Academic literature on the topic 'Peptídeos bioativos'

A soja é a principal cultura no agronegócio brasileiro, incorporada aos poucos no cerrado, levou o Centro-Oeste a se tornar uns dos maiores produtores do grão, especificamente, o estado de Goiás, que se encontra entre os maiores produtores nacionais. A soja possui grande importância nutricional, devido ao teor proteico, entretanto, no processamento, a fragmentação proteica gera peptídeos, que podem exercer funções biológicas e serem denominados bioativos. Nesse contexto, esta revisão buscou enfatizar a importância dos peptídeos bioativos de soja e suas principais propriedades funcionais, verificando-se, assim, que estes podem ser explorados pela indústria alimentícia, na busca de alimentos com apelos funcionais.

O objetivo deste trabalho foi obter um diafiltrado de soro de leite ovino e avaliar o efeito da temperatura e do pH na atividade enzimática da protease corolase H-pH. Também investigou-se o grau de hidrólise da protease (corolase H-pH) em diferentes tempos (1, 2, 3, 4, 5 e 6 h) e também a massa molecular média e comprimento médio da cadeia peptídica das amostras. O pH e a temperatura influenciaram significativamente a atividade enzimática, sendo indicado o pH 8 e a temperatura de 60°C. O hidrolisado em 1 h de reação apresentou o maior número de péptidos em intervalo de 300 a 500 m/z (23,28%). Também foi encontrado maiores percentuais de peptídeos na faixa de 4.000 m/z (13,77%) e 5.000 m/z (4,59%) em com o tempo de 5 h de hidrólise que apresentou valores de 11.99 e 1.75%, respectivamente. Além disso, os péptidos ≥12.000 m/z foram reduzidos em 49,04% em tempo de hidrólise de 5 h. Nas faixas mencionadas, o número de peptídeos foi superior em 1 h de hidrólise e poderiam estar relacionados ao destaque frente as propriedades bioativas como atividade antioxidante e antimicrobiana. As diferenças na distribuição do número de peptídeos em toda faixa investigada (300 – 20.000 m/z) em MALDI-TOF, foi alterada com o tempo de hidrólise, o que pode ter contribuído para degradação das sequências péptidas ativas das moléculas. O concentrado proteico de soro de leite ovino diafiltrado (solução 10% (p/v) em 60°C, pH 8,0) hidrolisado com enzima corolase H-pH (1% baseado no conteúdo proteico) em 1 h de reação, é recomendado como ideal para a obtenção de peptídeos.

A indústria e a ciência estudam e desenvolvem produtos a partir de fonte natural para suprir a demanda por moléculas com atividades antioxidante e antimicrobiana. A pele de rã é um subproduto de frigoríficos de abate desse animal e tem sido objeto de estudo na prospecção de peptídeos bioativos oriundos de hidrólise enzimática. No Brasil, a rã-touro (Lithobates catesbeianus) é a única espécie permitida para exploração comercial em ranários para aproveitamento da carne. Este estudo teve por objetivo avaliar o uso do ultrassom em conjunto com a hidrólise enzimática de pele de rã-touro para a produção de peptídeos com atividades antioxidante e antimicrobiana. Os resultados mostraram que os peptídeos liberados pela hidrólise convencional da pele de rã-touro possuem expressiva atividade antioxidante. O uso de um sonicador diminuiu o tempo de hidrólise para 5 min, com a melhor potência de 250 W avaliada pelas análises do DPPH e do FRAP, enquanto que a potência de 100 W foi melhor para a análise do ABTS. Em relação à atividade antimicrobiana, os hidrolisados não apresentaram qualquer resultado na concentração de 20 mg mL-1, sendo necessário fazer outros estudos com valores maiores de concentração de amostra.

As proteínas do soro do leite, também conhecidas como whey protein, são extraídas durante o processo de fabricação do queijo. Possuem alto valor nutricional, contendo alto teor de aminoácidos essenciais, especialmente os de cadeia ramificada. Também apresentam alto teor de cálcio e de peptídeos bioativos do soro. Pesquisas recentes demonstram sua grande aplicabilidade no esporte, com possíveis efeitos sobre a síntese protéica muscular esquelética, redução da gordura corporal, assim como na modulação da adiposidade, e melhora do desempenho físico. Estudos envolvendo a análise de seus compostos bioativos evidenciam benefícios para a saúde humana. Entre esses possíveis benefícios destacam-se seus efeitos hipotensivo, antioxidante e hipocolesterolêmico. Esta revisão buscou trabalhos que trazem avaliação das propriedades funcionais das proteínas do soro, tanto em humanos como em animais. Apesar das evidências apresentadas, novos estudos, assim como o desenvolvimento de novos alimentos enriquecidos com as proteínas do soro, com o intuito de facilitar seu consumo por grandes grupos populacionais, são necessários para verificar sua real eficácia.

OBJETIVOS: identificar os elementos protetores do leite materno que atuam na prevenção de doenças gastrintestinais e respiratórias. FONTE DOS DADOS: a busca foi realizada nas bases de dados Bireme, Lilacs, Medline e Scielo, utilizando os descritores leite materno, doenças gastrintestinais e doenças respiratórias, com limites de idiomas (português, inglês e espanhol) e de período (1996 a 2009). Foram selecionados 46 textos por atenderem aos objetivos deste trabalho. SÍNTESE DOS DADOS: a IgA é imunoglobulina com maior capacidade protetora contra ambos os tipos de doenças, por sobreviver às mucosas intestinal e respiratória. O leite materno também possui outras imunoglobulinas, anticorpos, oligossacarídeos, lipídeos, peptídeos bioativos, entre outros constituintes exclusivos com mecanismos específicos que, além da proteção contra essas doenças, estimulam o desenvolvimento do sistema imune do lactente. Assim, nenhum outro leite possui essas propriedades e podem até ser a causa destas doenças. Campanhas e ações em Saúde Pública que incentivam o aleitamento materno devem ser continuamente desenvolvidas e estimuladas, considerando todos os benefícios que o mesmo proporciona.

O caráter investigativo e visionário fez do médico Vital Brazil um grande cientista, reconhecido nacional e internacionalmente. Vital Brazil sempre demonstrou visão inovadora sobre venenos e toxinas animais, sugerindo o potencial terapêutico e buscando a comprovação científica deste potencial por meio de estudos direcionados. Venenos, toxinas e secreções animais são considerados fontes naturais importantes à obtenção de compostos bioativos. Estes compostos têm sido utilizados como fonte para obtenção de novos compostos líderes e também como ferramentas para investigação de receptores, canais iônicos e enzimas. Contudo, apesar de diversos compostos obtidos de venenos animais terem sido descobertos e testados nas últimas décadas, raros chegaram, de fato, ao mercado. Processos de desenvolvimento de novos fármacos desta natureza requerem grandes investimentos de tempo e de dinheiro, sem garantia de sucesso. O surgimento de novas técnicas tanto de síntese química, como de triagem de atividade farmacológica, contribuiu sobremaneira para a preferência das indústrias farmacêuticas emde fontes naturais. Porém, as coleções de milhões de compostos, resultantes da era da abordagem combinatória, não corresponderam ao sucesso esperado. A evolução dos métodos de síntese de peptídeos permitiu que modificações na estrutura química de compostos de origem natural (animal) fossem planejadas a fim de melhorar a estabilidade e a biodisponibilidade oral de peptídeos. Assim, no novo milênio, a indústria farmacêutica retomou os investimentos em produtos de origem natural, tanto em candidatos a fármacos, como compostos líderes para serem otimizados no processo de desenvolvimento. O avanço das ciências “ômicas” também contribuiu, de forma significativa, no processo mais racional de descoberta de novos candidatos a fármacos e de novos protótipos, além da identificação de novos alvos moleculares. A estratégia de descoberta mais racional associada à biotecnologia tem permitido que compostos de origem natural (animal) tenham grande destaque tanto no processo de desenvolvimento de novas vacinas como de novos biofármacos.

