O estudo ontogenético da composição de inibidores de veneno de serpentes e a avaliação da atividade neutralizante do -PLI presente no plasma de Bothrops jararaca

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Caroline Serino
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-18052022-143245/
Resumo: Os inibidores naturais de venenos de serpentes têm sido estudados há mais de um século. Entre eles, estão as proteínas de plasma de alguns mamíferos e de serpentes não peçonhentas e peçonhentas, que possuem a capacidade de promover uma resistência ao veneno. Estas proteínas têm despertado o interesse biotecnológico, já que são uma ótima alternativa para o desenvolvimento de novos fármacos. As principais proteínas encontradas no plasma desses animais, com capacidade de neutralização do veneno, são os inibidores de metaloproteinases e os inibidores de PLA2 (PLIs). A PLA2 atua no efeito local do envenenamento, causando inflamação do tecido na área afetada. Nesse contexto, recentemente foi isolado o γBjPLI, que é um PLI presente no sangue da serpente peçonhenta <i>Bothrops jararaca</i>. Esta proteína pertence à classe gama (γ), com base em domínios estruturais característicos. O γBjPLI possui aproximadamente 22 kDa e inibe as atividades enzimáticas, edematogênicas e mionecróticas das PLA2, sugerindo um papel desse inibidor na proteção dessas serpentes contra o autoenvenenamento. Baseado nessas informações, neste trabalho, foi estudado de forma comparativa a composição proteica do plasma de neonatos, jovens e adultos, fêmeas e machos de <i>B jararaca</i>, por análises de SDS-PAGE, <i>Western blotting</i>, cromatografia de afinidade, ELISA e espectrometria de massa. Tais análises permitiram identificar proteínas do tipo PLI (αPLI, βPLI e γPLI) em todas as fases da vida, sendo que αPLI e βPLI foram identificados pela primeira vez no plasma da serpente <i>B. jararaca</i>. Também foi realizada a avaliação da interação e neutralização da atividade anticoagulante da crotoxina por tromboelastometria, em que o γBjPLI foi capaz de inibir até 43% da atividade dessa toxina. Ademais, mostrou uma maior afinidade pela PLA2 Asp-49 em comparação à PLA2 Lys-49, tanto por apresentar uma alteração em espectros obtidos por dicroísmo circular, quanto pela inibição das atividades miotóxicas e edematogênicas, com valores de 19,6% e 38,5% para a PLA2 Asp-49, superiores aos 16% e 19,6% para a PLA2 Lys-49, respectivamente. Além disso, para estabelecer novos métodos de obtenção destes inibidores com maiores rendimentos mantendo a estabilidade e atividade, o γBjPLI foi clonado e expresso utilizando o vetor pET28a e a cepa de expressão <i>SHuffle</i> da espécie de bactéria <i>Escherichia coli.</i>.
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spelling O estudo ontogenético da composição de inibidores de veneno de serpentes e a avaliação da atividade neutralizante do -PLI presente no plasma de Bothrops jararacaOntogenetic study of the composition of snake venom inhibitors and evaluation of the neutralizing activity of the γ-PLI present in the plasma of <i>Bothrops jararaca</i> snake.EnvenenamentoEnvenomationFosfolipase A2Inibidor de PLA2Phospholipases A2PLA2 inhibitorSerpente peçonhentaVenomous snakesOs inibidores naturais de venenos de serpentes têm sido estudados há mais de um século. Entre eles, estão as proteínas de plasma de alguns mamíferos e de serpentes não peçonhentas e peçonhentas, que possuem a capacidade de promover uma resistência ao veneno. Estas proteínas têm despertado o interesse biotecnológico, já que são uma ótima alternativa para o desenvolvimento de novos fármacos. As principais proteínas encontradas no plasma desses animais, com capacidade de neutralização do veneno, são os inibidores de metaloproteinases e os inibidores de PLA2 (PLIs). A PLA2 atua no efeito local do envenenamento, causando inflamação do tecido na área afetada. Nesse contexto, recentemente foi isolado o γBjPLI, que é um PLI presente no sangue da serpente peçonhenta <i>Bothrops jararaca</i>. Esta proteína pertence à classe gama (γ), com base em domínios estruturais característicos. O γBjPLI possui aproximadamente 22 kDa e inibe