Extração, caracterização e atividades biológicas de proteínas da espécie cnidoscolus urens (L.) Arthur

The extraction, chemical and structural characterization of a wide variety of compounds derived from plants has been a major source of bioactive molecules. Several proteases have been isolated in the plant kingdom, with numerous pharmacological and biotechnological applications. Among the proteases isolated from plants, are the fibrinogenolytic, with relevant application in the treatment of disorders in the coagulation cascade, in addition to potential use as a tool in clinical laboratories. In this study, in addition to evaluating the effects of the protein extract of Cnidoscolus urens (L.) Arthur (Euphorbiaceae) in the coagulation cascade also investigates the presence of antimicrobial activity and characterizes the proteolytic activity detected in this extract, aiming to determine their potential pharmacological and biotechnological application. In this way, crude protein extracts obtained from the leaves of C. urens in Tris-HCl 0.05M, NaCl 0.15M, pH 7.5, were precipitated in different concentrations of acetone, and assessed for the presence of proteolytic activity in azocaseína and fibrinogen. The most active fraction (F1.0) in these tests was chosen for assessment of biological activity and biochemical characterization. The Aα chain and Bβ of fibrinogen were completely cleaved at a concentration of 0.18 μg/μL of protein fraction in 4 minutes. Fibrinogenolytic activity presented total inhibition in the presence of E-64 and partial in the presence of EDTA. The fraction demonstrated coagulant activity in plasm and reduced the APTT, demonstrating acting on the factors coagulation of the intrinsic pathway and common, not exerting effects on the PT. Fibrinolytic activity on plasma clot was detected only in SDS-PAGE in high concentrations of fraction, and there were no defibrinating. Although several proteases isolated from plants and venomous animals are classically toxic, the fraction F1.0 of C. urens not expressed hemorrhagic nor hemolytic activities. Fraction F1.0 also showed no antimicrobial activity. In proteolytic activity on the azocasein, the optimal pH was 5.0 and optimum temperature of 60ºC. The enzyme activity has been shown to be sensitive to the presence of salts tested, with inhibition for all compounds. The surfactant triton did not influence the enzyme activity, but the tween-20 and SDS inhibited the activity. In the presence of reducing agents increase in enzyme activity occurred, a typical feature of enzymes belonging to the class of cysteine proteases. Several bands with proteolytic activity were detected in zymogram, in the region of high-molecular-weight, which were inhibited by E-64. In this study, we found that C. urens presents in its constitution cysteine proteases with fibrinogenolytic and procoagulant activity, which may be isolated, with potential application in treatment of bleeding disorders, thrombolytic and clinical laboratory

Perfil eletroforético de proteínas séricas do sangue do cordão umbilical de cães

A importância do estudo do sangue do cordão umbilical (SCU) tem sido verificada pela presença de células-tronco hematopoéticas no SCU humano. O modelo experimental em cão tem propiciado informações importantes nos transplantes em humanos. Entretanto, apesar da importância do SCU e do modelo experimental em cães, não existem estudos sobre a eletroforese de proteínas séricas do cordão umbilical canino. No presente protocolo experimental, foi feita a colheita de SCU de 20 neonatos caninos, o qual foi utilizado para o fracionamento eletroforético de suas proteínas. Os valores médios absolutos obtidos para proteínas séricas totais, albumina, alfa, beta e gamaglobulinas no sangue do cordão umbilical de cães ao nascimento foram 3,09±0,59; 1,51±0,38; 0,87±0,17; 0,68±0,12 e 0,03±0,01, respectivamente. Todos os resultados apresentaram-se abaixo dos níveis reportados para animais adultos, devido à passagem das proteínas e suas frações ocorrerem principalmente através do colostro e pela imaturidade hepática. em todos os traçados eletroforéticos do SCU de cães, foi observada uma pequena curva entre alfaglobulina 2 e betaglobulina 1, não relatada no soro de cães adultos. Portanto, neste experimento, foram observadas diferenças quantitativas no traçado eletroforético das proteínas séricas do SCU de cães, ao nascimento, diferindo-os, neste particular, de cães em diferentes fases da vida pós-colostral.