A apitoxina é o veneno produzido pelas abelhas do gênero Apis, com objetivo de proteger a colônia contra a extensa variedade de predadores, que vão desde outros artrópodes a vertebrados, e consiste numa mistura complexa de enzimas, peptídeos e aminoácidos, além de pequenas quantidades de carboidratos e lipídios. Tanto a apitoxina, quanto seus compostos bioativos, apresentam diversificada eficácia biológica in vitro e in vivo contra uma variedade de doenças. A terapia com apitoxina tem sido utilizada na Medicina tradicional chinesa, bem como na antiga Grécia e Egito, há milhares de anos, para o tratamento da artrite, reumatismo e outras doenças autoimunes, bem como contra neoplasias, doenças de pele, dor e infecções e mais recentemente contra alguns tipos de câncer. Sua composição desperta o interesse da comunidade científica desde o século XIX, e na década de 80 já estimava-se a importância deste possível agente terapêutico na medicina ocidental. Hoje, vem sendo utilizado em uma ampla gama de fármacos, e a sua utilização do veneno de abelha no cenário atual, tem se configurado como uma proposta diferenciada de produto a ser extraído da apicultura e com grande visibilidade no mercado. Na Europa e em alguns mercados globais já existem fórmulas farmacêuticas registradas com o veneno da abelha bruto. A composição química da apitoxina, os métodos de coleta, as propriedades biológicas e suas possíveis aplicações terapêuticas estão bem documentadas nesta revisão.

A obesidade é uma doença complexa de etiologia multifacetada, com sua própria fisiopatologia, comorbidades e capacidades desabilitantes. Aceitar a obesidade como uma doença é fundamental para o seu tratamento. Atualmente, o tecido adiposo é um dos principais focos das pesquisas em obesidade, devido a uma revolução no entendimento da função biológica desse tecido desde a última década. Já está muito claro que o tecido adiposo branco secreta múltiplos peptídeos bioativos, denominados adipocinas (proteínas sintetizadas e secretadas pelo tecido adiposo). Dessa forma, o objetivo deste trabalho de revisão foi investigar a relação entre obesidade e adipocinas inflamatórias, buscando discutir o papel do exercício físico no tratamento dessa patologia. Os resultados demonstram que uma das mais importantes descobertas das pesquisas recentes em obesidade é o conceito de que ela é caracterizada por uma inflamação crônica. Dentre todas as adipocinas, sem dúvida, a IL-6, o TNF-α, a leptina (pró-inflamatórias) e a adiponectina (anti-inflamatória) vêm recebendo atenção especial da literatura especializada. O aumento da concentração dessas adipocinas promove grande impacto em diversas funções corporais que estão fortemente correlacionadas com doenças cardiovasculares. Uma vez que a obesidade é considerada uma doença inflamatória e o exercício físico modula de forma direta tais processos, é essencial que tenhamos como um dos objetivos principais de nossos programas de exercícios físicos a melhora da resposta inflamatória de obesos.

O feijão fornece nutrientes essenciais que podem substituir parcialmente outros produtos proteicos para a população de baixa renda. No entanto, os grãos de feijão estão sujeitos aos fenômenos de escurecimento e endurecimento pós-colheita, que resultam na perda de qualidade tecnológica e sensorial, além da rejeição do produto por grande parte dos consumidores. Quando os processos que resultam nestes fenômenos não são controlados, são necessários mecanismos de aproveitamento deste grão para evitar seu descarte. Uma forma de aproveitamento compreende o fracionamento dos componentes presentes no grão para a obtenção de diversos bioprodutos com propriedades bioativas, tais como os peptídeos bioativos. O objetivo deste trabalho foi realizar a extração proteica de feijão comum (Phaseolus vulgaris) cv. BRSMG-Madrepérola a partir de diferentes métodos de extração e verificar a atividade antioxidante in vitro por FRAP e DPPH dos extratos proteicos. O melhor método de extração proteica foi o método de extração alcalina (pH 8,0), com até 28,9 mg/mL para o feijão ETC. Já a maior atividade antioxidante, verificada pelo método FRAP, foi alcançada na extração que compreende o uso de acetato de sódio 20 mM pH 5,0. Os resultados indicam a viabilidade de obtenção de antioxidantes de ocorrência natural e a agregação de valor a substratos proteicos de baixo custo, ou que seriam descartados por serem sujeitos aos fenômenos de endurecimento. Palavras-chave: Endurecimento. Bioatividade. Antioxidante. DPPH. FRAP. AbstractCommon beans provide essential nutrients that can partially replace other protein products for the low-income population. However, bean grains are subject to the phenomena of darkening and post-harvest hardening, which result in the loss of technological and sensorial quality, in addition to rejection of the product by most consumers. When the processes that result in these phenomena are not controlled, mechanisms of utilization of this grain are necessary to avoid its discard. An alternative to integral use comprises the fractionation of the components present in the grain to obtain several bioproducts with bioactive properties, such as the bioactive peptides. The aim of this work was to perform the protein extraction of common bean (Phaseolus vulgaris) cv. BRSMG- cv. BRSMG-Madrepérola from different extraction methods and to verify the antioxidant activity of the protein extracts in vitro by FRAP and DPPH methods. The method that resulted in higher protein extraction was the alkaline extraction method (pH 8.0), 28.9 mg / mL for ETC beans. The highest antioxidant activity, verified by the FRAP method, was achieved in the extraction method which included the use of 20 mM sodium acetate pH 5.0. The “Hard-to-cook” phenomenon did not seem to affect definitively the bioactivity of the bioactive proteins obtained, suggesting that it is possible to use these components as an alternative for the use of the grains affected by the hardening process. Keywords: Hardening. Bioactivity. Antioxidant. DPPH, FRAP.

