A proteomic approach toward the selection of proteins with enhanced intrinsic conformational stability

Journal of Proteome Research (2006)5: 2720-2726

Natural and amyloid self-assembly of S100 proteins: structural basis of functional diversity

The S100 proteins are 10-12 kDa EF-hand proteins that act as central regulators in a multitude of cellular processes including cell survival, proliferation, differentiation and motility. Consequently, many S100 proteins are implicated and display marked changes in their expression levels in many types of cancer, neurodegenerative disorders, inflammatory and autoimmune diseases. The structure and function of S100 proteins are modulated by metal ions via Ca2+ binding through EF-hand motifs and binding of Zn2+ and Cu2+ at additional sites, usually at the homodimer interfaces. Ca2+ binding modulates S100 conformational opening and thus promotes and affects the interaction with p53, the receptor for advanced glycation endproducts and Toll-like receptor 4, among many others. Structural plasticity also occurs at the quaternary level, where several S100 proteins self-assemble into multiple oligomeric states, many being functionally relevant. Recently, we have found that the S100A8/A9 proteins are involved in amyloidogenic processes in corpora amylacea of prostate cancer patients, and undergo metal-mediated amyloid oligomerization and fibrillation in vitro. Here we review the unique chemical and structural properties of S100 proteins that underlie the conformational changes resulting in their oligomerization upon metal ion binding and ultimately in functional control. The possibility that S100 proteins have intrinsic amyloid-forming capacity is also addressed, as well as the hypothesis that amyloid self-assemblies may, under particular physiological conditions, affect the S100 functions within the cellular milieu.

Ascariasis in the subdistrict of Cavacos, municipality of Alterosa (MG), Brazil: effect of mass treatment with albendazole on the intensity of infection

The clinical and epidemiologic aspects of infection with Ascaris lumbricoides were studied in a random stratified sample of the population of the subdistrict of Cavacos, municipality of Alterosa (Minas Gerais, Brazil). The effect of mass treatment with a single dose of albendazole on the prevalence and intensity of infection was also studied six months later in the same population. During the first phase of the study, a questionnaire was applied to 248 individuals to obtain information about the socioeconomic, sanitary and clinical conditions of the population surveyed. A total of 230 fecal samples were also examined by the Kato-Katz technique in order to determine the intensity of A. lumbricoides infection. Two hundred and two individuals were simultaneously submitted to blood counts and 70 children aged 12 years or less were evaluated for nutritional status. The presence of A. lumbricoides and other helminth eggs was also determined in 22 soil samples collected in the urban zone of Cavacos. Infection with enteroparasitic helminths was detected in 29.1% of the sample, with a predominance of A. lumbricoides (23.9%). Parasitism and/or intensity of A. lumbricoides infection were significantly correlated with age range (15 years or less), social class, sanitary and living conditions (water, sewage and domiciliary area per person), and presence of abdominal pain. However, these parameters were not correlated with nutritional status or hematocrit levels. During the second phase of the study, a slight but not statistically significant decrease in the prevalence of A. lumbricoides infection was detected after treatment with albendazole. However, an important and significant reduction in the amount of A. lumbricoides eggs eliminated through the feces was detected, indicating that the intensity of A. lumbricoides infection was lower in all the age ranges of the Cavacos population, especially among younger individuals, even six months after administration of the anthelminthic agent.

Measles antibody prevalence after mass immunization campaign in Niterói, State of Rio de Janeiro, Brazil

Three months after a mass vaccination campaign (coverage: 100%) against measles a random seroepidemiological survey was carried out in students aged 1 to 19 years old in the Municipality of Niterói, State of Rio de Janeiro. Blood samples were tested for measles antibodies by enzyme immunosorbent assay (EIA) and negative cases were tested again using hemagglutination inhibition (HI) and plaque reduction neutralization (PRN). Of the 798 samples tested by EIA, 718 (90.2%) were positive for measles antibodies. PRN test was more sensitive than EIA and HI in detecting measles specific antibodies. The total antibody prevalence increased from 90.2% to 93.2% when HI was employed in EIA negative specimens and to 98.9% when PRN was used. After the mass vaccination campaign a marked decrease in measles incidence was observed in the municipality studied, showing the effectiveness of the strategy used for measles control in developing countries.