Hemograma e proteínas do soro sanguíneo de bezerros Canchim-Nelore e da raça Holandesa nos primeiros 30 dias de vida

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

Leucograma e teores plasmáticos de proteínas de fase aguda de eqüinos portadores de abdômen agudo e submetidos à laparotomia

Foram examinados 20 eqüinos adultos portadores de abdômen agudo e submetidos à laparotomia. Dez recuperaram-se sem intercorrência pós-operatória (G1) e 10 foram a óbito sete a 10 dias após a cirurgia, com sinais de choque séptico (G2). Avaliaram-se temperatura retal, freqüências cardíaca e respiratória, tempo de preenchimento capilar e teores plasmáticos das proteínas de fase aguda - fibrinogênio, ceruloplasmina, proteína C-reativa, antitripsina, haptoglobina e glicoproteína ácida -, antes e até sete dias após a laparotomia. As leucometrias às 72h e no sétimo dia pós-operatório dos eqüinos que foram a óbito foram, respectivamente, 34,6% e 57,1%, mais altas que a dos animais curados. Os maiores valores de proteína de fase aguda ocorreram no sétimo dia após a cirurgia; os percentuais de elevação de fibrinogênio, antitripsina, glicoproteina ácida, proteína C-reativa, ceruloplasmina e haptoglobina de eqüinos do G2 em relação ao G1 foram 46,8%, 67,9%, 91,9%, 112,2%, 126,9% e 186,2%, respectivamente.

Proteínas séricas de potros da raça Puro Sangue Árabe recém-desmamados ou com mais de trinta dias de desmame

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

Proteínas ligantes do insulin-like growth factor (IGFBPs) e dominância folicular em vacas Bos taurus indicus puras e cruzadas

O objetivo deste estudo foi identificar um marcador bioquímico de folículos bovinos com diâmetro maior do que 10 mm, o qual poderia ser utilizado para identificar folículos dominantes nesta espécie. Líquido folicular era aspirado de folículos com diâmetros menores do que 5 mm, entre 5 e 10 mm e maiores do que 10 mm, provenientes de ovários de 37 fêmeas bovinas abatidas. Após aspiração, o líquido folicular (LF) era acondicionado em ependorfs etiquetados e congelados. Os padrões eletroforéticos em SDS-PAGE das proteínas do LF foram determinados e verificou-se que os folículos com diâmetro maior do que 10 mm apresentaram um polipeptídeo com PM entre 39 e 43 KDa identificado como a proteína ligante de IGF-3 (IGFBP-3), o qual não foi observado em folículos com diâmetro menor do que 5 mm e entre 5 e 10 mm. Este estudo sugere que este polipeptídeo possa ser utilizado como marcador bioquímico de folículos maiores do que 10 mm.

Utilização de subprodutos de origem animal em dietas para frangos de corte com base no conceito de proteínas bruta e ideal, no período de 43 a 49 dias de idade

Foi conduzido um experimento para avaliar a utilização de subprodutos de origem animal em rações para frangos de corte, formuladas com base nas proteínas bruta e ideal no período de 43 a 49 dias de idade. Foram utilizados 600 frangos machos distribuídos em arranjo fatorial 2x2+1, com duas fontes de proteína de origem animal (farinha de vísceras de aves e farinha de sangue bovino), dois conceitos de formulação (proteínas bruta e ideal) e uma ração testemunha à base de milho e de farelo de soja, com quatro repetições cada. As características avaliadas foram ganho de peso, consumo de ração, conversão alimentar, rendimento de carcaça, peito e porcentagem de gordura abdominal. Os melhores ganho em peso e conversão alimentar foram obtidos quando a dieta à base de milho e farelo de soja foi utilizada. As farinhas de vísceras e de sangue e os conceitos de formulação não exerceram influência sobre as características avaliadas.

Composição química, fracionamento de carboidratos e proteínas e digestibilidade in vitro de forrageiras tropicais em diferentes idades de corte

Objetivou-se avaliar o valor nutritivo de três espécies forrageiras tropicais: capim-tanzânia (Panicum maximum Jacq.), capim-marandu (Brachiaria brizantha) e capim-tifton 85 (Cynodon spp), em duas épocas do ano (janeiro-março e abril-junho) e em três idades de rebrota (28, 35 e 42 dias), por meio da composição química, do fracionamento de proteínas e carboidratos e da digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) e da matéria orgânica (DIVMO). O capim-marandu destacou-se no período de janeiro-março, com menores conteúdos de parede celular e fração B2 dos carboidratos e maiores valores de proteína bruta, fração A + B1, DIVMS e DIVMO, em comparação aos capins tanzânia e tifton 85, independentemente da idade de corte. O aumento da concentração de parede celular em detrimento ao conteúdo celular com o avanço da maturidade das plantas foi evidente no capim-marandu no período de janeiro-março, quando foram observados maior valor da fração B2, maior conteúdo de fibra em detergente neutro (FDN) e menor concentração da fração carboidratos não-fibrosos. No período de abril-junho, a composição em parede celular não apresentou diferenças evidentes com aumento da idade, devido às condições ambientais observadas. O capim-tanzânia apresenta, de modo geral, baixos valores de parede celular e altos valores de carboidratos não-fibrosos, DIVMS e DIVMO nesse período, seguido pelos capins marandu e tifton 85, respectivamente.

