Análise computacional dos determinantes de atividades meio- e neurotóxicas de fosfolipases A2 do veneno de serpentes

A superfamília das fosfolipases A2 (FLA2) é composta por proteínas dotadas de propriedades diferenciadas que as tornam capazes de apresentar distintas atividades biológicas, além de sua atividade catalítica. Esta diversidade funcional é intrigante devido à alta similaridade de seqüência primária e de estrutura entre essas proteínas. O principal objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia para a predição de atividades biológicas específicas em FLA2 de peçonha de serpentes a partir da análise de seqüências primárias. A metodologia desenvolvida compreende: a) seleção de seqüências anotadas quanto à função ou atividade biológica que desempenham; b) detecção e validação estatística de motivos de seqüência relacionados à atividade estudada; e c) construção de Modelos Ocultos de Markov (MOMs) representando cada motivo. MOM consiste em uma modelagem estatística que tem sido aplicada com sucesso em diversas áreas onde se faz necessária a detecção e representação de padrões de informação; por sua base matemática robusta e formal, pode ser utilizada na automação deste tipo de processo. A metodologia foi testada para duas atividades de FLA2 de peçonha de serpente: neurotoxicidade e miotoxicidade. Para as FLA2 neurotóxicas, foram detectados seis motivos conservados, dos quais três foram validados estatisticamente como sendo adequados na discriminação de seqüências neurotóxicas de não neurotóxicas. Para as FLA2 miotóxicas, foram detectados seis motivos conservados, dos quais quatro foram validados. Os MOMs dos motivos validados podem ser usados na predição de atividade neurotóxica e miotóxica. As relações entre seqüência, estrutura, função e evolução das FLA2s são discutidas. Os dados obtidos foram coerentes com a hipótese apresentada por Kini (2003), da existência de diferentes sítios farmacológicos na superfície das FLA2, interagindo independente ou cooperativamente com diferentes receptores, para gerar as diversas funções biológicas observadas. Por não haver, até o momento, qualquer ferramenta automatizada para a predição de função biológica de FLA2, os resultados deste trabalho foram a base para a construção de uma ferramenta (disponível em www.cbiot.ufrgs.br/bioinfo/phospholipase) para a identificação de miotoxicidade e neurotoxicidade em FLA2.

Estudos estruturais com fosfolipases A2 e fosfolipases A2 homólogas isoladas no veneno de Bothrops moojeni

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ação do extrato bruto da Tabernaemontana catharinensis e de seu alcalóide isolado sobre as atividades de fosfolipases A2 ofídicas em preparação neuromuscular de camundongos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudos estruturais com fosfolipases A2 homólogas de veneno botrópicos em presença de íons com importância funcional

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudos estruturais e filogenéticos com fosfolipases e serino proteases de venenos de serpentes botrópicas nativas e quimicamente modificadas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudos estruturais com miotoxinas do tipo fosfolipases A2 homólogas do veneno de serpentes do gênero Bothrops: avanços no entendimento da relação estrutura-função

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudos estruturais com fosfolipases A2 isoladas de venenos de serpentes dos gêneros Bothrops e Crotalus

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

Atividade in vitro da fosfolipases A2 e da fração peptídica extraídas do veneno de Crotalus durissus terrificus sobre formas amastogotas e promastigotas de Leishmania (L) infantum chagasi

Pós-graduação em Doenças Tropicais - FMB

Estudos estruturais por difração de raios X de fosfolipases A2 em presença de íons com importância funcional

Snakes from Bothrops genus are responsible for more than 90% of the ophidian accidents in Brazil. One of the main complications from this kind of accident is muscular necrosis, which is related to the action of phospholipases A2 and metalloproteases, two groups of enzymes found in the venom of these animals. Although this complication cannot be solved by serum therapy administration, a great number of studies have been performed with the attempt to know the pharmacological sites of these toxins aiming, in the future, the development of complementary treatments to serum therapy. This work proposes structural studies of bothropic phospholipases A2 (PLA2s) in the presence of ions relevant to their activity, using the X-ray crystallography technique. Recently, it was demonstrated ions, as manganese, calcium and others, interfere in the biological activity of the PLA2s. Particularly, Lys49-PLA2s in the presence of manganese ions have miotoxicity reduced. Asp49-PLA2s show catalytic activity dependent of calcium, although structural studies with a miotoxic Asp49-PLA2, BthTX-II, suggest a possible catalytic mechanism independent of calcium. Therefore, co-crystallization of BthTX-II in the presence of calcium ions and of PrTX-I in the presence of manganese ions were performed. Comparative structural studies among obtained results and others already published in the literature were performed aiming a better understanding of the structure-function relationship of these toxins. The BthTX-II with the presence of calcium do not show this ion in the loop of coordination of calcium, presence necessary to develop the catalyses. After comparison of this model with the native one, only one distortion was found, but no apparent relationship with the residues responsible for its activity. In the PrTX-I structure, regions candidates of manganese ions were also found... (Complete abstract click electronic access below)

Estudos estruturais de complexos entre fosfolipases A2 homólogas isoladas do veneno de Bothrops moojeni e inibidores da atividade miotóxica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Terpinen-4-ol: estudo do efeito sinérgico/aditivo, adesão em co-cultura e alteração dos fatores de virulência sobre Candida spp

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização molecular e expressão heteróloga do alérgeno fosfolipase A1 do veneno de Polybia paulista (Hymenoptera; Vespidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação dos efeitos dos polissacarídeos sulfatados de macroalgas marinhas sobre a Fosfolipase A2 de Crotalus durissus terrificus

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Variação sexual, ontogenética e ambiental do veneno de Bothrops jararaca da icro-região de Botucatu-SP: caracterização enzimática, bioquímica e farmacológica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ação de compostos vegetais sobra a atividade da Piratoxina-I, isolada do veneno de Bothrops pirajai, em preparação neuromuscular de camundongos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)