Sistema em fluxo para determinação espectrofotométrica de uréia em plasma de sangue animal empregando leguminosa como fonte natural da enzima urease

A spectrophotometric flow injection analysis (FIA) procedure employing natural urease enzyme source for the determination of urea in animal blood plasma was developed. Among leguminous plants used in the Brazilian agriculture, the Cajanus cajan specie was selected as urease source considering its efficiency and availability. A minicolumn was filled with leguminous fragments and coupled to the FIA manifold, where urea was on-line converted to ammonium ions and subsequently it was quantified by spectrophotometry. The system was employed to determine urea in animal plasma samples without any prior treatment. Accuracy was assessed by comparison results with those obtained employing the official procedure and no significant difference at 90 % confidence level was observed. Other profitable features such as an analytical throughput of 30 determinations per hour, a reagent consumption of 19.2 mg sodium salicylate, 0.5 mg sodium hipochloride and a relative standard deviation of 1.4 % (n= 12) were also obtained.

Pró-fármaco ativado por enzima, uma estratégia promissora na quimioterapia

Strategies that promote selective activation of prodrugs by enzymes can be divided into two major classes: 1) deliver of a monoclonal antibody-enzyme immunoconjugate that can recognize a specific antigen and promote the prodrug to a citotoxic drug, with a high selectivity for the target cells, and 2) selective gene delivery encoding an enzyme that can promote the prodrug to a citotoxic drug for the target cells. In this article are discussed ADEPT (antibody-directed enzyme prodrug therapy), GDEPT (gene-directed enzyme prodrug therapy), VDEPT (virus-directed enzyme prodrug therapy), GPAT (genetic prodrug activation therapy) and PDEPT (polymer-directed enzyme prodrug therapy) approaches, their clinical trials, advantages, disadvantages and perspectives.

Biossensor enzimático para detecção de fungicidas ditiocarbamatos: estudo cinético da enzima aldeído desidrogenase e otimização do biossensor

Initially, all major factors that affect the rate of the AldH-catalyzed reaction (enzyme concentration, substrate concentration, temperature and pH) were investigated. Optimal activity was observed between pH values of 7.5 and 9.5 in the temperature range of 25 to 50 ºC. Kinetic parameters, such as Km (2.92 µmol L-1) and Vmax (1.33 10-2 µmol min-1) demonstrate a strong enzyme-substrate affinity. The sensors were based on screen-printed electrodes modified with the Meldola Blue-Reinecke salt (MBRS) combination. Operational conditions (NAD+ and substrate contents, enzyme loading and response time) were optimized. Also, two enzyme immobilization procedures were tested: entrapment in poly(vinyl alcohol) bearing styrylpyridinium groups (PVA-SbQ) and crosslinking with glutaraldehyde. Chronoamperometry was employed to observe the biosensor responses during enzymatic hydrolysis of propionaldehyde and also to construct inhibition curves with maneb and zineb fungicides. Best results were found with the following conditions: [NAD+] = 0.25 mmol L-1; [propionaldehyde] = 80 µmol L-1; enzyme loading = 0.8 U per electrode; response time = 10 min, and inhibition time = 10 min. Current intensities around 103 ± 13 nA with the sensors and good stability was obtained for both immobilization procedures. Detection limits, calculated using 10% inhibition were 31.5 µg L-1 and 35 µg L-1 for maneb and zineb, respectively. Results obtained with other MBRS-modified electrodes consisting of mono and bi-enzymic sensors were compared. The ability to catalyze NADH oxidation by MB was also highlighted.