Aplicação de técnicas de aprendizado de máquina no reconhecimento de classes estruturais de proteínas

Nowadays, classifying proteins in structural classes, which concerns the inference of patterns in their 3D conformation, is one of the most important open problems in Molecular Biology. The main reason for this is that the function of a protein is intrinsically related to its spatial conformation. However, such conformations are very difficult to be obtained experimentally in laboratory. Thus, this problem has drawn the attention of many researchers in Bioinformatics. Considering the great difference between the number of protein sequences already known and the number of three-dimensional structures determined experimentally, the demand of automated techniques for structural classification of proteins is very high. In this context, computational tools, especially Machine Learning (ML) techniques, have become essential to deal with this problem. In this work, ML techniques are used in the recognition of protein structural classes: Decision Trees, k-Nearest Neighbor, Naive Bayes, Support Vector Machine and Neural Networks. These methods have been chosen because they represent different paradigms of learning and have been widely used in the Bioinfornmatics literature. Aiming to obtain an improvment in the performance of these techniques (individual classifiers), homogeneous (Bagging and Boosting) and heterogeneous (Voting, Stacking and StackingC) multiclassification systems are used. Moreover, since the protein database used in this work presents the problem of imbalanced classes, artificial techniques for class balance (Undersampling Random, Tomek Links, CNN, NCL and OSS) are used to minimize such a problem. In order to evaluate the ML methods, a cross-validation procedure is applied, where the accuracy of the classifiers is measured using the mean of classification error rate, on independent test sets. These means are compared, two by two, by the hypothesis test aiming to evaluate if there is, statistically, a significant difference between them. With respect to the results obtained with the individual classifiers, Support Vector Machine presented the best accuracy. In terms of the multi-classification systems (homogeneous and heterogeneous), they showed, in general, a superior or similar performance when compared to the one achieved by the individual classifiers used - especially Boosting with Decision Tree and the StackingC with Linear Regression as meta classifier. The Voting method, despite of its simplicity, has shown to be adequate for solving the problem presented in this work. The techniques for class balance, on the other hand, have not produced a significant improvement in the global classification error. Nevertheless, the use of such techniques did improve the classification error for the minority class. In this context, the NCL technique has shown to be more appropriated

Ação de tinturas e óleos essenciais de plantas medicinais sobre o crestamento bacteriano comum do feijoeiro e na produção de proteínas de indução de resistência

A exploração da atividade biológica de compostos secundários presentes nas tinturas ou em óleos essenciais de plantas podem representar, ao lado da indução de resistência, mais uma forma potencial de controle de doenças em plantas cultivadas. O presente trabalho objetivou avaliar o potencial de tinturas de Lippia alba, Lippia sidoides, Mikania glomerata, Equisetum sp. e Hedera helix e óleos essenciais de Rosmarinus officinalis e Cinnamomum zeylanicum nas atividades in vitro, in vivo e na produção de proteínas na indução de resistência, em plantas de feijão vagem cultivar Bragança. Os resultados obtidos demonstraram que as tinturas de L. alba e L. sidoides e os óleos essenciais (R. officinalis e C. zeylanicum) apresentaram atividade in vitro aos isolados de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. Todas as tinturas ensaiadas apresentaram menores valores do progresso da doença (AACPD), em relação à testemunha, merecendo destaque a tintura de L. alba, que estavam correlacionadas com os maiores teores de polifenoloxidase, peroxidase e proteínas solúveis totais, evidenciando uma possível indução de resistência. Os óleos essenciais não apresentaram diferença na AACPD e nem na indução de proteínas.

Efeito dos períodos de envelhecimento na lixiviação de íons e de proteínas solúveis em sementes de milho

Este trabalho foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes, do Departamento de Produção Vegetal, da Universidade Estadual Paulista (Botucatu/SP), com o objetivo de avaliar os efeitos causados por diferentes períodos de envelhecimento acelerado na lixiviação de íons e de proteínas solúveis em sementes de milho. Sementes de milho do híbrido BR 3123 foram colocadas sobre tela em gerbox, contendo 40mL de água destilada, e mantidas a temperatura de 42°C por períodos de 0, 24, 48, 72, 96, 120, 144 e 166 horas. Após o envelhecimento, parte das sementes foi colocada para germinar, empregando quatro repetições para cada período, obtendo-se a porcentagem de plântulas normais no quarto dia. em outra parte realizou-se, após manutenção em copos plásticos com 75mL de H2O destilada por 24 horas à 25°C, leituras de condutividade elétrica (µS.cm-1.g-1), determinação de íons (mg.L-1.g de semente-1) e de proteínas solúveis totais (µproteina.g-1.mL-1) lixiviadas na solução. Os resultados indicaram que a elevação dos valores de condutividade elétrica e de lixiviado de proteínas totais ocorreu a partir de 72 horas de envelhecimento acelerado. A lixiviação de potássio foi mais acentuada que a dos íons cálcio, zinco, manganês, cobre, ferro e magnésio.

