Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Magalhães, Ana Carolina Martins
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41775
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2021.
id UNB_2e0c0a25e9377c83603928db0651ca20
oai_identifier_str oai:repositorio2.unb.br:10482/41775
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Magalhães, Ana Carolina MartinsPires Júnior, Osmindo Rodrigues2021-08-17T18:09:38Z2021-08-17T18:09:38Z2021-08-172021-04-30MAGALHÃES, Ana Carolina Martins. Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon. 2021.140 f. com várias numerações, il. Tese (Doutorado em Biologia Animal) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/41775Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2021.As peçonhas de escorpião são formadas por toxinas prejudiciais a vários organismos, incluindo humanos. Várias técnicas foram desenvolvidas para entender o papel das proteínas na peçonha de animais, incluindo abordagem proteômica. Rhopalurus agamemnon (Koch, 1839) é o maior escorpião da família Buthidae no Cerrado brasileiro, medindo até 110 mm de comprimento total. O acidente com R. agamemnon é doloroso e causa algumas reações sistêmicas, mas a peçonha da espécie permanece sem investigação. Exploramos a composição protéica da peçonha por abordagem proteômica, transcriptômica e atividade-específica, identificando centenas de proteínas, incluindo enzimas como a hialuronidase, metaloproteinase, L-aminoácido oxidase e amilase, as duas últimas são relatadas pela primeira vez para peçonhas de escorpião. Esses relatos inéditos são importantes para demonstrar o quão distantes estamos de uma compreensão total da diversidade das peçonhas em em composição e função. Além disso, sabe-se que peçonhas escorpiônicas são compostas majoritariamente de moduladores de canais iônicos como sódio, potássio, cálcio e cloreto. Os moduladores iônicos são conhecidos pelo efeito neurotóxico da peçonha e pelo efeito nociceptivo do envenenamento. No entanto os moduladores de canais iônicos têm mostrado potencial efeito antitumoral contra diversas linhagens de câncer de próstata, mama e gliomas. No presente trabalho foi isolada e caracterizada uma proteína de 7118 Da com atividade sobre canais de sódio NaV 1.4 e 1.5 e atividade antitumoral específica para câncer de mama, com efeito sobre as linhagens MCF7 e MDA MB 231, provocando apoptose como demonstrado por citometria de fluxo. A toxina denominada Ra32 foi sequenciada por espectrometria de massa, sua estrutura secundária avaliada por dicroísmo circular, além da predição in silico. A estrutura primária da Ra32 é semelhante a β-NaTx Css9 de Centruroides suffusus, que deslocam a voltagem de ativação para potenciais mais negativos, afetando assim a ativação do canal de sódio e promovendo disparos espontâneos e repetitivos. Além da toxina nativa, a toxina recombinante foi expressa em E. coli com uma modificação na região C terminal, para comparação dos efeitos. A toxina nativa se mostrou mais potente contra as duas linhagens de câncer de mama testadas. A toxina nativa parece induzir apoptose pelo bloqueio dos canais NaV 1.4 e 1.5, contudo mais estudos precisam ser realizados para confirmar o mecanismo de ação da toxina. Esses dados destacam a diversidade única das proteínas da peçonha do escorpião R. agamemnon, fornecem ideias sobre novos mecanismos de envenenamento e ampliam o banco de dados de proteínas de peçonhas escorpiônicas. Os nossos dados podem ser importantes para compreender o mecanismo de ação de toxinas moduladoras de canais iônicos sobre células tumorais, além de aumentarem as possibilidades de aplicação biotecnológica destas toxinas. A descoberta de novas proteínas proporciona um novo cenário para o desenvolvimento de novas drogas e sugere novos alvos moleculares para componentes da peçonha.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Scorpion venoms are formed by toxins harmful to various organisms including humans. Several techniques have been developed to understand the role of proteins in animal venoms, including a proteomic approach. Rhopalurus agamemnon (Koch, 1839) is the largest scorpion of the Buthidae family living in Brazilian Cerrado, measuring up to 110 mm in total length. The accident with R. agamemnon is painful and causes some systemic reactions, but the venom of the species remains without investigation. We explored the protein composition of the venom using a proteomic, transcriptomic and activity- specific approach, identifying hundreds of proteins, including enzymes such as hyaluronidase, metalloproteinase, L-amino acid oxidase, and amylase, the last two being reported for the first time for scorpion venoms. These unprecedented reports are important to demonstrate how far away we are from a total understanding of the venoms’ diversity in composition and function. In addition, it is known that scorpion venoms are mainly composed of sodium, potassium, calcium and chloride ion channel modulators. Ionic modulators are known for the venom's neurotoxic effect and the nociceptive effect of poisoning. However, ion channel modulators have shown