Síntese, avaliação biológica e modelagem molecular de arilfuranos como inibidores da enzima tripanotiona redutase

Trypanosoma cruzi is a protozoan parasite that causes a severe disease (Chagas'disease) in Central and South America. The currently available chemotherapeutic agents against this disease are still inadequate. The enzyme trypanothione reductase (TR) is considered a validated molecular target for the development of new drugs against this parasite. In this regard, a series of arylfurans based on 2,5-bis-(4-acetamidophenyl)furan was synthesized and tested for their in vitro inhibitory activity against TR. Molecular modeling studies of putative enzyme-inhibitor complexes revealed a possible mechanism of interaction. From synthesized compounds, a benzylaminofuran derivative was found to be more active than the lead compound.

Efeito da concentração de enzima e de substrato no grau de hidrólise e nas propriedades funcionais de hidrolisados proteicos de corvina (Micropogonias furnieri)

The objective of this work was to obtain hydrolysates with different degrees of hydrolysis using Alcalase 2.4L® and to evaluate the effect of the enzyme [E] and substrate [S] concentration on the functional properties of the hydrolysates. It was obtained hydrolysates with hydrolysis degree values ranging from 12.2 to 43.7%. The values of solubility and water holding capacity were similar for the greater number of the hydrolysates with minimum values in the pH 5.0. The hydrolysis degree showed direct relationship with the solubility and indirect with the water holding capacity, oil holding capacity, emulsifying capacity and foaming capacity.

Atividade eletrocatalítica de sistemas biomiméticos da enzima catalase

In this work, we describe the immobilization of the dinuclear compound [Cu2(apyhist)2Cl2](ClO4)2 (1) and its derived cations complexes, obtained in water solution or by deprotonation of the imidazolate moiety in the ligand leading to a cyclic tetranuclear species, in the Nafion® membrane on glass carbon electrode surface. After that, we studied the influence of the equilibrium in the electrocatalytic activity towards the reduction of H2O2 in the development of an amperometric sensor for the analytical determination of hydrogen peroxide. This strategy proved successful, and the electrochemical behaviour of the all complexes formed within the Nafion® coatings was characterized. We also provide evidence that its related cyclic tetranuclear imidazolate-bridged complex acts as a catalysts for the intramolecular, two-electron reduction of H2O2.

BIOSSENSOR ELETROQUÍMICO BASEADO NA ENZIMA TIROSINASE PARA A DETERMINAÇÃO DE FENOL EM EFLUENTES

AbstractThis work describes the development of a biosensor based on the tyrosinase enzyme (Tyr) for the determination of phenol (PHEN) in laboratory effluent samples derived from ammoniacal nitrogen analysis of the water samples from the Muquém dam in the city of Cariús, CE, using square-wave voltammetry (SWV). The electrode modification consisted of the immobilization of gold nanoparticles, multi-walled carbon nanotubes, cobalt phthalocyanine, and Tyr on a glassy carbon electrode. The electrolyte, pH, enzyme quantity, and voltammetric parameters were optimized to detect PHEN. The analytical curves presented a linear range from 4.97 × 10-6 mol L-1 to 6.10 × 10-5 mol L-1, and the detection limit (DL) and quantitation limit (QL) values were 4.81 × 10-6 mol L-1 and 4.97 × 10-6mol L-1, respectively. The repetition of measurements with the same biosensor and repetition for three other prepared biosensors exhibited a relative standard deviation (RSD) of 5.50 and 1.75%, respectively. The percentage recovery of PHEN in effluent samples varied from 86.40 to 105.04%. The stability of the biosensor was evaluated (at 21 days) with satisfactory results, showing 97.86% of the initial response. Moreover, the DL and recovery percentages agreed with the established values from CONAMA and ABNT, respectively. Thus, the electrode configuration developed seems a promising tool in the detection and quantification of PHEN in complex samples.

