Purificação, caracterização e avaliação de atividades biológicas de lectina de folhas de Calliandra surinamensis Benth. (Fabaceae)
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| Data de Publicação: | 2018 |
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Resumo: | VASCONCELOS, Thamara Figueiredo Procópio, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: PROCÓPIO, Thamara Figueiredo |
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VASCONCELOS, Thamara Figueiredo Procópiohttp://lattes.cnpq.br/8112430710251650http://lattes.cnpq.br/0869167120016962NAPOLEÃO, Thiago HenriquePAIVA, Patrícia Maria Guedes2019-09-13T22:31:40Z2019-09-13T22:31:40Z2018-07-31https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32900ark:/64986/00130000141bdVASCONCELOS, Thamara Figueiredo Procópio, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: PROCÓPIO, Thamara FigueiredoLectinas são proteínas que se ligam especificamente a carboidratos ou glicoconjugados. Calliandra surinamensis é um arbusto tropical perene utilizado amplamente como espécie ornamental. A presente tese teve como objetivos purificar e caracterizar uma lectina (CasuL) a partir dos foliólulos de C. surinamensis, bem como investigá-la quanto às atividades citotóxica para células cancerosas, antimicrobiana, antibiofilme e imunomoduladora. Proteínas dos foliólulos foram extraídas com NaCl 0,15 M e, em seguida, precipitadas com sulfato de amônio (saturação de 60%). A fração de proteínas precipitadas foi aplicada em coluna de gel filtração (Sephadex G-75). Foram determinados o ponto isoelétrico (pI), a massa molecular nativa, a composição em subunidades e similaridades da estrutura primária com outras proteínas vegetais. Estabilidade da atividade hemaglutinante (AH) e da estrutura terciária de CasuL frente a variações de pH e temperatura também foi analisada. A citoxicidade de CasuL para células mononucleares de sangue periférico humano (PBMCs) e células de leucemia (K562) e câncer de mama (T47D) foi determinada. Atividade antibacteriana foi avaliada contra patógenos humanos e causadores de mastite bovina e caprina. Efeitos fungistático e fungicida de CasuL para espécies de Candida foram avaliados. CasuL foi avaliada quanto à toxicidade e atividade imunomoduladora sobre esplenócitos de camundongos. CasuL foi isolada com elevado fator de purificação (112), sendo uma proteína acídica (pI 5,82) e oligomérica com massa molecular nativa de 48 kDa. CasuL apresentou similaridade (15%) com a sequência de uma proteína de Sorghum bicolor. A lectina não perdeu sua AH e não sofreu desenovelamento quando aquecida; por outro lado, alterações conformacionais foram detectadas quando CasuL foi incubada em pH alcalino, com perda da AH. CasuL não foi citotóxica para células normais (PBMCs), mas foi ativa contra células K562 e T47D (CI50 de 67,04 e 58,75 μg/mL, respectivamente). Para isolados patogênicos ao homem de Staphylococcus saprophyticcus e Staphylococcus aureus (susceptível e resistente à oxacilina), CasuL (6,25–800 μg/mL) apresentou ação bacteriostática e reduziu a formação de biofilme. A lectina inibiu o crescimento de dois isolados de