A biotecnologia é uma prática antiga, sendo utilizada desde o antigo Egito para a produção de pão e cerveja. No mundo contemporâneo, a biotecnologia tem sido utilizada de diversas formas, incluindo o tratamento de doenças. No universo acadêmico, a biotecnologia tem permitido um avanço rápido do conhecimento. Neste artigo, fazemos um breve resumo sobre o que é biotecnologia, sua relação com o processo de inovação e produção de biofármacos. No universo acadêmico, a biotecnologia tem contribuído de forma decisiva para a descoberta de novas moléculas bioativas, como no caso da hemopressina e de diversos outros peptídeos intracelulares.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2007.
Submitted by Luis Felipe Souza (luis_felas@globo.com) on 2009-01-06T11:50:53Z No. of bitstreams: 1 Tese_2007_GuilhermeBrand.pdf: 2881183 bytes, checksum: 288d28ea9218253f925a58ab10586cf5 (MD5)
Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-02-27T16:09:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_2007_GuilhermeBrand.pdf: 2881183 bytes, checksum: 288d28ea9218253f925a58ab10586cf5 (MD5)
Made available in DSpace on 2009-02-27T16:09:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_2007_GuilhermeBrand.pdf: 2881183 bytes, checksum: 288d28ea9218253f925a58ab10586cf5 (MD5)
Os capítulos um e dois tratam da prospecção de peptídeos bioativos da secreção de Phyllomedusa hypochondrialis. Mais especificamente, o primeiro aplica técnicas proteômicas, principalmente espectrometria de massa, para o estudo de peptídeos relacionados à bradicinina (BRPs). Estes estavam presentes tanto na secreção solúvel quanto em fragmentos dissecados de pele do anfíbio. Dezoito BRPs, assim como suas modificações pós-traducionais, foram caracterizados por seqüenciamento MS/MS denovo e experimentos de geração de imagens por MALDI em um fragmento de pele. Essas moléculas tiveram alta similaridade de seqüência com as cininas plasmáticas de alguns mamíferos e répteis. Tamanha diversidade de moléculas dentro da mesma família peptídica e pertencendo a mesma espécie pode estar relacionada à especializações funcionais desses peptídeos a uma variedade de receptores correspondentes em diferentes predadores. Também um novo análogo, [Val]1,[Thr]6-bradicinil-Gln,Ser teve sua atividade biológica detectada em culturas celulares expressando o receptor de bradicinina humana B2 e em preparações de íleo de porquinho-da-índia. O capítulo dois descreve a mesma aproximação metodológica para o estudo de peptídeos antimicrobianos da família das dermaseptinas. As estruturas primárias dessas moléculas, nomeadas de DShypo 01, 02, 03, 04, 06 e 07 foram obtidas por experimentos MS/MS de novo, degradação de Edman e seqüenciamento de cDNA. O quinto peptídeo foi o mesmo DS 01 de Phyllomedusa oreades, previamente descrito pelo nosso grupo. A maioria dos peptídeos purificados do extrato cutâneo total de P. hypochondrialis pôde ser diretamente localizada e mapeada em um fragmento de pele dorsal usando técnicas de obtenção de imagens por espectrometria de massa. Comparações foram feitas entre peptídeos e drogas comerciais com relação à suas atividades antimicrobianas e contra Leishmania amazonensis. Também foram executados estudos comparativos dos efeitos líticos em células do sangue de mamíferos e da interação com vesículas de DMPC por ressonância plasmônica de superfície. Os capítulos três e quatro tratam do estudo da interação de peptídeos membranoativos com membranas modelo, com ênfase em sua categorização em grupos e predição de atividade. Para tal, dezessete peptídeos membrano-ativos foram sintetizados e tiveram suas interações com vesículas unilamelares de DMPC e de DMPC/DMPG (2:1 mol/mol) estudadas por uma série de técnicas biofísicas. Estas técnicas permitiram a dissecção das interações entre peptídeos e membranas em termos de sua interação inicial, grau de inserção em membranas e indução de extravasamento de marcadores fluorescentes. Por esta aproximação, ficou clara a existência de no mínimo cinco sub-grupos funcionais de peptídeos membrano-ativos, sendo três desses grupos compostos por antimicrobianos, um de peptídeos penetradores de células e mais um de peptídeos membrano-ativos capazes unicamente de adsorção em membranas. Também as relações estrutura e função são revistas de acordo com esta nova perspectiva. O capítulo quatro descreve a determinação de parâmetros termodinâmicos para a adsorção do mesmo grupo de dezessete peptídeos em vesículas fosfolipídicas. Para tal, as isotermas de interação obtidas por calorimetria de titulação isotérmica (ITC) foram analisadas pelo método de partição em superfície. Esse método é capaz de extrair das isotermas uma constante de afinidade intrínsica ao peptídeo (Kp), a qual exclui efeitos eletrostáticos, além de uma constante de afinidade aparente (Kapp). Somente quatro dos dezessete peptídeos tiveram isotermas passíveis de ajuste com extração de parâmetros verossímeis. Esses peptídeos tiveram interação primariamente eletrostáticas com membranas, conforme classificado no capítulo três. As causas do não ajuste das isotermas de interação para alguns peptídeos foram discutidas em detalhe e relacionadas ao seu mecanismo de interação específico. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT
Chapters one and two deal with the isolation and identification of bioactive peptides from the skin secretion of Phyllomedusa hypochondrialis. The first chapter demonstrates the use of protemic techniques, mainly mass spectrometry, for the study of bradykinin related peptides (BRPs) present in the amphibian´s secretion and freshly dissected skin fragments. Eighteen BRPs, along with their post-translational modifications, were characterized in the secretion by de novo MS/MS sequencing and direct MALDI imaging experiments on the frog skin. These molecules revealed strong sequence similarities to the main plasma kinins of mammals and reptiles. Such a diversity of molecules, within the same peptide family, belonging to a single amphibian species may be related to functional specializations of these peptides and a variety of corresponding receptors that might be present in a number of different predators. Also, a novel analog, [Val]1,[Thr]6-bradykinyl-Gln,Ser had its biological activity positively detected in cell culture expressing the human bradykinin B2 receptor and in guinea pig ileum preparations. Chapter two describes the same methodological approach to the study of antimicrobial peptides from the dermaseptin family. The primary structures of these molecules, named DShypo 01, 02, 03, 04, 06, and 07, were determined by de novo MS/MS experiments, Edman degradation, and cDNA sequencing. The fifth peptide was found to be precisely the same DS 01 from Phyllomedusa oreades, previously described by our group. The majority of the peptides purified from the crude skin secretion could be directly localized and mapped onto a freshly dissected dorsal skin fragment using mass spectrometry-imaging techniques. Comparisons between peptides and commercial drugs on their antibacterial and anti-Leishmania amazonensis efficiencies, associated with peptide lytic effects on mammalian blood cells and surface plasmon resonance interaction studies on immobilized DMPC vesicles, were also performed. Chapters three and four describe the study of membrane-active peptides with model membranes, emphasizing their categorization and bioactivity prediction. Seventeen membrane-active peptides were synthesized and had their interaction with DMPC and DMPC/DMPG (2:1 mol/mol) large unilamelar vesicles studied by a series of biophysical techniques. These techniques allowed the dissection of the interaction of peptides with membranes in terms of their initial recognition, degree of insertion in the bilayer and induction of fluorescent dye leakage. This approach made clear the existence of at least five functional groups of membrane-active peptides, three of them composed of antimicrobial molecules, one of cell-penetrating peptides and one of peptides only capable of adsorption. Also, structural and functional relationships relevant to the interaction of peptides and membranes were re-evaluated according to this new perspective. Chapter four deals with the extraction of thermodynamical parameters from the adsorption of the same group of seventeen peptides into phospholipid vesicles. For such, interaction isotherms were obtained by isothermal titration calorimetry (ITC) and analyzed by the surface partition method. This method is capable of estimating an intrinsic affinity constant (Kp), that excludes electrostatic effects, as well as an apparent affinity constant (Kapp). Membrane adsorption of only four out of seventeen peptides resulted in isotherms capable of adjustment to the surface partition model. These peptides had interactions mainly driven by electrostatic effects, as categorized in chapter three. The reasons for the incapacity to fit the isotherms were discussed and related to specific peptide mechanisms.