INTERAÇÕES FÁRMACO-RECEPTOR: APLICAÇÕES DE TÉCNICAS COMPUTACIONAIS EM AULA PRÁTICA SOBRE A EVOLUÇÃO DOS INIBIDORES DA ENZIMA CONVERSORA DE ANGIOTENSINA

Teaching classes and events regarding the molecular aspects of drug-receptor interactions is not an easy task. The ligand stereochemistry and the spatial arrangement of the macromolecular targets highly increase the complexity of the process. In this context, the use of alternative and more playful approaches could allow students to gain a more thorough understanding of this important topic in medicinal chemistry. Herein, we describe a practical teaching approach that uses computational strategies as a tool for drug-receptor interaction studies performed for angiotencsin converting enzyme inhibitors (ACEi). Firstly, the students learn how to find the crystallographic structure (enzyme-ligand complex). Then, they proceed to the treatment of crude crystallographic data. Thereafter, they learn how to analyze the positioning of the drug on the active site of the enzyme, looking for regions related to the molecular recognition. At the end of the study, students can summarize the molecular requirements for the interaction and the structure-activity relationships of the studied drugs.

Caracterização enzimática e patogenicidade cruzada de Colletotrichum spp. associados a doenças de pós-colheita

A antracnose, causada por Colletotrichum spp., pode ocasionar grandes perdas a nível de campo e em pós-colheita sobre diversas culturas e seus produtos. O presente trabalho teve por objetivos testar a patogenicidade cruzada de isolados de C. gloeosporioides do caju (Anacardium occidentale) (CAJ), manga (Mangifera indica) (MG), mamão (Carica papaya) (MM), maracujá (Passiflora edulis) (MR) e C. musae da banana (Musa spp.) (BAJ); avaliar a produção de enzimas extracelulares (amilolítica, celulolítica, lipolítica e proteolítica) produzidas pelos isolados em substratos sólidos específicos; e detectar padrões eletroforéticos de proteínas totais e isoenzimas (alfa-esterase, beta-esterase, fosfatase ácida e leucina aminopeptidase). Na análise da patogenicidade cruzada, todos os isolados de Colletotrichum spp. induziram lesões necróticas, deprimidas sobre os frutos, exceto em maracujá que foi suscetível tão somente ao isolado MR. Quanto à produção de enzimas extracelulares hidrolíticas, os isolados de C. gloeosporioides produziram amilase, lipase, protease e celulase, sendo que esta última enzima não foi detectada em C. musae. Com relação à análise eletroforética de proteínas totais e isoenzimas, os isolados apresentaram variações no número e posição das bandas no gel de poliacrilamida em todos os sistemas, com exceção de leucina aminopeptidase, onde bandas monomórficas foram formadas, sem variação na intensidade e pouca variação na mobilidade relativa.

Integração de pAN7-1 no genoma de Magnaporthe grisea mediada por enzima de restrição

Visando explorar a mutagênese insercional em Magnaporthe grisea, foram avaliadas a transformação dos protoplastos obtidos após adequação do protocolo e a eficiência da integração de pAN7-1 no genoma do ascomiceto na presença da enzima de restrição Hind III. Os protoplastos de M. grisea I-22 foram prontamente transformados para a resistência à higromicina. Quando o vetor linearizado com Hind III foi usado para transformar o fungo na presença de Hind III, a eficiência de transformação foi 1,1 a 8,1 vezes superior ao tratamento sem a adição da enzima. No geral, a melhor concentração de Hind III foi 5 unidades/reação de transformação. Tal concentração promoveu a produção média de 332 transformantes/µg de pAN7-1/10(7) protoplastos. A presença do gene de seleção hph no genoma de 18 indivíduos resistentes à higromicina foi confirmada por PCR.

Estudo do comportamento eletroquímico da enzima peroxidase na presença de peróxido de hidrogênio e ácido 5-aminossalicílico

O comportamento eletroquímico da enzima peroxidase (HRP) foi estudado utilizando o peróxido de hidrogênio como substrato enzimático e o ácido 5-aminossalicílico (5-ASA) como mediador de elétrons sobre eletrodo de grafite. Diversos parâmetros foram otimizados, tais como, o potencial aplicado à técnica amperométrica fixado em -0,125V, a solução tampão fosfato-citrato 0,1 mol L-1 pH 5,0 como eletrólito suporte e a proporção entre o 5-ASA e H2O2 em 1:7, entre outros. Foi observada a catálise da reação de oxidação do peróxido de hidrogênio na presença da enzima HRP e do mediador 5-ASA. O produto dessa oxidação foi reduzido na superfície do eletrodo, evidenciando um significativo aumento na intensidade da corrente catódica.

