Estudo comparativo das alterações induzidas por solventes orgânicos sobre a atividade catalítica, conformação e termodinâmica das isoformas beta- e alfa-tripsina bovinas
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/44456 https://orcid.org/0000-0002-1483-5848 |
Resumo: | A tripsina bovina possui seis isoformas, sendo a α-tripsina e a β-tripsina bem caracterizadas em meio aquoso. Algumas diferenças estão bem estabelecidas como a massa molecular, o número de cadeias peptídicas e o perfil de atividade enzimática. Neste trabalho, as isoformas α- e β-tripsina foram comparadas com relação às suas atividades, estrutura e propriedades termodinâmicas no sistema orgânico-aquoso. Os solventes orgânicos polares testados foram metanol, etanol e n-propanol. A atividade enzimática, as mudanças conformacionais e estruturais, a organização supramolecular e a estabilidade termodinâmica foram avaliadas por diferentes técnicas espectroscópicas (UV, CD e DLS) e calorimétricas. Os resultados comparativos mostraram que as alterações induzidas por cada solvente na estrutura e atividade da mesma isoforma de tripsina ocorrem em diferentes concentrações. A isoforma β-tripsina apresentou atividade amidásica superior na presença dos solventes orgânicos testados, sendo os melhores resultados encontrados no etanol. Não foi encontrada redução do conteúdo das estruturas secundárias estruturadas em ambas as isoformas, mas a isoforma β-tripsina sofreu maior grau de rearranjo. A adição de concentração crescente de solvente orgânico causa redistribuição no arranjo supramolecular de ambas as isoformas, com a formação de aglomerados até 60% (v/v). Já em 80% (v/v) de etanol foram observados comportamentos distintos entre as isoformas: enquanto a β-tripsina forma aglomerados reversíveis, a ɑ-tripsina forma agregados insolúveis. O uso de diferentes concentrações de solventes orgânicos revelou um processo de desnaturação mais cooperativo para β-tripsina e um estado nativo menos estável para ɑ-tripsina. Os estudos termodinâmicos comprovaram as previsões feitas com os resultados espectroscópicos e mostraram que a conformação da β-tripsina foi mais resistente às diferentes concentrações de etanol, porém apresentou diferenças conformacionais mais acentuadas quando comparados os resultados entre meio aquoso e meio aquo-orgânico. Já a ɑ-tripsina apresentou menor estabilidade conformacional, representada por reduções gradativas dos parâmetros termodinâmicos até 60% (v/v). |
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Alexandre Martins Costa Santoshttp://lattes.cnpq.br/4144105396879016Mariana Torquato Quezado de MagalhãesCarlos Henrique Inacio RamosMaria Lúcia BianconiTiago Antônio da Silva BrandãoLiza Figueiredo Felicori Vilelahttp://lattes.cnpq.br/7576001371663181Dayanne Pinho Rosa2022-08-22T18:55:26Z2022-08-22T18:55:26Z2021-10-21http://hdl.handle.net/1843/44456https://orcid.org/0000-0002-1483-5848A tripsina bovina possui seis isoformas, sendo a α-tripsina e a β-tripsina bem caracterizadas em meio aquoso. Algumas diferenças estão bem estabelecidas como a massa molecular, o número de cadeias peptídicas e o perfil de atividade enzimática. Neste trabalho, as isoformas α- e β-tripsina foram comparadas com relação às suas atividades, estrutura e propriedades termodinâmicas no sistema orgânico-aquoso. Os solventes orgânicos polares testados foram metanol, etanol e n-propanol. A atividade enzimática, as mudanças conformacionais e estruturais, a organização supramolecular e a estabilidade termodinâmica foram avaliadas por diferentes técnicas espectroscópicas (UV, CD e DLS) e calorimétricas. Os resultados comparativos mostraram que