Peptídeos antimicrobianos (AMP) são importantes componentes do sistema imune de todos os organismos vivos. No plasma de Acanthoscurria rondoniae isolamos 15 AMP com similaridade com a hemocianina. As sete subunidades da hemocianina foram sequenciadas e sua estrutura tridimensional determinada. A rondonina, processada a partir de uma enzima do plasma em condições ácidas apresentou melhor atividade em pH ácido, sinergismo com gomesina, não citotóxico, não interagiu com membranas artificiais lipídicas, protegeu as células da infecção por vírus humanos de RNA e seu mecanismo de ação em leveduras está associado com material genético. Nossos resultados nos ajudam a entender porque aracnídeos sobreviveram por um longo tempo na escala evolutiva. E como as doenças infecciosas estão entre as principais causas de morte da população humana torna-se vital investir na busca de substâncias naturais ou sintéticas que exibam atividades antimicrobianas específicas e, acima de tudo, que as exerçam através de mecanismos de ação alternativos daqueles dos antibióticos disponíveis.
Antimicrobial peptides (AMP) are important components of the immune system of all living organisms. In the plasma of Acanthoscurria rondoniae we isolated 15 AMP with similarity to hemocyanin. The seven subunits hemocyanin were sequenced and determined its three-dimensional structure. The rondonin, processed from a plasma enzyme under acidic conditions showed best activity at acid pH, synergism with gomesin, non-cytotoxic, does not interacted with lipid artificial membrane, protected the cells from infection by human virus RNA and its mechanism of action in yeast is associated with genetic material. Our results help us understand why arachnids have survived for a long time on the evolutionary scale. And how infectious diseases are among the leading causes of death in human population becomes vital to invest in the search for natural or synthetic substances that exhibit specific antimicrobial activities and, above all, that engage through alternative mechanisms of action of these antibiotics available.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2009.
Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-05T17:31:42Z No. of bitstreams: 1 2009_CarlaSimoneVizzotto.pdf: 3539881 bytes, checksum: b07d43eaf6ed86b3ae63ef89eab91b2f (MD5)
Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-03-06T00:48:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_CarlaSimoneVizzotto.pdf: 3539881 bytes, checksum: b07d43eaf6ed86b3ae63ef89eab91b2f (MD5)
Made available in DSpace on 2010-03-06T00:48:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_CarlaSimoneVizzotto.pdf: 3539881 bytes, checksum: b07d43eaf6ed86b3ae63ef89eab91b2f (MD5) Previous issue date: 2009
A peçonha de aranhas constitui-se como um conjunto diverso de moléculas bioativas, usado para subjugar a presa e eventualmente para defesa. Essas moléculas atuam de formas variadas em muitos sistemas biológicos e despertam interesse pelo seu potencial para a prospecção de produtos naturais. Pouco se sabe sobre as peçonhas de aranhas caranguejeiras do Brasil. Este estudo apresenta a caracterização de componentes da peçonha de Lasiodora sp. bem como sua atividade biológica. Foram detectados 191 componentes na peçonha de Lasiodora sp. com predominância de componentes com massa molecular menor que 1000 Da e entre 4000 e 8500 Da. A atividade cardiotóxica foi atribuída aos componentes de baixo peso molecular da peçonha. Quatro peptídeos tiveram sua estrutura primária parcialmente elucidada. A análise de similaridade desses peptídeos isolados e caracterizados sugeriu a atividade em canais iônicos, que não foi detectada nos ensaios eletrofisiológicos. A peçonha bruta de Lasiodora sp. inibiu de maneira significativa o crescimento das bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus. A atividade antibacteriana foi identificada em oito frações cromatográficas e em um grupo de frações com baixa massa molecular (JL1), sendo que não foi possível a determinação de MIC. Este estudo contribui para a compreensão da diversidade e complexidade da peçonha da aranha Lasiodora sp., bem como preenche lacunas até então não esclarecidas para essa espécie. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT
The spider venom is a diverse set of bioactive molecules, used to subdue the prey and possibly for defense. These molecules act in various forms in many biological systems and arouse interest in its potential for the exploration of natural products. Little is known about the Tarantula venoms from Brazil. This study presents the characterization of components from the venom of Lasiodora sp. and its biological activity. We identified 191 molecular mass components in the Lasiodora sp. venom, with prevalence of components smaller than 1000 Da and between 4000 and 8500 Da. The cardiotoxic activity was attributed to low molecular weight components. Four peptides had their primary structure partially elucidated. The analysis of similarity of these isolated and characterized peptides suggest activity on ion channels, which was not detected in the electrophysiological testing. The Lasiodora sp. crude venom significantly inhibited the bacteria Escherichia coli and Staphylococcus aureus growth. The antibacterial activity was identified in eight chromatographic fractions, and in a group of low molecular weight fractions (JL1), which was not possible to determine MIC. This study contributes to understanding the diversity and complexity of the venom of the spider Lasiodora sp. and then fills gaps unclear for this species.

Orientador: Luciana Francisco Fleuri
Resumo: A fermentação em estado sólido (FES) é um bioprocesso especialmente adequado para obtenção de produtos de alto valor biotecnológico, tais como enzimas resultantes do metabolismo de micro-organismos. É particularmente interessante para fungos filamentosos, que são adaptados ao sistema, crescendo em substratos sólidos com baixo ou nenhum teor de água livre. A FES oferece diversas vantagens em relação à fermentação submersa, com destaque para a sustentabilidade e economia do processo pelo baixo consumo de água e a aproveitamento de resíduos agroindustriais, que podem ser utilizados como substratos e são amplamente disponíveis. Mundialmente, a demanda industrial por enzimas está em ascensão: movimentou USD 4,4 bilhões em 2015 e possui crescimento estimado em 7,8% (USD 2 bilhões) para 2015-2020. As enzimas obtidas por FES apresentam elevada versatilidade, relacionada às diferentes capacidades hidrolíticas e propriedades bioquímicas, cujas enzimas proteolíticas produzidas por esse sistema podem ser aplicadas na produção de fragmentos proteicos com atividades biológicas distintas capazes de beneficiar a saúde humana e animal, denominados peptídeos bioativos. Já foram obtidos peptídeos bioativos com ações antimicrobiana, antioxidante, antihipertensiva, imunomodulatória, opióide e antineoplásica. É reportado que estes compostos podem ser mais seletivos quando comparados a outras pequenas moléculas empregadas como fármacos. O leite é uma das principais fontes de obtenção de peptídeos r... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Doutor

