Estudo das frações proteicas derivadas do veneno de serpentes "crotalicas" e "bothropicas" com atividade antibacteriana, isolamento, purificação e caracterização bioquimica e biologica
Daniela de Oliveira Toyama
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP T668e
Campinas, SP : [s.n.], 2004.
202p. : il.
Orientador: Sergio Marangoni
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: Nesta tese foram apresentados os resultados da purificação de várias proteínas biologicamente ativas do veneno de serpentes crotálicas (CrotaJus durissus temfjcus, Crotalus durissus cascavel Ia, Crotalus durissus ruruima e CrotaJus durissus colliJineatus); botrópica (Bothrops pirajal) e...
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Resumo: Nesta tese foram apresentados os resultados da purificação de várias proteínas biologicamente ativas do veneno de serpentes crotálicas (CrotaJus durissus temfjcus, Crotalus durissus cascavel Ia, Crotalus durissus ruruima e CrotaJus durissus colliJineatus); botrópica (Bothrops pirajal) e coral (Mícrurus dumerilíi carínícauda). Muitas destas frações foram purificadas e caracterizadas do ponto de vista biológico, bioquímico e farmacológico. FraçOes como: crotamina, fosfolipase A2 (PLA2), crotapotinas e outras mostraram uma significativa atividade antibacteriana contra bactérias frtopatogênicas e patogênicas. As análises ultraestruturais e outros dados bioquímicos indicam que estas frações exercem essa atividade de formas diferenciadas. Foram observados quatro mecanismos de ação: 1.interação das frações com a membrana bacteriana, induzindo a ruptura e desorganização da mesma com posterior lise celular, 2. desorganização citoplasmática através da entrada das frações por poros na membrana causando lise celular, 3. digestão da membrana com posterior extravasamento do conteúdo interno bacteriano com lise celular, 4.1ise da membrana através dos radicais livres gerados pela reação enzimática do veneno com a membrana bacteriana. Durante o desenvolvimento da tese foram publicados e submetidos à publicação os seguintes artigos: 1.0liveira et aI., 2002 apresentaram o fracionamento do veneno de CrotaJus durissus terrificus em HPLC de fase reversa, com obtenção das frações: crotapotinas (F5 e F7) e PLA2 (F15, F16 e F17). As frações apresentaram atividade antibacteriana contra Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae. A fração F17 apresentou atividade anticoagulante e foi seqüenciada apresentando uma homologia estrutural com outras PLA2 em tomo de 60-90%. Sua massa molecular de 14,6kDa foi determinada através de tricina SDS-PAGE, eletroforese de duas dimensões e MALDI TOFF. 2. T oyama at aI., 2003 verificaram a atividade enzimática, neurotóxica e antibacteriana da fração PLA2 (F15) isolada do veneno de CrotaJus dirissus teTTificus. 3.0liveira et aI., 2003 isolaram, purificaram, seqüenciaram a fração crotapotina, um componente ácido da crotoxina do veneno de Crotalus duríssus cascavel Ia, e realizaram testes para verificar a atividade antibacteriana em bactérias fitopatogênicas Gram-positivas e Gram-negativas, além de testes inflamatórios e nefrotóxicos. 4.Havt et aI., 2005 isolaram uma nova lectina tipo C (BPL) de Bothrops pirajai que foi caracterizada biológica e bioquimicamente. Esta fração também mostrou um efeito nefrotóxico em perfusão em rins isolados de ratos. 5. Toyama et al.,2004 isolaram, purificaram e caracterizaram bioquimicamente uma nova crotamina símile do veneno de Crotalus durissus cascavel/a. Foram identificados os peptídeos biologicamente ativos da crotamina, os quais foram responsáveis pela estimulação de secreção de insulina. . 6.Gandhi et aI., 2004 purificaram uma nova lectina tipo C (crotacetin), obtida do veneno de Crotalus durissus cascavel/a. Esta nova lectina induziu a agregação plaquetária, a aglutinação eritrocitária e também mostrou uma atividade antibacteriana. 7. Cavada et aI., 2004 purificaram e caracterizaram uma nova lectina da semente de Lonchocarpus sericeus, com alta especificidade por N-acetilglicosamina. 8. Cháriston et ai, 2004 isolaram e determinaram a estrutura primária de uma nova PLA2 de Micrurus dumerilli carinicauda. 9.Toyama et aI., 2004 isolaram, purificaram e caracterizaram uma nova isoforma da crotamina do veneno de Crotalus durissus ruruima e mostraram seu efeito antibacteriano.
10.Toyama et aI., 2004 isolaram, purificaram e caracterizaram uma nova PLA2 do veneno de Crotalus durissus collilineatus. Nestes trabalhos foram determinadas as regiões moleculares responsáveis pela atividade antibacteriana. 11. Toyama et a/., 2004 purificaram e caracterizaram uma nova L-amino oxidase do veneno de Crotalus durissus cascavel Ia (Casca LAO) através de exclusão molecular e HPLC de troca iônica. Casca LAO apresentou uma grande inibição bacteriana em bactérias Gram-negativas (Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae) e Gram-positivas (Streptococcus mutans).