as atividades enzimáticas, edematogênicas e mionecróticas das PLA2, sugerindo um papel desse inibidor na proteção dessas serpentes contra o autoenvenenamento. Baseado nessas informações, neste trabalho, foi estudado de forma comparativa a composição proteica do plasma de neonatos, jovens e adultos, fêmeas e machos de <i>B jararaca</i>, por análises de SDS-PAGE, <i>Western blotting</i>, cromatografia de afinidade, ELISA e espectrometria de massa. Tais análises permitiram identificar proteínas do tipo PLI (αPLI, βPLI e γPLI) em todas as fases da vida, sendo que αPLI e βPLI foram identificados pela primeira vez no plasma da serpente <i>B. jararaca</i>. Também foi realizada a avaliação da interação e neutralização da atividade anticoagulante da crotoxina por tromboelastometria, em que o γBjPLI foi capaz de inibir até 43% da atividade dessa toxina. Ademais, mostrou uma maior afinidade pela PLA2 Asp-49 em comparação à PLA2 Lys-49, tanto por apresentar uma alteração em espectros obtidos por dicroísmo circular, quanto pela inibição das atividades miotóxicas e edematogênicas, com valores de 19,6% e 38,5% para a PLA2 Asp-49, superiores aos 16% e 19,6% para a PLA2 Lys-49, respectivamente. Além disso, para estabelecer novos métodos de obtenção destes inibidores com maiores rendimentos mantendo a estabilidade e atividade, o γBjPLI foi clonado e expresso utilizando o vetor pET28a e a cepa de expressão <i>SHuffle</i> da espécie de bactéria <i>Escherichia coli.</i>.Snake venom inhibitors have been studied for over a century. Among them are the plasma proteins of some mammals and of non-venomous and venomous snakes, which have the ability to promote resistance to the venom. These proteins have aroused biotechnological interest, as they are an excellent alternative for the development of new drugs. The main proteins found in animal plasma, capable of neutralizing venom, are metalloproteinase inhibitors and PLA2 inhibitors (PLIs). The PLA2 acts in the local effect of envenomation, causing tissue inflammation in the affected area. Based on this information, BjPLI was recently isolated, which is a PLI present in the blood of the venomous snake <i>Bothrops jararaca</i>. γBjPLI belongs to the gamma (γ) class, based on its characteristic domains. γBjPLI has approximately 22 kDa and inhibits the enzymatic, edematogenic and myonecrotic activities of PLA2, suggesting a role of this inhibitor in the protection of these snakes against self-envenomation. Knowing that, in this work it is presented a comparative study of the protein composition of the plasma of newborns, young and adults, females and males of <i>B. jararaca</i>, by analysis of SDS-PAGE, Western blotting, affinity chromatography, ELISA and mass spectrometry. Such analysis allowed to identify PLI-like proteins (αPLI, βPLI and γPLI) at all stages of life, with αPLI and βPLI were being found for the first time in the <i>B. jararaca</i> snake plasma. An evaluation of the interaction and neutralization of crotoxin anticoagulant activity by thromboelastometry was also performed, and γBjPLI was able to inhibit up to 43% of the activity. In addition, it showed a greater affinity for PLA2 Asp-49 compared to PLA2 Lys- 49, evidenced by an alteration in spectra obtained by circular dichroism, and by the inhibition of myotoxic and edematogenic activities, with values of 19.6% and 38. 5% for PLA2 Asp-49, higher than 16% and 19.6% for PLA2 Lys-49, respectively. Furthermore, to establish new methods for obtaining these inhibitors with greater yield, stability, and activity, γBjPLI was cloned and expressed using the pET28a vector and a SHuffle expression strain of the bacterium species <i>Escherichia coli.</i>Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAzevedo, Anita Mitico TanakaZani, Karen de MoraisSilva, Caroline Serino2021-11-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-18052022-143245/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-12-07T14:00:55Zoai:teses.usp.br:tde-18052022-143245Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-12-07T14:00:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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