as alterações induzidas por cada solvente na estrutura e atividade da mesma isoforma de tripsina ocorrem em diferentes concentrações. A isoforma β-tripsina apresentou atividade amidásica superior na presença dos solventes orgânicos testados, sendo os melhores resultados encontrados no etanol. Não foi encontrada redução do conteúdo das estruturas secundárias estruturadas em ambas as isoformas, mas a isoforma β-tripsina sofreu maior grau de rearranjo. A adição de concentração crescente de solvente orgânico causa redistribuição no arranjo supramolecular de ambas as isoformas, com a formação de aglomerados até 60% (v/v). 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Some differences are well established as the molecular weight, the number of peptide chains and enzyme activity profile. In this work, the α- and β-trypsin isoforms were compared concerning their activities, structure, and thermodynamics properties in the aqueous-organic system. The organic polar solvents tested were methanol, ethanol, and n-propanol. Enzyme activity, conformational change, secondary structure, supramolecular organization, and thermodynamics were evaluated by different spectroscopic (UV, CD, and DLS) and calorimetric techniques. The comparative results showed that the changes induced by each solvent on the structure and activity of the same trypsin isoform occur at different concentrations. The β-trypsin isoform showed superior amidase activity in the presence of the tested organic solvents. Better results for enzyme activity are found in ethanol. No statistically significant losses were found in the content of defined secondary structures for both isoforms, but the β-trypsin isoform suffered more rearrangement. The addition of increasing concentration of organic solvent causes redistribution in the supramolecular arrangement of both isoforms, with the formation of agglomerates in 60% (v/v). In 80% (v/v) of ethanol were observed distinct behavior between the isoforms: the β-trypsin formed reversible agglomerates while the ɑ-trypsin formed insoluble aggregates. The use of different organic solvent concentrations revealed a more cooperative denaturation process for β-trypsin and a less stable native state for ɑ-trypsin. The thermodynamic studies have proved all the predictions done with the spectroscopic data and showed that the β-trypsin conformation was more resistant to the different ethanol concentrations. However, it presented more accentuated conformational differences when compared the results between aqueous and aqueous-organic media. On the other hand, the ɑ-trypsin had lower conformational stability, represented by gradual reductions in thermodynamic parameters up to 60% (v/v).CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Bioquímica e ImunologiaUFMGBrasilICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIAhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessBioquímica e imunologiaTripsinaIsoformas de ProteínasSolventesTermodinâmicatripsinaisoformassolventes orgânicosBiomoléculasfísico-químicatermodinâmicaEstudo comparativo das alterações induzidas por solventes orgânicos sobre a atividade catalítica, conformação e termodinâmica das isoformas beta- e alfa-tripsina bovinasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALTESE - DAYANNE PINHO ROSA - FINAL.pdfTESE - DAYANNE PINHO ROSA - FINAL.pdfapplication/pdf3702377https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/44456/1/TESE%20-%20DAYANNE%20PINHO%20ROSA%20-%20FINAL.pdff7572802a872d95d7774a529047c4cccMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/44456/3/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/44456/2/license_rdfcfd6801dba008cb6adbd9838b81582abMD521843/444562022-08-22 