This work consists of studies on the structure and interactions with membrane-mimetic media of the antimicrobial peptides distinctin, an heterodimer composed of two peptide chains (chain 1 and chain 2) covalently bonded through a dissulfide bond and isolated from the skin of Phyllomedusa distincta anurans, native from the Brazilian Atlantic Forest; Hylaseptin P2 (HSP2) and the phenylseptins [L-Phe2]-Phenylseptin (L-Phes) and [D-Phe2]-Phenylseptin (D-Phes), all three isolated from Hypsiboas punctatus anurans, found on the Amazon tropical forest. All these peptides show considerable activity against both Gram-positive and Gram-negative bacteria, reason why there is growing interest in better understanding the mechanistic pathway these molecules follow on exerting their biological activities. The most widely accepted model for such mechanism is the Shai-Matsuzaki-Huang model (Matsuzaki, 1999; Shai, 1999; Huang, 2000; Yang, 2000; Papo, 2005), which takes into account a strong influence of the peptides structures on their biological activities. Hence the need to study these peptides on a structural level in order to propose a consistent model. The aforementioned peptides had their structures studied and determined by means of Circular Dichroism (CD) and solution Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The results showed that all peptides presented well-ordered tertiary structures, all of them also quite rich on a-helical secondary structure and with a sharp amphipathic character. Distinctins structural model, albeit showing considerable ordering when taking into account each monomeric chain separately, did not present a very well-defined overall orientation of one chain in relation to the other. The CD results, however, indicated stark a-helical structuration for both the chains as well as for the heterodimer, although it suggests that the interaction between the peptide and the phospholipid is better described as an equilibrium with more than two states. For the HSP2, the results of the CD experiments on small unilamelar vesicles and the NMR experiments in 2,2,2-triluoroethanol (TFE) showed a high content of a-helix and the models derived from the NMR data also showed a sheer amphipathic character. For the phenylseptins, the NMR experiments in DPC also led to a-helix-rich structures, being that D-Phes showed a slightly higher structuration degree than LPhes. The solid-state NMR experiments were performed for HSP2 and the two phenylseptins, with mechanically-oriented samples containing 1-palmitoyl-2-oleoylphosphatidylcholine (POPC) bilayers and the peptides selectively-labeled with 15N and 2H. From the measurements of anisotropic properties such as 15N chemical shifts, and 2H quadrupolar splitting, it was possible to calculate the possible orientations for the structure determined from the solution NMR data. For HSP2, the concomitant analysis of both solid-state and solution NMR results showed that the peptide interacts strongly with the bilayer, in way such that its hydrophobic side is in direct contact with the phospholipids aliphatic chains and in a quasi-paralell orientation in relation to the bilayers surface. The epimers L-Phes and D-Phes, albeit showing very similar tertiary structures, their calculated orientations are significantly different, which suggests that these peptides interact with the bilayer in distinct manners when comparing one to the other. Another part of this work comprises the study of the HSP2 peptide-lyposome interactions thermodynamics through Isotermal Titration Calorimetry (ITC). These studies showed that the interaction in question is strongly dependent on the concentration of the peptide on the media and that, in spite of having a sharp electrostatic character at an initial moment which consist on the approximation of the peptide to the membrane, it is mostly maintained by hydrophobic interactions between the non-polar sidechains and the membranes hydrophobic core. The analysis of these results together with the NMR ones, allowed us to build a more complete and detailed model for the interaction between the peptide and the bacterial membrane.
Este trabalho consiste no estudo de estrutura e interação com meios miméticos de membrana dos peptídeos antimicrobianos Distinctina, heterodímero composto de duas cadeias polipeptídicas (cadeia 1 e cadeia 2) ligadas covalentemente por meio de uma ligação de dissulfeto entre resíduos de cisteína, e isolada de secreções epiteliais de anuros da espécie Phyllomedusa distincta, nativa da Mata Atlântica brasileira; Hilaseptina P2 (HSP2) e das fenilseptinas, constituídas pelo par de epímeros [L-Phe2]-Fenilseptina (L-Phes) e [D-Phe2]-Fenilseptina (DPhes), todas as três isoladas de glândulas epiteliais de anuros da espécie Hypsiboas punctatus, nativa da Floresta Amazônica. Todos esses peptídeos apresentam considerável atividade contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas e, por isso, há interesse em se estudar o mecanismo pelo qual essas substâncias exercem essa atividade biológica. O modelo de mecanismo mais aceito para esse tipo de peptídeo, denominado modelo de Shai-Matsuzaki-Huang (Matsuzaki, 1999; Shai, 1999; Huang, 2000; Yang, 2000; Papo, 2005) leva em conta forte influência da estrutura dos peptídeos sobre suas atividades biológicas. Tendo isso em vista, surge a necessidade de se estudar as estruturas dessas biomoléculas para se elucidar o mecanismo de suas atividades antimicrobianas. Os peptídeos em questão foram estudados a nível estrutural utilizando-se técnicas de Dicroísmo Circular (CD) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN) em solução. Resultados mostraram que todos eles apresentam estruturas terciária ordenadas, ricas em a-hélice e de caráter altamente anfipático. O modelo estrutural do peptídeo distinctina, embora tenha apresentado ordenação considerável levando-se em conta cada cadeia monomérica separadamente, não apresenta orientação relativa entre as duas cadeias muito bem definida. Resultados de CD, no entanto, indicam forte estruturação a-helicoidal, tanto do heterodímero quanto de suas cadeias monoméricas individuais, apesar de sugerir que a interação peptídeo fosfolipídeo se dá por meio de um equilíbrio envolvendo mais de dois estados. Para a HSP2, resultados de CD em vesículas unilamelares e RMN em 2,2,2-trifluoretanol (TFE) mostraram alto conteúdo de a-hélice e os modelos obtidos a partir da RMN apresentam ainda alto grau de anfipaticidade. Estudos de RMN em DPC das fenilseptinas levaram a modelos também ricos em a-hélice, sendo que a D-Phes mostrou grau de estruturação ligeiramente maior que a L-Phes. Os experimentos de RMN em fase sólida foram realizados para a HSP2 e as fenilseptinas, com amostras mecanicamente orientadas contendo bicamadas do fosfolipídeo 1-palmitoil-2- oleoilfosfatidilcolina (POPC) e os respectivos peptídeos seletivamente marcados com 15N e 2H. A partir da medição de propriedades anisotrópicas como deslocamento químico de 15N e desdobramento quadrupolar de 2H, foi possível determinar as possíveis orientações das estruturas calculadas com base nos dados de RMN em solução e inferir a respeito da maneira pela qual a interação peptídeo-membrana ocorre. Para a HSP2, a análise conjunta dos resultados de RMN em solução e em fase sólida mostrou que o peptídeo interage fortemente com a bicamada, de forma que sua face hidrofóbica está em contato direto com o interior alifático da estrutura fosfolipídica e orientado quase totalmente paralelo à superfície da bicamada. Os epímeros L-Phes e D-Phes, embora tenham estruturas terciárias próximas, mostraram orientações bastante diferentes entre si, evidenciando que os peptídeos interagem com membrana de formas distintas. Uma outra parte do trabalho diz respeito aos estudos termodinâmicos da interação peptídeo-lipossoma da HSP2 por meio da técnica de Calorimetria de Titulação Isotérmica (ITC). Esses estudos mostraram que a interação em questão é fortemente dependente da concentração do peptídeo no meio e que, apesar de possuir um caráter mais eletrostático em um momento inicial, que envolve a aproximação do peptídeo com a membrana, ela é mantida principalmente por interações do tipo hidrofóbicas entre os resíduos de cadeia lateral apolares e o interior alifático da bicamada fosfolipídicas. A análise conjunta de todos os resultados obtidos por diferentes metodologias permitiu construir um modelo mais detalhado para a interação entre o peptídeo e a membrana bacteriana.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-31T22:13:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Nathalia Albuquerque Roberto.pdf: 2170710 bytes, checksum: d4675cfd7d221fc806601335f88f71e1 (MD5)
Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-02T17:18:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Nathalia Albuquerque Roberto.pdf: 2170710 bytes, checksum: d4675cfd7d221fc806601335f88f71e1 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-08-02T17:18:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Nathalia Albuquerque Roberto.pdf: 2170710 bytes, checksum: d4675cfd7d221fc806601335f88f71e1 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22
CAPES
Os resíduos de processamento de peixe são uma importante fonte de recursos subutilizados que apresentam potencial para diversas aplicações biotecnológicas. A espécie Coryphaena hippurus, conhecida no Brasil como dourado, representa um importante recurso pesqueiro com uma ampla distribuição global. O colágeno, é uma proteína fibrosa encontrada em todo o reino animal, que possui uma variedade de aplicações industriais, principalmente nos setores farmacêutico, de cosméticos e alimentos. Devido aos baixos riscos de transmissão de doenças, alto rendimento nos processos de extração e ausência de toxicidade, organismos aquáticos têm se destacado como uma alternativa frente ao colágeno comercial (obtido a partir de animais terrestres). Assim, o presente trabalho teve por objetivo produzir peptídeos bioativos através da hidrólise do colágeno isolado da pele de dourado (C. hippurus), empregando colagenase extraída de suas vísceras intestinais. O rendimento da extração do colágeno ácido solúvel (ASC) e pepsino solúvel (PSC) foi de 43% e 3%, respectivamente. A SDS-PAGE do ASC e PSC apresentaram padrão de bandas semelhante ao encontrado na literatura para amostras de colágeno, com cadeias α 1 e α 2, bem como cadeia β. O espectro de absorção ultravioleta (UV) de ambos colágenos apresentou absorção máxima a 230 nm. A solubilidade de ASC e PSC foi maior na faixa de pH ácida, alcançando seu máximo em pH 1 e 2, respectivamente. A solubilidade do ASC foi superior em baixas concentrações de NaCl, apresentando diminuição da solubilidade em concentrações acima de 1%. Os espectros FTIR do ASC e PSC exibiram picos característicos de Amida I, II, III bem como amida A e B, semelhantes a colágenos do tipo I de outros peixes. Os resultados obtidos neste estudo indicam a possibilidade de obtenção de proteases e colágeno do tipo I a partir da pele do dourado para a produção de peptídeos bioativos.
Fish processing wastes are an important source of underutilized resources that have potential for various biotech applications. The species Coryphaena hippurus, represents an important fishery resource with a wide global distribution. Collagen is a fibrous protein found throughout the animal kingdom, which has a variety of industrial applications, mainly in the pharmaceutical, cosmetics and food industries. Due to the low risks of disease transmission, high yields in the extraction processes and absence of toxicity, aquatic organisms have stood out as an alternative against commercial collagen (obtained from terrestrial animals). Therefore, the present work aimed to produce bioactive peptides through the hydrolysis of collagen isolated from the skin of gold (C. hippurus), using collagenase extracted from its intestinal viscera. The extraction yield of ASC and PSC was 43% and 3%, respectively. The SDS-PAGE of the ASC and PSC presented bands pattern similar to that found in the literature for samples of collagen, with α 1 and α 2 chains, as well as β chain. The ultraviolet (UV) absorption spectrum of both collagens showed maximum absorption at 230 nm. The solubility of ASC and PSC was higher in the acid pH range, reaching its maximum at pH 1 and 2, respectively. The solubility of the ASC was higher at low NaCl concentrations, with a decrease in solubility at concentrations above 1%. FTIR spectra of ASC and PSC exhibited characteristic peaks of Amide I, II, III as well as amide A and B, similar to type I collagens of other fish. The results obtained in this study indicate the possibility of obtaining proteases and type I collagen from the skin of gilt for the production of bioactive peptides.

