partial purification of trypsin, present in the seeds of this species, through the use of ammonium sulfate precipitation and molecular exclusion chromatography were performed. A complex extract, characterized by numerous protein bands and the presence of a trypsin inhibitory activity, was observed through the polyacrylamide gels. From the fractionation, it was possible to solve a fraction with trypsin inhibitory activity and another with trypsin activity, in the fractions 20-40% and 40-60%, respectively, of the salt precipitation. The methods used to purify the enzyme obtained high recovery and considerable resolution. By inhibition zimography it was possible to notice that the inhibitor contained in the extract does not present protein characteristics, since it did not inhibit the hydrolysis of the casein present in the gel, suggesting to be a secondary nonprotein metabolite. A description of a trypsin inhibitory activity and partial purification of simian trpsin present in C. nictitans seeds using saline precipitation and molecular exclusion chromatography was obtained. This work presents a relevant scientific discovery and tends to contribute to future research on enzymes that present biotechnological applications from plants.
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Protease inhibitors are compounds that inhibit enzymatic activity, among which the serinoprotease inhibitors form the class with the highest percentage of catolographic species, the Kunitz and Bowman-Birk families being the most studied. Some secondary metabolites may inhibit the action of proteases. Trypsins, synthesized by the pancreas, are in the class of hydrolases and are responsible for cleaving peptide bonds of Arg and Lys residues in the C-terminal regions. They are present in eukaryotes, prokaryotes and viruses, but their presence in plants is poorly described in the literature and has many biological and industrial applications. The main objective of the present work is to identify protease inhibitors and to carry out the purification of a trypsin similar to C. nitilans seeds, observing the importance of protease and trypsin inhibitors in plants and the biotechnological importance of this enzyme. For both, the identification of protein inhibitors and the partial purification of trypsin, present in the seeds of this species, through the use of ammonium sulfate precipitation and molecular exclusion chromatography were performed. A complex extract, characterized by numerous protein bands and the presence of a trypsin inhibitory activity, was observed through the polyacrylamide gels. From the fractionation, it was possible to solve a fraction with trypsin inhibitory activity and another with trypsin activity, in the fractions 20-40% and 40-60%, respectively, of the salt precipitation. The methods used to purify the enzyme obtained high recovery and considerable resolution. By inhibition zimography it was possible to notice that the inhibitor contained in the extract does not present protein characteristics, since it did not inhibit the hydrolysis of the casein present in the gel, suggesting to be a secondary nonprotein metabolite. A description of a trypsin inhibitory activity and partial purification of simian trpsin present in C. nictitans seeds using saline precipitation and molecular exclusion chromatography was obtained. This work presents a relevant scientific discovery and tends to contribute to future research on enzymes that present biotechnological applications from plants.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorA espécie Chamaecrista nictitans pertence à familia das Fabaceae, é classificada como uma planta invasora, podendo agredir vários tipos de plantações, no entanto, estudos relatam que seu extrato apresenta propriedades antivirais, e atuam no tratamento de cálculos renais. Não há nenhum estudo em relação às atividades proteolíticas presentes nesta planta. Algumas moléculas encontradas em vegetais são alvos de várias pesquisas na área da bioteconologia. Os inibidores de proteases são compostos que inibem a atividade enzimática, dentre estes os inibidores de serinoproteases formam a classe com maior percentual de espécie catolografadas, sendo os da família Kunitz e Bowman-Birk os mais estudados. Alguns metabólitos secundários podem inibir a ação das proteases. As tripsinas, sintetizadas pelo pâncreas, integram a classe das hidrolases e são responsaveis por clivarem ligações peptídicas dos resíduos de Arg e Lys, nas regiões C-terminais. Estão presente nos eucariontes, procariontes e vírus, contudo a sua presença em vegetais é pouco descrita na literatura e apresentam muitas aplicações biológicas e industriais. Observando a importância de inibidores de proteases e tripsina em vegetais e a importância biotecnológica dessa enzima, o presente trabalho tem como principal objetivo identicar inibidores de proteases e realizar a purificação de uma tripsina símile presente nas sementes da espécie C.nictitans. Para tanto foi realizado a identificação de inibidores proteicos e a purificação parcial da tripsina símile, presente nas sementes desta espécie, através da utilização de precipitação com sulfato de amônio e cromatografia de exclusão molecular. Por meio das análises dos géis de poliacrilamida foi observado um extrato complexo, caracterizado por inúmeras bandas de proteínas e também a presença de uma atividade inibidora de tripsina. A partir do fracionamento foi possível resolver uma fração com atividade inibidora de tripsina e outra com atividade tripsina símile, nas frações 20-40% e 40-60%, respectivamente, da precipitação salina. Os métodos utilizados para purificar a enzima obtiveram alta recuperação e considerável resolução. Através de zimografia de inibição foi possível perceber que o inibidor contido no extrato, não apresenta carcateristicas protéicas, uma vez que não inibiu a hidrólise da caseína presente no gel, sugerindo ser um metabólito secundário não proteico. Foi obtida a descrição de uma atividade inibidora de tripsina e uma purificação parcial da tripsina símile, presente nas sementes da C. nictitans, utilizando precipitação salina e cromatografia de exclusão molecular. Este trabalho apresenta uma relevante descoberta científica e contribuir com as futuras pesquisas sobre enzimas que apresentam aplicações biotecnológicas oriundas de plantas.Universidade Federal de AlagoasBrasilPrograma de Pós-Graduação em Química e BiotecnologiaUFALPereira, Hugo Juarez Vieirahttp://lattes.cnpq.br/3682743268696668Gomes, Francis Soareshttp://lattes.cnpq.br/8626107472806227Luz, José Maria Rodrigues dahttp://lattes.cnpq.br/2670541779876559Silva, Monizy da Costa2019-07-18T19:25:26Z2019-05-312019-07-18T19:25:26Z2019-02-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Monizy da Costa. Identificação de um inibidor de tripsina e purificação de uma tripsina símile presente nas sementes da espécie vegetal Chamaecrista nictitans (L.) moench. 2019. 87 f. Dissertação (Mestrado em Química e Biotecnologia) – Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2019.http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5479porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFAL2019-07-18T19:25:26Zoai:www.repositorio.ufal.br:riufal/5479Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:2019-07-18T19:25:26Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false
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