Quimiometria como ferramenta analitica para definição das condiçoes de ensaio da enzima peroxidase de soja

Enzimas Peroxidases são heme-proteínas encontradas nos diferentes organismos vivos, especialmente vegetais, apresentam importante papel fisiológico/bioquímico como proteção contra microorganismos invasores. A soja, um dos mais importantes produtos para o agronegócio brasileiro apresenta na casca de suas sementes (subproduto) alta atividade de peroxidase, denominada soybean peroxidase,com potencial de utilização em métodos analíticos clínicos. A proposta do trabalho foi aplicar o planejamento fatorial para otimização das condições extração da enzima, definição das condições ótimas de atividade (pH e temperatura), utilizando metodologia de superfície de resposta. Os dados obtidos com clara definição foram: i) extração em pó cetonico, ii) meio reacional: pH 3,3, volume da amostra contendo a enzima 330 µL - 340 µL, peróxido de hidrogênio 4,2 mmol.L-1 150 µL, tempo de reação 20 segundos, temperatura 50º C, substrato guaiacol 30mmol.L-1 300 µL, e 0,1 mol.L-1 de NaCl. O uso da dessa metodologia para definição das condições de extração e estudos cinético-enzimáticos da peroxidase de soja foram eficientes e mais precisos, comparado a metodologia de variações/repetições (tentativa e erro).

Cicatrização de feridas: estudo comparativo em ratos hipertensos não tratados e tratados com inibidor da enzima conversora da angiotensina

OBJETIVO: Reconhecer a interferência do captopril na cicatrização de feridas cutâneas de ratos hipertensos. MÉTODOS: Distribuíram-se 111 ratos em quatro grupos: controle normotenso (N=30); controle hipertenso (N=30), os quais receberam 1 ml/dia de solução de cloreto de sódio a 0.9% por via oral; grupo experimento (N=31), hipertensos que receberam 7,5mg/kg/dia de captopril e um grupo aferição (N=20), 10 hipertensos e 10 normotensos, nos quais aferiu-se a pressão na aorta abdominal, no último dia de experimento. Após 15 dias de medicação, fez-se uma incisão da pele e da tela subcutânea, na região médio-dorsal dos grupos I, II e III, seguida de síntese. Ressecaram-se as cicatrizes de 10 animais de cada grupo, no 4.º, 7.º e 14.º dias após a operação, que divididas em duas partes foram enviadas para a tensiometria e para análise histológica. RESULTADOS: A pressão arterial média de 83,18 ± 7,51 mmHg nos normotensos e 151,36 ± 10,51 mmHg nos hipertensos. As cicatrizes dos hipertensos tratados e não tratados eram menos resistentes que as dos normotensos, nos tempos iniciais (p<0,05) e que ao 14.º dia as resistências se igualaram. Não houve diferença entre o grupo tratado e o não tratado. A densidade de colágeno total foi maior nos normotensos em todos os tempos (p<0,05) e não houve diferença entre hipertensos tratados e não tratados. A epitelização, a reação inflamatória e a formação do tecido de granulação foi semelhante nos três grupos. CONCLUSÕES: O captopril, em ratos, não modifica a cicatrização, ficando as diferenças relacionadas à hipertensão.

