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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Identificação e caracterização de inibidor de protease no extrato de glândula do veneno de Polybia Paulista
metadata.dc.creator: Joaquim, Elisandra Aurélia Duarte
metadata.dc.contributor.advisor1: Silveira, Rafael Bertoni da
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Costa, Michele Dietrich Moura
metadata.dc.contributor.referee1: Eger, Iriane
metadata.dc.contributor.referee2: Ferreira, Marianna Boia
metadata.dc.contributor.referee3: Kanunfre, Carla Cristine
metadata.dc.contributor.referee4: Rodrigues, Silvia Daniele
metadata.dc.description.resumo: O veneno da vespa social Polybia paulista, geralmente formado de uma complexa mistura de componentes, mostra ser uma grande área de estudo para descoberta de novas biomoléculas. Os inibidores de proteases são proteínas ou peptídeos amplamente distribuídos na natureza; são moléculas que têm a capacidade de inibir a ação de enzimas proteolíticas formando complexos estáveis com proteases-alvo. Investigar as propriedades biológicas e farmacológicas de inibidores de proteases é fundamental para compreender seus mecanismos em processos patofisiológicos, além da potencial utilização para fins econômicos e terapêuticos. O objetivo do trabalho foi a identificação e caracterização de inibidores de protease no extrato de glândula do veneno da vespa. Para isso, primeiro foi extraído as proteínas do veneno por dissecção manual e armazenados em PBS. Após foi identificado a presença do inibidor de protease por zimografia reversa copolimerizada com gelatina, incubado com tripsina. Na sequência, houve a caracterização do inibidor de protease por zimografia reversa, utilizando diferentes substrato em conjunto com a incubação de diferentes enzimas proteolíticas: tripsina, papaína, α-quimotripsina, proteinase k e pepsina .Após esse processo, foi realizado o enriquecimento dos componentes proteicos do extrato do veneno de Polybia paulista através de cromatografia por exclusão molecular utilizando coluna Yara Phenomenex Sec. 2000. Com isso foi possível rastrear as eluições para encontrar o inibidor de protease das frações cromatográficas, utilizando-se SDS-PAGE gradiente (20 a 5%) corado com coloração de prata monocromática e zimografia reversa em diferentes tempos de incubação corados com Comassie blue R-250. Identificou-se a presença de inibidor de protease sobre a tripsina nos dois ninhos utilizados para esse trabalho, ambos com migração eletroforética próximo a 150kDa. Foi investigada a possível interação do agente redutor β-mercaptoetanol com a temperatura, observou-se perda de atividade inibitória a 100°C.e a não-interação do agente redutor com o inibidor presente no extrato. Na caracterização com as enzimas e substratos, visualizou-se com o substrato gelatina um inibidor com 150 kDa que inibiu as enzimas tripsina, α-quimotripsina e proteinase K, todas pertencentes a classe das serino-proteases. No substrato caseína foi encontrado um inibidor com 100 kDa e com os substratos ovoalbumina e BSA um inibidor de 60kDa. Com a enzima papaína da classe dos inibidores de cisteíno-protease apresentou a mesma migração eletroforética que foi encontrada em todas as outras enzimas em seus respectivos substratos. Foi possível avaliar o pH ótimo de atividade inibitória com a enzima pepsina que requer um pH 2,0 para a sua atividade, demostrando que os inibidores são influenciados pelo pH. A cromatografia por exclusão molecular permitiu uma separação das moléculas, mas não o isolamento do inibidor. Considerando os resultados obtidos, os inibidores de protease presentes no extrato de glândula de veneno de P. paulista colaboram com outros pesquisadores que mostram a presença de inibidores de serino-cisteíno protease no veneno, são ainda poucos compreendidos em suas funções que precisariam ser respondidas e elucidadas.
Abstract: The poison of the social wasp Polybia paulista, usually formed of a complex mixture of components, proves to be a great area of study for the discovery of new biomolecules. Protease inhibitors are proteins or peptides widely distributed in nature; are molecules that have the ability to inhibit the action of proteolytic enzymes forming stable complexes with target proteases.Investigating the biological and pharmacological properties of protease inhibitors is essential to understand their mechanisms in pathophysiological processes, in addition to their potential use for economic and therapeutic purposes. The objective of the work was to identification and characterization of protease inhibitors in wasp venom gland extract. For this, the proteins from the poison were first extracted by manual dissection and stored in PBS. Afterwards, the presence of the protease inhibitor was identified by reverse zymography copolymerized with gelatin, incubated with trypsin. Then, the protease inhibitor was characterized by reverse zymography, using different substrates in conjunction with the incubation of different proteolytic enzymes: trypsin, papain, α-chymotrypsin, proteinase k and pepsin. After this process, the protein components of the poison extract of Polybia paulista were enriched by means of molecular exclusion chromatography using the Yara Phenomenex Sec. 2000 column. Thus, it was possible to trace the elutions to find the protease inhibitor of the chromatographic fractions, using SDS-PAGE gradient (20 to 5%) stained with monochromatic silver staining and reverse zymography at different incubation times stained with Comassie blue R -250.The presence of protease inhibitor on trypsin was identified in the two nests used for this work, both with electrophoretic migration close to 150kDa.The possible interaction of the reducing agent β-mercaptoethanol with temperature was investigated, loss of inhibitory activity was observed at 100 ° C. and the non-interaction of the reducing agent with the inhibitor present in the extract. In the characterization with the enzymes and substrates, an inhibitor with 150 kDa was visualized with the gelatin substrate that inhibited the enzymes trypsin, α-chymotrypsin and proteinase K, all belonging to the class of serine proteases. In the casein substrate an inhibitor with 100 kDa was found and with the substrates ovoalbumin and BSA an inhibitor of 60kDa.With the enzyme papain of the class of cysteine protease inhibitors it showed the same electrophoretic migration that was found in all other enzymes in their respective substrates. It was possible to evaluate the optimal pH of inhibitory activity with the enzyme pepsin that requires a pH 2.0 for its activity, showing that the inhibitors are influenced by pH. Molecular exclusion chromatography allowed the molecules to separate. Considering the results obtained, the protease inhibitors present in the extract of the venom gland of P. paulista collaborate with other researchers who show the presence of inhibitors of serine-cysteine protease in the venom, there are still few understood in their functions that would need to be answered and elucidated.
Keywords: Polybia paulista
glândula de veneno
inibidor de serino-protease
inibidor de cisteíno-protease
Polybia paulista
venom gland
serine protease inhibitor
cysteine protease inhibitor
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Setor de Ciências Biológicas e da Saúde
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biomédicas
Citation: JOAQUIM, Elisandra Aurélia Duarte. Identificação e caracterização de inibidor de protease no extrato de glândula do veneno de Polybia Paulista. 2019. Dissertação ( Mestrado em Ciências Biomédicas) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2019.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3134
Issue Date: 19-Dec-2019
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