A lagarta da espécie Lonomia obliqua é medicamente importante, cujo veneno, presente nas espículas, causa uma síndrome hemorrágica caracterizada por equimoses, alterações da coagulação, dentre outros sintomas. Isto sugere a presença de peptídeos bioativos com potencial farmacêutico, devido à capacidade de modular o comportamento das células endoteliais. O objetivo deste estudo é analisar os potenciais efeitos do veneno de Lonomia obliqua na angiogênese. Uma linhagem celular endotelial (HUVEC) foi exposta a diferentes concentrações do extrato de espículas da Lonomia obliqua (Lonomia obliqua Bristle extract - LOBE) 5 μg/mL, 10 μg/mL, 20 μg/mL e 50 μg/mL. Empregando citometria de fluxo, observou-se que nenhuma das doses afetou o ciclo celular, viabilidade ou apoptose das células endoteliais após 24h de exposição. Os esferóides das células HUVEC foram plaqueados numa matriz 3D de colágeno e observou-se que LOBE (10 μg/mL, 20 μg/mL e 50 μg/mL) induz um aumento na migração celular, consistente com o processo de angiogênese. A análise da dinâmica da VE-caderina indica que a exposição imediata a LOBE (10 μg/mL) induz um desprendimento da junção célula-célula, o que corrobora com a hemorragia observada nas vítimas de envenenamento. Através de espectrometria de massa, observou-se que LOBE possui vários potenciais peptídeos bioativos. Grupos destes peptídeos foram isolados por fracionamento com metanol a partir do veneno bruto. Os peptídeos presentes, em cada uma das 10 frações, foram caracterizados por espectrometria de massa e foram analisados os efeitos de cada fração sobre a angiogênese. Os resultados sugerem que alguns dos efeitos do envenenamento por Lonomia obliqua são devidos à presença de peptídeos bioativos que modulam o comportamento das células endoteliais.
The caterpillar of the species Lonomia obliqua is medically important, whose venom present in the bristles leads to an hemorrhagic syndrome characterized by ecchymosis, coagulation disorders and others symptoms. This suggests the presence of bioactive peptides with pharmaceutical potencial due to the ability to modulate the behavior of endothelial cells. The aim of this study is to analyze the potential effects of Lonomia obliqua venom on angiogenesis. An endothelial cell line (HUVEC) was exposed to different concentrations (5 μg/mL, 10 μg/mL, 20 μg/mL and 50 μg/mL) of Lonomia obliqua bristle extract (LOBE). Using flow cytometry, it was observed that none of the doses affected endothelial cell cycle, cell viability or apoptosis after 24h of exposition. Spheroids of HUVEC cells were plated in a 3D-collagen matrix and it was observed that LOBE (10 μg/mL, 20 μg/mL and 50 μg/mL) induced an increase on cell migration consistent with the angiogenesis process. Analysis of VE-cadherin dynamics indicates that the immediate exposition to LOBE (10 μg/mL) induced a loosening of cell-cell junction, which corroborates with the hemorrhage observed in the victims. By mass spectroscopy, it was observed that LOBE possesses several potentially bioactive peptides. Groups of these peptides were isolated by a methanol-based fractioning of the crude venom. The peptides present in each of the 10 fractions were characterized by mass spectroscopy and it was analyzed the effects of each fraction on angiogenesis. The results suggest that some of the effects of Lonomia obliqua envenomation are due to the presence of bioactive peptides that modulate the behavior of endothelial cells.