mastite bovina (Sa e SSp6PD) e dois de mastite caprina (Ssp01 e Ssp5D), com concentração mínima inibitória (CMI) entre 3,75 e 15 μg/mL. Casul não causou danos estruturais, tampouco reduziu a viabilidade celular. Efeito sinérgico entre CasuL e tetraciclina foi detectado para os isolados Sa e Ssp6PD, bem como entre a lectina e ampicilina sobre o isolado Ssp01. Foi detectada ação antibiofilme sobre os isolados de mastite Sa e Ssp5D. A combinação CasuL-tetraciclina inibiu a formação de biofilme por Sa, Ssp6PD e a combinação CasuL-ampicilina inibiu a formação de biofilme por Ssp01. CasuL inibiu o crescimento (CMI: 125 μg/mL) e causou morte (CMI: 250 μg/mL) de células de Candida krusei, danificando a parede celular. CasuL (3,12–50 μg/mL) não induziu apoptose ou necrose dos esplenócitos e estimulou a proliferação celular após 48 h a 12,5 μg/mL. CasuL promoveu um aumento na produção das citocinas IL-2 e TNF-. Em conclusão, os folíolulos de C. surinamensis contêm uma lectina termoestável com amplo potencial biotecnológico devido à toxicidade para células cancerosas e atividades imunomoduladora, antibacteriana e antifúngica.FACEPELectins are proteins that bind specifically to carbohydrates or glycoconjugates. Calliandra surinamensis is a tropical perennial shrub widely used as an ornamental species. The aim of the present thesis was to purify a lectin (CasuL) from the C. surinamensis pinnulae, to characterize its structural and physicochemical properties, as well as to investigate cytotoxicity for cancer cells as well as antimicrobial, antibiofilm and immunomodulatory activities. Pinnulae proteins were extracted with 0.15 M NaCl and then precipitated with ammonium sulfate (60% saturation). The fraction of precipitated proteins was loaded onto a gel filtration column (Sephadex G-75). The isoelectric point (pI), native molecular mass, subunit composition and similarities of the primary structure with other plant proteins were determined. Stability of the hemagglutinating activity (HA) and the tertiary structure of CasuL against pH and temperature variations was also analyzed. CasuL cytotoxicity to human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and leukemia (K562) and breast cancer (T47D) cells was determined. Antibacterial activity was evaluated against human pathogens and bovine and caprine mastitis isolates. Fungistatic and fungicidal effects of CasuL for Candida species were evaluated. CasuL was evaluated for toxicity and immunomodulatory activity on mice splenocytes. CasuL was isolated with a high purification factor (112), being an acidic (pI 5.82) and oligomeric protein with native molecular mass of 48 kDa. CasuL showed similarity (15%) to the sequence of a Sorghum bicolor protein. The lectin did not lose its HA and did not undergo unfolding when heated; on the other hand, conformational changes were detected when CasuL was incubated at alkaline pH, which were reflected in the loss of AH. CasuL was not cytotoxic to normal cells (PBMCs) but was active against K562 and T47D cells (IC50 of 67.04 and 58.75 μg/mL, respectively). For human pathogenic isolates of Staphylococcus saprophyticcus