15:55:26.728oai:repositorio.ufmg.br:1843/44456TElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEgRE8gUkVQT1NJVMOTUklPIElOU1RJVFVDSU9OQUwgREEgVUZNRwoKQ29tIGEgYXByZXNlbnRhw6fDo28gZGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIHZvY8OqIChvIGF1dG9yIChlcykgb3UgbyB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvcikgY29uY2VkZSBhbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIChSSS1VRk1HKSBvIGRpcmVpdG8gbsOjbyBleGNsdXNpdm8gZSBpcnJldm9nw6F2ZWwgZGUgcmVwcm9kdXppciBlL291IGRpc3RyaWJ1aXIgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIChpbmNsdWluZG8gbyByZXN1bW8pIHBvciB0b2RvIG8gbXVuZG8gbm8gZm9ybWF0byBpbXByZXNzbyBlIGVsZXRyw7RuaWNvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpbywgaW5jbHVpbmRvIG9zIGZvcm1hdG9zIMOhdWRpbyBvdSB2w61kZW8uCgpWb2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBjb25oZWNlIGEgcG9sw610aWNhIGRlIGNvcHlyaWdodCBkYSBlZGl0b3JhIGRvIHNldSBkb2N1bWVudG8gZSBxdWUgY29uaGVjZSBlIGFjZWl0YSBhcyBEaXJldHJpemVzIGRvIFJJLVVGTUcuCgpWb2PDqiBjb25jb3JkYSBxdWUgbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIHBvZGUsIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gY29udGXDumRvLCB0cmFuc3BvciBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gcGFyYSBmaW5zIGRlIHByZXNlcnZhw6fDo28uCgpWb2PDqiB0YW1iw6ltIGNvbmNvcmRhIHF1ZSBvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRhIFVGTUcgcG9kZSBtYW50ZXIgbWFpcyBkZSB1bWEgY8OzcGlhIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBmaW5zIGRlIHNlZ3VyYW7Dp2EsIGJhY2stdXAgZSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvLgoKVm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIMOpIG9yaWdpbmFsIGUgcXVlIHZvY8OqIHRlbSBvIHBvZGVyIGRlIGNvbmNlZGVyIG9zIGRpcmVpdG9zIGNvbnRpZG9zIG5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLiBWb2PDqiB0YW1iw6ltIGRlY2xhcmEgcXVlIG8gZGVww7NzaXRvIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gbsOjbywgcXVlIHNlamEgZGUgc2V1IGNvbmhlY2ltZW50bywgaW5mcmluZ2UgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGUgbmluZ3XDqW0uCgpDYXNvIGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBjb250ZW5oYSBtYXRlcmlhbCBxdWUgdm9jw6ogbsOjbyBwb3NzdWkgYSB0aXR1bGFyaWRhZGUgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCB2b2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBvYnRldmUgYSBwZXJtaXNzw6NvIGlycmVzdHJpdGEgZG8gZGV0ZW50b3IgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIHBhcmEgY29uY2VkZXIgYW8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBvcyBkaXJlaXRvcyBhcHJlc2VudGFkb3MgbmVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGUgcXVlIGVzc2UgbWF0ZXJpYWwgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3Ugbm8gY29udGXDumRvIGRhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBvcmEgZGVwb3NpdGFkYS4KCkNBU08gQSBQVUJMSUNBw4fDg08gT1JBIERFUE9TSVRBREEgVEVOSEEgU0lETyBSRVNVTFRBRE8gREUgVU0gUEFUUk9Dw41OSU8gT1UgQVBPSU8gREUgVU1BIEFHw4pOQ0lBIERFIEZPTUVOVE8gT1UgT1VUUk8gT1JHQU5JU01PLCBWT0PDiiBERUNMQVJBIFFVRSBSRVNQRUlUT1UgVE9ET1MgRSBRVUFJU1FVRVIgRElSRUlUT1MgREUgUkVWSVPDg08gQ09NTyBUQU1Cw4lNIEFTIERFTUFJUyBPQlJJR0HDh8OVRVMgRVhJR0lEQVMgUE9SIENPTlRSQVRPIE9VIEFDT1JETy4KCk8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBzZSBjb21wcm9tZXRlIGEgaWRlbnRpZmljYXIgY2xhcmFtZW50ZSBvIHNldSBub21lKHMpIG91IG8ocykgbm9tZXMocykgZG8ocykgZGV0ZW50b3IoZXMpIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBkYSBwdWJsaWNhw6fDo28sIGUgbsOjbyBmYXLDoSBxdWFscXVlciBhbHRlcmHDp8OjbywgYWzDqW0gZGFxdWVsYXMgY29uY2VkaWRhcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYS4KRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-08-22T18:55:26Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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