Orientador: Ana Maria Minarelli Gaspar
Coorientador: Reinaldo Marchetto
Coorientador: Miguel Angel Rodriguez
Banca: Marlus Chorilli
Banca: Rondinelli Donizetti Herculano
Banca: Carlos Alberto Fortulan
Banca: Eliana Cristina da Silva Rigo
Resumo: O desenvolvimento de biomateriais que promovam a reparação de tecidos lesionados tem sido objeto de intensa investigação. Em relação à reparação do tecido ósseo, as cerâmicas são materiais muito pesquisados em função de sua ampla possibilidade de uso, inclusive na confecção de pastas cimentícias moldáveis. A sílica mesoporosa apresenta elevada área de superfície específica (~1000 m 2 .g - 1 ) e tamanho de poros usualmente em torno de 2 - 30 nm, atraindo atenção para aplicações como importantes carreadores de fármacos e proteínas. O peptídeo de crescimento osteogênico (OGP) é um tetradecapeptídeo endóge no, cuja forma ativa atua como agente anabólico e estimulador hematopoiético, promovendo a diferenciação osteoblástica. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um cimento ósseo injetável, reabsorvível e bioativo, com sílica mesoporosa e pept ídeo de crescimento osteogênico. O peptídeo foi sintetizado pelo método em fase sólida, purificado por Cromatografia Líquida (HPLC) e caracterizado por Espectrometria de Massas. O material mesoporoso foi sintetizado pela metodologia sol - gel e sua porosidad e confirmada por Adsorção - dessorção de N 2, Espalhamento de Raios X à Baixo Ângulo e Microscopia Eletrônica de Transmissão. Os cimentos foram preparados a partir de sulfato de cálcio (CaS), fosfato de cálcio (CaP) e aluminato de cálcio (CaAl), sem e com síl ica mesoporosa, e analisados quanto suas características físico - químicas. Os experimentos in vitro foram realizados para avaliar o potencial citotóxico e genotóxico dos cimentos em cultura de células de ovário (CHO - K1) e análise da viabilidade celular e fo rmação da matriz mineralizada em células pré - osteosblásticas (MC3T3 - E1). O estudo in vivo foi realizado em defeitos ósseos críticos em calvária de ratos e analisado quanto à formação de tecido ósseo, por histo...
Abstract: The development of biomaterials that promote repair of injured tissues ha s been the subject of intense research. Regarding the bone tissue repair, ceramics are one of the most researched biomaterials groups due to its wide possibility of use, including cement pastes with good moldability. The mesoporous silica has high specific surface area (~1000 m 2 .g - 1 ) and pore size usually around 2 - 30 nm attracting attention for its applications as drugs and proteins carriers. The osteogenic growth peptide (OGP) is an endogenous tetradecapeptide, whose active form acts as an anabolic agent a nd hematopoietic stimulator, promoting osteoblast differentiation. Thus, the aim of this study was to develop an injectable bone cement, resorbable and bioactive, mesoporous silica and osteogenic growth peptide. The peptide was synthesized by the solid pha se method, purified by High Performande Liquid Chromatography (HPLC) and characterized by Mass Spectrometry. The mesoporous materials were synthesized by sol - gel method and its porosity confirmed by Adsorption - desorption of N 2, Small - angle X - ray Scattering and Transmission Electronic Microscopy. Cements were prepared from calcium sulfate (CaS), calcium phosphate (CaP) and calcium aluminate (CaAl), without and with mesoporous silica, and analyzed for its physicochemical characteristics. In vitro experiments were carried out to evaluate the cements cytotoxic and genotoxic potential in CHO - K1 hamster ovary cell line and analysis of the mineralized matrix formation in MC3T3 - E1 osteosblastics cell line. The in vivo study was performed in critical defects in rat c alvaria, and it has analized as formation of bone tissue by histomorphometry and density of newly formed tissue by X - ray images. The cements analysis have shown that the presence of mesoporous silica particles promoted different physico - chemical behavior w hen compared to those without silica...
Doutor