and Staphylococcus aureus (susceptible and resistant to oxacillin), CasuL (6.25-800 μg/mL) presented bacteriostatic action and was able to reduce biofilm formation. The lectin inhibited the growth of two isolates of bovine mastitis (Sa and SSp6PD) and two of caprine mastitis (Ssp01 and Ssp5D), with minimal inhibitory concentration (MIC) between 3.75 and 15 μg/mL. CasuL did not cause structural damage nor reduce cell viability. Antibiofilm activity on mastitis isolates Sa and Ssp5D was detected at inhibitory and subinhibitory concentrations. The CasuL-tetracycline combination inhibited biofilm formation by Sa, and Ssp6PD, and the CasuL-ampicillin combination inhibited biofilm formation by Ssp01. CasuL inhibited growth (MIC: 125 μg/mL) and caused death (MFC: 250 μg/mL) of Candida krusei cells, damaging the cell wall. CasuL (3.12-50 μg/mL) did not induce apoptosis or necrosis of splenocytes and stimulated cell proliferation after 48 h at 12.5 μg/mL. CasuL promoted an increase in the production of IL-2 and TNF-α cytokines. In conclusion, the C. surinamensis pinnulae contain a thermostable lectin with broad biotechnological potential due to its toxicity to cancer cells as well as immunomodulatory, antibacterial and antifungal activities.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Bioquimica e FisiologiaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessLectinasFabaceaeAtividade antimicrobianaPurificação, caracterização e avaliação de atividades biológicas de lectina de folhas de Calliandra surinamensis Benth. (Fabaceae)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILTESE Thamara Figueiredo Procópio Vasconcelos.pdf.jpgTESE Thamara Figueiredo Procópio Vasconcelos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1211https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32900/5/TESE%20Thamara%20Figueiredo%20Proc%c3%b3pio%20Vasconcelos.pdf.jpg6c20f748bc60e2d6522db77284be5344MD55ORIGINALTESE Thamara Figueiredo Procópio Vasconcelos.pdfTESE Thamara Figueiredo Procópio Vasconcelos.pdfapplication/pdf8683940https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32900/1/TESE%20Thamara%20Figueiredo%20Proc%c3%b3pio%20Vasconcelos.pdf2c209938d02e8171f9623aebbee7ba63MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32900/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82310https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32900/3/license.txtbd573a5ca8288eb7272482765f819534MD53TEXTTESE Thamara Figueiredo Procópio Vasconcelos.pdf.txtTESE Thamara Figueiredo Procópio Vasconcelos.pdf.txtExtracted texttext/plain171197https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32900/4/TESE%20Thamara%20Figueiredo%20Proc%c3%b3pio%20Vasconcelos.pdf.txtd6acc5363674692864d31b6957620c06MD54123456789/329002021-06-01 