a potential antitumor effect against several strains of prostate, breast and gliomas cancer cells. In the present work, a 7118 Da protein with activity on hNaV 1.4 and 1.5 sodium channels and specific anti-tumor activity for breast cancer towards MCF7 and MDA MB 231 cell lines was isolated and characterized., causing apoptosis as demonstrated by flow cytometry. . The toxin called Ra32 was sequenced by mass spectrometry, its secondary structure evaluated by circular dichroism, in addition to in silico prediction. The primary structure of Ra32 is similar to Centruroides suffusus β-NaTx Css9, which shifts the activation voltage to more negative potentials, thus affecting the activation of the sodium channel and promoting spontaneous and repetitive firing. In addition to the native toxin, the recombinant toxin displaying a C-terminal region modification was expressed in E. coli to compare their activities. The native toxin proved to be more potent against the two breast cancer strains tested. The native toxin appears to induce apoptosis by blocking the NaV 1.4 and 1.5 channels, however further studies need to be carried out to confirm the toxin's mechanism of action. These data highlight the unique diversity of R. agamemnon venom proteins, provide insights into new poisoning mechanisms, and expand the scorpion venom protein database. Our data may be important to understand the mechanism of action of ion channel modulating toxins on tumoral cells, in addition to increasing the possibilities of biotechnological application of these toxins. The discovery of new proteins provides a new scenario for the development of new drugs and suggests new molecular targets for venom components.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Biologia AnimalA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessEstudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnoninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisEscorpião - venenoProteômicaTranscriptômicaEnzimologiaAtividade antitumoralMamas - câncerporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2021_AnaCarolinaMartinsMagalhães.pdf2021_AnaCarolinaMartinsMagalhães.pdfapplication/pdf4520953http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/41775/1/2021_AnaCarolinaMartinsMagalh%c3%a3es.pdfed9917b3e461110cb675a0897cda5dcfMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain676http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/41775/2/license.txt59c0495af143a2dbef8cb1eca992b8cfMD52open access10482/417752024-01-31 14:25:11.762open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-01-31T17:25:11Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon
title Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon
spellingShingle Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon
Magalhães, Ana Carolina Martins
Escorpião - veneno
Proteômica
Transcriptômica
Enzimologia
Atividade antitumoral
Mamas - câncer
title_short Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon
title_full Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon
title_fullStr Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon
title_full_unstemmed Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon
title_sort Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon
author Magalhães, Ana Carolina Martins
author_facet Magalhães, Ana Carolina Martins
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Magalhães, Ana Carolina Martins
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Pires Júnior, Osmindo Rodrigues
contributor_str_mv Pires Júnior, Osmindo Rodrigues
dc.subject.keyword.pt_BR.fl_str_mv Escorpião - veneno
Proteômica
Transcriptômica
Enzimologia
Atividade antitumoral
Mamas - câncer
topic Escorpião - veneno
Proteômica
Transcriptômica
Enzimologia
Atividade antitumoral
Mamas - câncer
description Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2021.
publishDate 2021
dc.date.submitted.none.fl_str_mv 2021-04-30
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-08-17T18:09:38Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-08-17T18:09:38Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-08-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MAGALHÃES, Ana Carolina Martins. Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon. 2021.140 f. com várias numerações, il. Tese (Doutorado em Biologia Animal) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.unb.br/handle/10482/41775
identifier_str_mv MAGALHÃES, Ana Carolina Martins. Estudo das propriedades bioquímicas e farmacológicas da peçonha de Rhopalurus agamemnon. 2021.140 f. com várias numerações, il. Tese (Doutorado em Biologia Animal) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
url https://repositorio.unb.br/handle/10482/41775
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/41775/1/2021_AnaCarolinaMartinsMagalh%c3%a3es.pdf
http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/41775/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv ed9917b3e461110cb675a0897cda5dcf
59c0495af143a2dbef8cb1eca992b8cf
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801864037741363200

Registros relacionados