O estudo de peptídeos grampeados, que estabilizam voltas de hélices-α com a ligação de uma cadeia química, desenvolveu-se na última década, uma vez que a adição de um elemento não peptídico (grampo) mostrou aumentar o conteúdo de hélice e a estabilidade conformacional destas moléculas. A consequente manutenção de um arcabouço estrutural definido possibilita, em princípio, simular regiões específicas da superfície de proteínas e, assim, modular terapeuticamente potenciais vias de sinalização associadas. Neste sentido, a capacidade de antecipar a eficácia de grampos sobre peptídeos específicos através de simulações computacionais pode contribuir na aceleração e na redução de custos no processo de planejamento racional de novos fármacos. O presente trabalho buscou avaliar a capacidade de simulações por dinâmica molecular em reproduzir o efeito conformacional de grampos olefínicos em um peptídeo derivado da RNAse A. Foram utilizados três diferentes campos de força: AMBER99SB-ILDN, CHARMM36 e GROMOS54a7, e os resultados foram comparados a dados de dicroismo circular obtidos experimentalmente, além de análises de RMSD, RMSF, estrutura secundária e conteúdo de hélice. Os parâmetros utilizados com o campo de força átomo unido GROMOS54a7 foram os que mais se aproximaram dos dados experimentais, embora não tendo sucesso na descrição de dois dos três grampos nos parâmetros simulados, mas tendo um desempenho melhor do que campos de força que descrevem todos os átomos do sistema. Tais resultados indicam que, com melhorias na parametrização, a dinâmica molecular pode ser utilizada para antecipar efeitos conformacionais de grampos olefínicos em peptídeos.
The study of stapled peptides, which stabilize turns of an alpha-helix through the addition of a linker, has developed in the last decade since it was shown that the addition of the staple enhanced helical content and conformational stability of peptides. The maintenance of a structural scaffold allows the simulation of specific regions of protein surfaces, and thus allows the therapeutical modulation of signaling pathways of interest. The ability to anticipate the efficacy of the addition of a staple in a peptide through computational simulations may contribute to enhance the speed and lower the costs associated with rational drug design. This work evaluated the capability of molecular dynamics simulations to reproduce the effect of all-hydrocarbon staples in an RNAse A-derived peptide. We used three different force fields: AMBER99SB-ILDN, CHARMM36 and GROMOS54a7, and the results were compared to experimentally obtained circular dichroism data. The parameters used with the GROMOS54a7 united-atom force field revealed themselves to be more closely related to experimental data, even though it does not reproduce the effect of the addition of a staple in two of three stapled peptides, but it also shows an enhanced performance when compared to all-atom force fields. These results indicate that, with further enhancement of parametrization, molecular dynamics simulations may be used to anticipate conformational effects of all-hydrocarbon staples in peptides.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-09-04T14:55:31Z No. of bitstreams: 1 arquivotal.pdf: 1914187 bytes, checksum: 451665c737c19a32a97906a57d305870 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-09-04T14:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivotal.pdf: 1914187 bytes, checksum: 451665c737c19a32a97906a57d305870 (MD5) Previous issue date: 2017-06-02
The chicken’s comb and wattle are part of the by-products they are composed of a large number of collagenous proteins, they are considered a promising source for obtaining bioactive peptides. The objective of this thesis was to develop a technical procedure aimed at making better use of the chicken’s comb and wattle. For this, the authors carried out studies on the protein hydrolysis of a comb/wattle mixture (1:1 w/w), focusing on the production of peptides with bioactivities such as iron chelation and antioxidant capacity. At first, the following were evaluated: centesimal composition, mineral profile and protein quality (percentage of collagen, percentage of total amino acids and free amino acids, hydrophobicity profile and electrophoretic profile) of the comb, the wattle and a mixture of both (1:1 w/w). These by-products displayed a high protein concentration (61 to 83% dry base), especially proteins of collagenous origin (47 to 51% dry base). The amino acid profile presented a high level of glutamic acid (10.01 g/100g) aspartic acid (7,38 g/100g), glycine (9,05 g/100g). The minerals iron (8 mg/100g), phosphorus (337 mg/100g) and zinc (2,62 mg/100g) were present in high amounts, which emphasizes the byproducts as an excellent sources of these nutrients. Considering the protein quality of the chicken’s comb and wattle, and the absence of studies regarding their use in functional products, a study was then carried out to evaluate the obtaining of peptides from these by-products. Firstly, comparative analysis of proteolytic activity was carried out in order to select the enzyme (Alcalase, Flavourzyme, Protamex, Brauzyn and Colagenase) to be used in the hydrolysis of the comb and wattle mixture (1:1 w/w). The enzyme Alcalase displayed the highest degree of hydrolysis (DH = 19%) when compared to the other proteases (DH < 3%). After selecting the enzyme, the next step was to optimize the Alcalase hydrolysis process. The researchers selected the samples with the lowest degree of hydrolysis (< DG: enzyme substrate ratio of 1% and 60 min of hydrolysis) and the highest degree of hydrolysis (> DG: enzyme substrate ratio of 5% and 240 min of hydrolysis). These experimental samples were analyzed for their protein profile, (percentage of total amino acids and free amino acids, hydrophobicity profile and electrophoretic profile), mineral profile and were characterized according to their iron chelating and antioxidant (ABTS, DPPH e FRAP) capacities. The hydrolysate with the higher DH exhibited a higher quantity of peptides with low molecular weight and hydrophilic character, as well as a higher quantity of free amino acids. The minerals Fe, F and Zn were present in quantities that allow the samples to be characterized as sources. As for bioactivity, they showed excellent Fe2+ chelation capacity (> 94%) and antioxidant activity through the inhibition of ABTS● (> 46%), DPPH● (> 41%) and FRAP through the reduction of Fe3+ (> 95 mg/100g trolox equivalent). Comb and wattle have the potential to be used in the production of hydrolysates and are also sources of minerals and peptides with bioactivities antioxidant capacity and iron chelating. As a result of these studies, the process patent BR 10 2016 027430 3 was registered.
A crista e a barbela do frango fazem parte dos subprodutos que apresentam elevada quantidade de proteínas colagenosas, sendo consideradas matérias-primas promissoras para a obtenção de peptídeos bioativos. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver procedimento tecnológico voltado a um melhor aproveitamento dos subprodutos cristas e barbelas de frango. Para tanto foram realizados estudos de hidrólise proteica da mistura de crista e barbelas (1:1 p/p) para produção de peptídeos com bioatividades de quelação ao mineral ferro e capacidade antioxidante. Inicialmente foi avaliada a composição centesimal, perfil de minerais e a qualidade proteica (% colágeno, % aminoácidos totais e livres, perfil de hidrofobicidade e perfil eletroforético) da crista, barbelas e sua mistura (1:1 p/p). Estes subprodutos apresentaram elevada concentração de proteínas (61 a 83% b.s.) com destaque para as proteínas de origem colagenosa (47 a 51% b.s.). O perfil de aminoácidos apresentou elevado teor de ácido glutâmico (10,01 g/100g), ácido aspártico (7,38 g/100g), glicina (9,05 g/100g). Os minerais ferro (8 mg/100g), fósforo (337 mg/100g) e zinco (2,62 mg/100g) também foram encontrados em grandes quantidades nos subprodutos, destacando-se como fontes destes nutrientes. Foi realizada uma analise comparativa de melhor atividade proteolítica para seleção da enzima (Alcalase, Flavourzyme, Protamex, Brauzyn e Colagenase), a ser utilizada na hidrolise da mistura crista e barbelas (1:1 p/p). A enzima Alcalase apresentou o maior grau de hidrólise (DH = 19%) em comparação com as demais proteases (DH < 3%). Definida a enzima foi realizada a otimização do processo de hidrólise com a Alcalase. Mediante a avaliação foram selecionados os experimentos que obtiveram o menor grau de hidrólise (< GH: relação enzima substrato de 1% e 60 min de hidrólise) e o maior grau de hidrólise (> GH: relação enzima substrato de 5% e 240 min de hidrólise). Os hidrolisados selecionados foram analisados em relação ao seu perfil proteico (% aminoácidos totais e livres, perfil de hidrofobicidade e perfil eletroforético), perfil de minerais e caracterizados quanto a sua capacidade quelante ao ferro e antioxidante (ABTS, DPPH e FRAP). O hidrolisado de >GH exibiu maiores quantidades de peptídeos com baixo peso molecular e caráter hidrofílicos, além de maiores quantidades de aminoácidos livres. Ambos os hidrolisados (> GH e < GH) apresentaram concentrações de minerais que os caracterizam como fontes Fe, F e Zn. Quanto a bioatividade os hidrolisados exibiram capacidade quelante ao Fe2+ (> 94%) e atividade antioxidante através da inibição dos radicais ABTS● (> 46%), DPPH● (> 41%) e FRAP 9 por redução do Fe3+ (> 95 mg / 100 g equivalente trolox). As cristas e barbelas apresentam potencial para elaboração de hidrolisados, fonte de minerais e peptídeos funcionais com bioatividades, como capacidade antioxidante e capacidade quelante ao mineral ferro. Com isto foi registrado a patente de processo de obtenção dos peptídeos bioativos da mistura de crista e barbela de frango - BR 10 2016 027430 3.