Expressão da enzima indoleamina-2,3-dioxigenase em truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss)

Resumo: A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma enzima que cataboliza o aminoácido triptofano, levando à inibição da proliferação de linfócitos T, seja pela exaustão desse aminoácido no ambiente, ou pela indução via catabólitos induzindo-os a apoptose. Em mamíferos, esta enzima atua em diversas condições do organismo como a gestação, infecções, inflamações crônicas, transplantes e tumores, atuando na regulação imunológica. Estudos recentes identificaram a presença de moléculas homólogas a IDO em espécies filogeneticamente inferiores, cuja função parece estar restrita ao metabolismo do triptofano como fonte de energia. Este estudo teve por objetivo averiguar a expressão da IDO em células sanguíneas e órgãos hematopoiéticos de truta arco-íris pela imuno-histoquímica, buscando evidências de que a mesma poderia, nesta espécie, estar relacionada ao sistema imune. A expressão de IDO foi observada nos órgãos hematopoiéticos estudados incluindo o rim cefálico que apresentou marcação em células interrenais e leucócitos; baço, na qual a marcação restringiu à alguns leucócitos; no fígado a marcação ficou limitada à apenas algumas células dentro dos vasos sanguíneos e nas extensões sanguíneas pode-se visualizar a marcação de alguns leucócitos como os monócitos, linfócitos e neutrófilos. A predominância da marcação da IDO nesses tecidos pode constituir uma evidência de que a IDO identificada na O. mykiss esteja relacionada ao sistema imunológico nessa espécie.

Resistência de amendoim - bravo aos herbicidas inibidores da enzima ALS

Uma das práticas agrícolas mais eficientes para o controle de plantas daninhas na agricultura é o uso de herbicidas seletivos. Todavia, a aplicação de um mesmo herbicida, ou de herbicidas com o mesmo mecanismo de ação, durante anos consecutivos, na mesma área, pode resultar na seleção de biótipos de plantas daninhas resistentes a esses herbicidas. Com o objetivo de confirmar a resistência de um biótipo (E-298) da planta daninha amendoim-bravo (Euphorbia heterophylla) aos herbicidas inibidores da enzima ALS, encontrado em área de cultivo de soja, no município de Cafelândia, PR, foi conduzido um experimento em área pertencente à Embrapa Soja, Londrina, PR. As plantas provenientes da população com suspeita de resistência foram tratadas com diversos herbicidas e doses, e comparadas com plantas de uma população suscetível de amendoim-bravo. Os tratamentos foram estabelecidos considerando as doses recomendadas dos herbicidas, metade delas e, duas, quatro e oito vezes superiores a recomendada. Os produtos e as doses aplicadas foram cloransulan nas doses 0,0; 0,015; 0,03;0,06; 0,12; 0,24 kg i.a./ha, mais o espalhante adesivo Agral 0,2% v/v, imazetaphapyr nas doses 0,0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4 e 0,8 kg i.a./ha, imazaquin nas doses 0,0; 0,075; 0,15; 0,3; 0,6; 1,2 kg i.a./ha, mais o espalhante adesivo Assist 0,3% v/v, sulfentrazone nas doses 0,0; 0,3; 0,6; 1,2; 2,4; 4,8 kg i.a./ha, mais o espalhante adesivo Assist 0,3% v/v, e lactofen nas doses 0,0; 0,082; 0,165; 0,33; 0,664; 1,329 kg i.a./ha. O biótipo resistente apresentou diferentes níveis de resistência cruzada entre os herbicidas cloransulan, imazethapyr e o imazaquin, e as relações médias de GR50 obtidas foram > 6,85; 11,90 e > 7,18, respectivamente. As curvas de dose-resposta do biótipo resistente apresentaram valores inferiores ao biótipo suscetível, em todas as doses estudadas para os herbicidas cloransulan, imazethapyr e imazaquin. Para os herbicidas sulfentrazone e lactofen, que apresentam mecanismo de ação diferente da inibição da enzima ALS, ocorreu alto índice de controle de ambos os biótipos de amendoim-bravo avaliados, principalmente, nas maiores doses, provando a não existência de resistência múltipla nesse biótipo de amendoim-bravo estudado.