Milk intake is inversely related to body mass index and body fat in girls

Dairy foods comprise a range of products with varying nutritional content. The intake of dairy products (DPs) has been shown to have beneficial effects on body weight and body fat. This study aimed to examine the independent association between DP intake, body mass index (BMI), and percentage body fat (%BF) in adolescents. A cross-sectional, school-based study was conducted with 1,001 adolescents (418 boys), ages 15–18 years, from the Azorean Archipelago, Portugal. Anthropometric measurements were recorded (weight and height), and %BF was assessed using bioelectric impedance analysis. Adolescent food intake was measured using a self-administered, semiquantitative food frequency questionnaire. Data were analyzed separately for girls and boys, and separate multiple linear regression analysis was used to estimate the association between total DP, milk, yogurt, and cheese intake, BMI, and %BF, adjusting for potential confounders. For boys and girls, respectively, total DP consumption was 2.6 ± 1.9 and 2.9 ± 2.5 servings/day (P = 0.004), while milk consumption was 1.7 ± 1.4 and 2.0 ± 1.7 servings/day (P = 0.001), yogurt consumption was 0.5 ± 0.6 and 0.4 ± 0.7 servings/day (P = 0.247), and cheese consumption was 0.4 ± 0.6 and 0.5 ± 0.8 servings/day (P = 0.081). After adjusting for age, birth weight, energy intake, protein, total fat, sugar, dietary fiber, total calcium intake, low-energy reporters, parental education, pubertal stage, and physical activity, only milk intake was negatively associated with BMI and %BF in girls (respectively, girls: β = −0.167, P = 0.013; boys: β = −0.019, P = 0.824 and girls: β = −0.143, P = 0.030; boys: β = −0.051, P = 0.548). Conclusion: We found an inverse association between milk intake and both BMI and %BF only in girls.

Estudo do óxido de cálcio como catalisador para a transesterificação de óleos alimentares usados