Os estudos destas frações apresentam perspectivas futuras na aplicação terapêutica, como agentes antibacterianos, de novos peptídeos sintéticos ou naturais Ver menos
10.Toyama et aI., 2004 isolaram, purificaram e caracterizaram uma nova PLA2 do veneno de Crotalus durissus collilineatus. Nestes trabalhos foram determinadas as regiões moleculares responsáveis pela atividade antibacteriana. 11. Toyama et a/., 2004 purificaram e caracterizaram uma nova L-amino oxidase do veneno de Crotalus durissus cascavel Ia (Casca LAO) através de exclusão molecular e HPLC de troca iônica. Casca LAO apresentou uma grande inibição bacteriana em bactérias Gram-negativas (Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae) e Gram-positivas (Streptococcus mutans).
Os estudos destas frações apresentam perspectivas futuras na aplicação terapêutica, como agentes antibacterianos, de novos peptídeos sintéticos ou naturais Ver menos
Abstract: In this dissertation we present the results of purification of several biologically active protein from the crotalic rattlesnake venom (Crotalus durissus terrificus, Crotalus durissus cascavel/a, Crotalus durissus ruruima e Crotalus durissus collilineatus); from bothropic (Bothrops piraja)...
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Abstract: In this dissertation we present the results of purification of several biologically active protein from the crotalic rattlesnake venom (Crotalus durissus terrificus, Crotalus durissus cascavel/a, Crotalus durissus ruruima e Crotalus durissus collilineatus); from bothropic (Bothrops piraja) and coral (Micrurus dumerilli camicauda). Many of these fractions were purified and biochemical, biologically and pharmacologically characterized, some were reported and other submitted for publication in specialized joumals. Some fraction as crotamine, phospholipase A2 (PLA2), crotapotins and other showed a significant antibacterial activity against phytopatogenical and pathogenic bacterium. Ultra structural and biochemical analyses suggest that this fraction exert this antibacterial activity by different ways, which are grouped according to the mode action into four different mechanisms: 1.interaction of some fractions with the bacterial membrane inducing cellular Iyses by membrane rupture and disorganization. 2. Bacterial cell Iyses by action of fraction from the venom that form pore on the membrane and consequently cytoplasmatic disorganization and membrane rupture. 3. Membrane cell digestion induced by protein from the venom and consequently lost of cytoplasmatic content and cellular Iyses. 4. Membrane cel! Iyses induced by free radical generated by enzymatic action of protein form the venom. During the development of this thesis we reported and submitted some articles listed below: 1. Oliveira et aI., 2002 presents the purification of crotapotins (F5 and F7) and PLA2 (F15, F16 and F17)from the Crotalus durissus terrificus venom by reverse phase HPLC. These fraction showed significant antibacterial activity against Xanthomonas axonopodis pv. Passiflorae. Fraction F17 also showed an anticoagulant activity and its amino acid sequence showed high amino acid sequence identity with.60-90% with other PLA2 from different sources. Its molecular mass was 14,6kDa determined by Tricine PAGE-SDS, two dimensional electrophoresis and MALDI TOFF. 2. Toyama et aI., 2003 showed the enzymatic, neurotoxic and antibacterial activities of PLA2 isoform (F15) from the Crotalus durissus terrificus venom. 3. Oliveira et aI., 2003 isolated, purified and determined the amino acid sequence of crotapotin fraction, an acid compound of crotoxin from the Crotalus durissus cascavel/a, and detennined its antibacterial activity against Gram-positive and Gram-negative phytopathogenic baderium, intlammatory and nephrotoxicity. 4. Havt et aI., 2005 isolated a new type C-Iectin (SPL) trom the Bothrops pirajaithat was biologically and biochemical characterized. This fraction also showed a nephrotoxic effect on the isolated perfused kidney. 5. Toyama et aI., 2004 isolated, purified and characterized biochemical a new crotamine like from Crotalus durissus cascavella venom. In this work we identified the biologically active peptide from this crotamine, which were responsible for increasing insulin secretion. 6. Gandhi et aI., 2004 purified a new lectin type C (crotocetin) trom the Crotalus durissus cascavella venom. This lectin induced platelet aggregation, erythrocyte agglutination and also showed an antibacterial activity. 7. Cavada et aI., 2004 purified and characterized a new lectin from the Lonchocarpus serieus seed that showed high specific binding against N-acetyl glucosamine. 8. Cháriston et aI., 2004 isolated and determined the amino acid sequence of new PLA2 from Micrurus dumerilli carinicauda. 9. Toyama et aI., 2004 isolated, purified and characterized a new crotamine isofonn from the Crotalus durissus ruruima venom and showed its antibacterial activity. 10. Toyama et aI., 2004 isolated, purified and charaderized a new PLA2 trom the Crotalus durissus collilineatus venom. In this work we determined the molecular region of the PLA2 responsible for the antibacterial activity. 11. Toyama et aI., 2004 purified and characterized a new L-amino acid oxidase from the Crotalus durissus cascavella whole venom (Casca LAAO) by molecular exdusion and cation exchange HPLC. Casca LAAO inhibited strongly the bacterial growth rate of Gram-negative (Xanthomonas axonopodis pv passiflorae) and Gram-positive (Streptococcus mutans). These studies presented here showed a future perspective to therapeutic application of these peptides, synthetical/y or natural/y obtained as potential antibacterial substances
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