Avaliação de dois clones de Escherichia coli recombinante quanto ao crescimento e expressão de antígenos de Leishmania chagasi (kmp11 e P36)

Visceral leishmaniosis caused by Leishmania chagasi, also known as calazar, presented, in the period from 1990 to 2005, tax of incidence in Brazil varying between 1 and 3 cases for 100 000 inhabitants. The Northeast region that up to the year of 2000 contributed with almost 90% of the registered cases is reducing his participation in the current decade, reaching 56% in 2005. Conventional leishmaniasis treatment is costly and it shows high toxicity, demanding more research for alternative treatments, with special interest in development of vaccines and diagnosis kits which include production of recombinant antigens by host cells. Escherichia coli has been the microorganism most studied and used as a host for recombinant protein production. Therefore, the aim of this work was to study the influence of induction on cellular growth and to verify the type of Leishmania chagasi antigens expression (intra or extracellular) during two recombinant E. coli clones (kmp11 and P36) cultivation in rotary incubator (shaker) using three different media (2xTY, TB, FASS+EL). For that, tests were carried out using conditions established in the literature for E. coli (37°C and 200 rpm) and media supplemented with antibiotics to guarantee that only competent cells grows. First, tests were carried out without induction in order to verify the two microorganisms kinetic behavior (growth and substrate consumption) in different media. Next, the induction was carried out through the addition of IPTG (1mM as final concentration), at the first hour of cultivation. It was observed that protein expression were intracellular for all clones and media tested, however the highest level of expression was clearly observed by the electrophoresis band density (intensity) for 2xTY medium and kmp11 protein. Although it contains the lowest substrate concentration, consequently, a reduced cellular concentration when compared to other media, it appeared that this medium and clone combination is the most indicated for recombinant protein production. Therefore, the objective of this work was achieved, since the interested proteins were produced. Consequently, this result motivates new studies for production optimization using different cultivation strategies

Recuperação e purificação de proteínas do soro de queijo tipo coalho usando cromatografia de troca iônica e interação hidrofóbica em leito na forma expandida

Expanded Bed Adsorption plays an important role in the downstream processing mainly for reducing costs as well as steps besides could handling cells homogenates or fermentation broth. In this work Expanded Bed Adsorption was used to recover and purify whey proteins from coalho cheese manufacture using Streamline DEAE and Streamline SP both ionic resins as well as a hydrophobic resin Streamline Phenyl. A column of 2.6 cm inner diameter with 30 cm in height was coupled to a peristaltic pump. Hydrodynamics study was carried out with the three resins using Tris-HCl buffer in concentration of 30, 50 and 70 mM, with pH ranging from 7.0 to 8.0. In this case, assays of the expansion degree as well as Residence Time Distribution (RTD) were carried out. For the recovery and purification steps, a whey sample of 200 mL, was submitted to a column with 25mL of resin previously equilibrated with Tris/HCl (50 mM, pH 7.0) using a expanded bed. After washing, elution was carried out according the technique used. For ionic adsorption elution was carried out using 100 mL of Tris/HCl (50 mM, pH 7.0 in 1M NaCl). For Hydrophobyc interaction elution was carried out using Tris/HCl (50 mM, pH 7.0). Adsorption runs were carried out using the three resins as well as theirs combination. Results showed that for hydrodynamics studies a linear fit was observed for the three resins with a correlation coefficient (R2) about 0.9. In this case, Streamline Phenyl showed highest expansion degree reaching an expansion degree (H0/H) of 2.2. Bed porosity was of 0.7 when both resins Streamline DEAE and Streamline SP were used with StremLine Phenyl showing the highest bed porosity about 0.75. The number of theorical plates were 109, 41.5 and 17.8 and the axial dipersion coefficient (Daxial) were 0.5, 1.4 and 3.7 x 10-6 m2/s, for Streamline DEAE, Streamline SP and Streamline Phenyl, respectively. Whey proteins were adsorved fastly for the three resins with equilibrium reached in 10 minutes. Breakthrough curves showed that most of proteins stays in flowthrough as well as washing steps with 84, 77 and 96%, for Streamline DEAE, Streamline SP and Streamline Phenyl, respectively. It was observed protein peaks during elution for the three resins used. According to these peaks were identified 6 protein bands that could probably be albumin (69 KDa), lactoferrin (76 KDa), lactoperoxidase (89 KDa), β-lactoglobulin (18,3 KDa) e α-lactoalbumin (14 KDa), as well as the dimer of beta-lactoglobulin. The combined system compound for the elution of Streamline DEAE applied to the Streamline SP showed the best purification of whey proteins, mainly of the α-lactoalbumina