22:46:57.984oai:repositorio.ufpe.br:123456789/32900TGljZW7Dp2EgZGUgRGlzdHJpYnVpw6fDo28gTsOjbyBFeGNsdXNpdmEKClRvZG8gZGVwb3NpdGFudGUgZGUgbWF0ZXJpYWwgbm8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgKFJJKSBkZXZlIGNvbmNlZGVyLCDDoCBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkZSBQZXJuYW1idWNvIChVRlBFKSwgdW1hIExpY2Vuw6dhIGRlIERpc3RyaWJ1acOnw6NvIE7Do28gRXhjbHVzaXZhIHBhcmEgbWFudGVyIGUgdG9ybmFyIGFjZXNzw612ZWlzIG9zIHNldXMgZG9jdW1lbnRvcywgZW0gZm9ybWF0byBkaWdpdGFsLCBuZXN0ZSByZXBvc2l0w7NyaW8uCgpDb20gYSBjb25jZXNzw6NvIGRlc3RhIGxpY2Vuw6dhIG7Do28gZXhjbHVzaXZhLCBvIGRlcG9zaXRhbnRlIG1hbnTDqW0gdG9kb3Mgb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IuCl9fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fX19fXwoKTGljZW7Dp2EgZGUgRGlzdHJpYnVpw6fDo28gTsOjbyBFeGNsdXNpdmEKCkFvIGNvbmNvcmRhciBjb20gZXN0YSBsaWNlbsOnYSBlIGFjZWl0w6EtbGEsIHZvY8OqIChhdXRvciBvdSBkZXRlbnRvciBkb3MgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMpOgoKYSkgRGVjbGFyYSBxdWUgY29uaGVjZSBhIHBvbMOtdGljYSBkZSBjb3B5cmlnaHQgZGEgZWRpdG9yYSBkbyBzZXUgZG9jdW1lbnRvOwpiKSBEZWNsYXJhIHF1ZSBjb25oZWNlIGUgYWNlaXRhIGFzIERpcmV0cml6ZXMgcGFyYSBvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRhIFVGUEU7CmMpIENvbmNlZGUgw6AgVUZQRSBvIGRpcmVpdG8gbsOjbyBleGNsdXNpdm8gZGUgYXJxdWl2YXIsIHJlcHJvZHV6aXIsIGNvbnZlcnRlciAoY29tbyBkZWZpbmlkbyBhIHNlZ3VpciksIGNvbXVuaWNhciBlL291IGRpc3RyaWJ1aXIsIG5vIFJJLCBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSAoaW5jbHVpbmRvIG8gcmVzdW1vL2Fic3RyYWN0KSBlbSBmb3JtYXRvIGRpZ2l0YWwgb3UgcG9yIG91dHJvIG1laW87CmQpIERlY2xhcmEgcXVlIGF1dG9yaXphIGEgVUZQRSBhIGFycXVpdmFyIG1haXMgZGUgdW1hIGPDs3BpYSBkZXN0ZSBkb2N1bWVudG8gZSBjb252ZXJ0w6otbG8sIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gc2V1IGNvbnRlw7pkbywgcGFyYSBxdWFscXVlciBmb3JtYXRvIGRlIGZpY2hlaXJvLCBtZWlvIG91IHN1cG9ydGUsIHBhcmEgZWZlaXRvcyBkZSBzZWd1cmFuw6dhLCBwcmVzZXJ2YcOnw6NvIChiYWNrdXApIGUgYWNlc3NvOwplKSBEZWNsYXJhIHF1ZSBvIGRvY3VtZW50byBzdWJtZXRpZG8gw6kgbyBzZXUgdHJhYmFsaG8gb3JpZ2luYWwgZSBxdWUgZGV0w6ltIG8gZGlyZWl0byBkZSBjb25jZWRlciBhIHRlcmNlaXJvcyBvcyBkaXJlaXRvcyBjb250aWRvcyBuZXN0YSBsaWNlbsOnYS4gRGVjbGFyYSB0YW1iw6ltIHF1ZSBhIGVudHJlZ2EgZG8gZG9jdW1lbnRvIG7Do28gaW5mcmluZ2Ugb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgb3V0cmEgcGVzc29hIG91IGVudGlkYWRlOwpmKSBEZWNsYXJhIHF1ZSwgbm8gY2FzbyBkbyBkb2N1bWVudG8gc3VibWV0aWRvIGNvbnRlciBtYXRlcmlhbCBkbyBxdWFsIG7Do28gZGV0w6ltIG9zIGRpcmVpdG9zIGRlCmF1dG9yLCBvYnRldmUgYSBhdXRvcml6YcOnw6NvIGlycmVzdHJpdGEgZG8gcmVzcGVjdGl2byBkZXRlbnRvciBkZXNzZXMgZGlyZWl0b3MgcGFyYSBjZWRlciDDoApVRlBFIG9zIGRpcmVpdG9zIHJlcXVlcmlkb3MgcG9yIGVzdGEgTGljZW7Dp2EgZSBhdXRvcml6YXIgYSB1bml2ZXJzaWRhZGUgYSB1dGlsaXrDoS1sb3MgbGVnYWxtZW50ZS4gRGVjbGFyYSB0YW1iw6ltIHF1ZSBlc3NlIG1hdGVyaWFsIGN1am9zIGRpcmVpdG9zIHPDo28gZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3UgY29udGXDumRvIGRvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZTsKZykgU2UgbyBkb2N1bWVudG8gZW50cmVndWUgw6kgYmFzZWFkbyBlbSB0cmFiYWxobyBmaW5hbmNpYWRvIG91IGFwb2lhZG8gcG9yIG91dHJhIGluc3RpdHVpw6fDo28gcXVlIG7Do28gYSBVRlBFLCBkZWNsYXJhIHF1ZSBjdW1wcml1IHF1YWlzcXVlciBvYnJpZ2HDp8O1ZXMgZXhpZ2lkYXMgcGVsbyByZXNwZWN0aXZvIGNvbnRyYXRvIG91IGFjb3Jkby4KCkEgVUZQRSBpZGVudGlmaWNhcsOhIGNsYXJhbWVudGUgbyhzKSBub21lKHMpIGRvKHMpIGF1dG9yIChlcykgZG9zIGRpcmVpdG9zIGRvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSBlIG7Do28gZmFyw6EgcXVhbHF1ZXIgYWx0ZXJhw6fDo28sIHBhcmEgYWzDqW0gZG8gcHJldmlzdG8gbmEgYWzDrW5lYSBjKS4KRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212021-06-02T01:46:57Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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