Expressão imuno-histoquímica das proteínas MMP-9, VEGF e FVW em lesões centrais e periféricas de células gigantes

Central giant cell lesion (CGCL) and peripheral giant cell lesion (PGCL) of the jaws have a distinct clinical behavior, although they share histopathologic features. It is still unclear whether these clinical differences are supported by a distinct pattern of immunoexpression of markers for multinucleated giant cells (GC) and mononuclear cells (MC). The purpose of this study was to compare the immunohistochemical expression of VEGF, MMP-9 in CG and MC and measure the vascularization by vWF to check whether there are differences in expression of these biomarkers between CGCL and PGCL. Paraffin wax blocks of 20 cases of LCCG and 20 LPCG were retrieved. MMP-9 immunoreactivity was greater in the CM of PGCL compared to VEGF (p<0.05). VEGF expression was greater in the CM of CGCL compared to PGCL (p<0.05) and it was greater in the overall expression of CGCL compared to PGCL (p<0.05). Vascularity was quantified by microvascular counting (MVC). MVC was greater in the PGCL compared CGCL (p<0.05). MMP-9 showed a greater tendency of expression in CGCL, though was not significant (p>0.05). We tested correlation between the proteins studied in each group and found a significant negative correlation between VEGF and vWF in CGCL (p<0.05). These results suggest that there are differences in the expression of VEGF in CM and overall expression between the lesions, although no statistically significant difference in the overall expression of the MMP-9. Then, there was a trend in increased expression of MMP-9 and VEGF in CGCL, possibly by the involvement of both proteins in osteoclastogenesis. Additionally, the results of this study indicate a higher degree of vascularization in PGCL compared to CGCL, fact that can be directly linked to the reactive nature of the PGCL, where the inflammatory process with its rich angiogenesis contributes significantly to these findings.

Expressão imuno-hitoquímica das proteínas RANK, RANKL e OPG em cistos radiculares e cistos dentígeros

Receptor ativador nuclear κappa B (RANK), ligante do receptor ativador nuclear κappa B (RANKL) e osteoprotegerina (OPG) são membros da família do fator de necrose tumoral relacionados com o metabolismo ósseo. A formação, diferenciação e atividade dos osteoclastos são reguladas por estas três proteínas. RANK é um receptor transmembrana presente em diversos tipos celulares, principalmente em células de linhagem macrofágica, linfócitos, células dendríticas e fibroblastos e quando ativado pelo seu ligante, RANKL, promove a diferenciação e ativação de células osteoclásticas responsáveis pelo processo de reabsorção óssea. A OPG impede a ligação RANK/RANKL atuando como um receptor inibitório para a atividade osteolítica. O objetivo deste estudo foi comparar a expressão imuno-histoquímica destes biomarcadores em cistos radiculares (n=20) e cistos dentígeros (n=20). A expressão imuno-histoquímica destes marcadores foi avaliada no epitélio e na cápsula dos cistos por escores e percentuais médios de imunomarcação. Para o epitélio, a análise semi-quantitativa revelou um padrão similar dos escores de imunomarcação de RANK, RANKL e OPG nas lesões, não havendo diferença estatística significante (p=0.589, p=0.688, p=0.709, respectivamente). Para a cápsula cística a análise quantitativa, mostrou diferença estatística significante entre os percentuais médios de imunomarcação do RANK e RANKL (p=0,001 e p=0,005, respectivamente) nos cistos. A correlação dos escores de imunomarcação de RANKL e OPG no epitélio do CR e do CD revelou diferença estatística significante (p=0,029, p=0,003, respectivamente). No epitélio dos CRs e dos CDs observou-se uma maior imunoexpressão da OPG comparada a do RANKL. Os resultados apontam a presença de RANK, RANKL e OPG nos cistos radiculares e cistos dentígeros, sugerindo a atuação destas proteínas no desenvolvimento e expansão das lesões no osso adjacente