O instável mas tendencialmente crescente preço dos combustíveis associado a preocupações ambientais cada vez mais enraizadas nas sociedades, têm vindo a despoletar uma maior atenção à procura de combustíveis alternativos. Por outro lado, várias projecções indicam um aumento muito acentuado do consumo energético global no curto prazo, fruto do aumento da população e do nível de industrialização das sociedades. Neste contexto, o biodiesel (ésteres de ácidos gordos) obtido através da transesterificação de triglicerídeos de origem vegetal ou animal, surge como a alternativa “verde” mais viável para utilização em equipamentos de combustão. A reacção de transesterificação é catalisada, por norma com recurso a catalisadores homogéneos alcalinos (NaOH ou KOH). Este tipo de processo, o único actualmente com expressão a nível industrial, apresenta algumas desvantagens que, para além de aumentarem o custo do produto final, contribuem para reduzir a benignidade do mesmo: a impossibilidade de reutilização do catalisador, o aumento do número e complexidade das etapas de separação e a produção de efluentes resultantes das referidas etapas. Com o intuito de minimizar ou eliminar estes problemas, vários catalisadores heterogéneos têm vindo a ser estudados para esta reacção. Apesar de muitos apresentarem resultados promissores, a grande maioria não tem viabilidade para aplicação industrial seja devido ao seu próprio custo, seja devido aos pré-tratamentos necessários à sua utilização. Entre estes catalisadores, o óxido de cálcio é talvez o que apresenta resultados mais promissores. O crescente número de estudos envolvendo este catalisador em detrimento de outros, é por si mesmo prova do potencial do CaO. A realização deste trabalho pretendia atingir os seguintes objectivos principais: • Avaliar a elegibilidade do óxido de cálcio enquanto catalisador da reacção de transesterificação de óleos alimentares usados com metanol; • Avaliar qual a sua influência nas características dos produtos finais; • Avaliar as diferenças de performance entre o óxido de cálcio activado em atmosfera inerte (N2) e em ar, enquanto catalisadores da reacção de transesterificação de óleos alimentares usados com metanol; • Optimizar as condições da reacção com recurso às ferramentas matemáticas disponibilizadas pelo planeamento factorial, através da variação de quatro factores chave de influência: temperatura, tempo, relação metanol / óleo e massa de catalisador utilizado. O CaO utlizado foi obtido a partir de carbonato de cálcio calcinado numa mufla a 750 °C durante 3 h. Foi posteriormente activado a 900 °C durante 2h, em atmosferas diferentes: azoto (CaO-N2) e ar (CaO-Ar). Avaliaram-se algumas propriedades dos catalisadores assim preparados, força básica, concentração de centros activos e áreas específicas, tendo-se obtido uma força básica situada entre 12 e 14 para ambos os catalisadores, uma concentração de centros activos de 0,0698 mmol/g e 0,0629 mmol/g e áreas específicas de 10 m2/g e 11 m2/g respectivamente para o CaO-N2 e CaO-Ar. Efectuou-se a transesterificação, com catálise homogénea, da mistura de óleos usados utilizada neste trabalho com o objectivo de determinar os limites para o teor de FAME’s (abreviatura do Inglês de Fatty Acid Methyl Esters’) que se poderiam obter. Foi este o parâmetro avaliado em cada uma das amostras obtidas por catálise heterogénea. Os planos factoriais realizados tiveram como objectivo maximizar a sua quantidade recorrendo à relação ideal entre tempo de reacção, temperatura, massa de catalisador e quantidade de metanol. Verificou-se que o valor máximo de FAME’s obtidos a partir deste óleo estava situado ligeiramente acima dos 95 % (m/m). Realizaram-se três planos factoriais com cada um dos catalisadores de CaO até à obtenção das condições óptimas para a reacção. Não se verificou influência significativa da relação entre a quantidade de metanol e a massa de óleo na gama de valores estudada, pelo que se fixou o valor deste factor em 35 ml de metanol / 85g de óleo (relação molar aproximada de 8:1). Verificou-se a elegibilidade do CaO enquanto catalisador para a reacção estudada, não se tendo observado diferenças significativas entre a performance do CaO-N2 e do CaO-Ar. Identificaram-se as condições óptimas para a reacção como sendo os valores de 59 °C para a temperatura, 3h para o tempo e 1,4 % de massa de catalisador relativamente à massa de óleo. Nas referidas condições, obtiveram-se produtos com um teor de FAME’s de 95,7 % na catálise com CaO-N2 e 95,3 % na catálise com CaO-Ar. Alguns autores de estudos consultados no desenvolvimento do presente trabalho, referiam como principal problema da utilização do CaO, a lixiviação de cálcio para os produtos obtidos. Este facto foi confirmado no presente trabalho e na tentativa de o contornar, tentou-se promover a carbonatação do cálcio com a passagem de ar comprimido através dos produtos e subsequente filtração. Após a realização deste tratamento, não mais se observaram alterações nas suas propriedades (aparecimento de turvação ou precipitados), no entanto, nos produtos obtidos nas condições óptimas, a concentração de cálcio determinada foi de 527 mg/kg no produto da reacção catalisada com CaO-N2 e 475 mg/kg com CaO-A. O óxido de cálcio apresentou-se como um excelente catalisador na transesterificação da mistura de óleos alimentares usados utilizada no presente trabalho, apresentando uma performance ao nível da obtida por catálise homogénea básica. Não se observaram diferenças significativas de performance entre o CaO-N2 e o CaO-Ar, sendo possível obter nas mesmas condições reaccionais produtos com teores de FAME’s superiores a 95 % utilizando qualquer um deles como catalisador. O elevado teor de cálcio lixiviado observado nos produtos, apresenta-se como o principal obstáculo à aplicação a nível industrial do óxido de cálcio como catalisador para a transesterificação de óleos.

Vibroacoustic disease II: The biological and acoustical basis of low frequency noise induced pathology

Proceedings Institute of Acoustics (UK); vol. 25, nº2, p. 72-78.

Development of new methodologies in sample treatment for proteomics workflow based on enzymatic probe sonication technology and mass spectrometry

Thesis submitted to the Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, for the degree of Doctor of Philosophy in Biochemistry

The genetic basis of morphological change in convergent evolution of natural populations: identifying candidate genes behind convergent evolution in blind cavefish astyanax mexicanus

Dissertation presented to obtain the Ph.D. degree in Biology at the Instituto de Tecnologia Química e Biológica, Universidade Nova de Lisboa.

Characterization of Pinus spp. needles by gas chromatography and mass spectrometry: Application to plant-insect interactions

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Ciências do Ambiente pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecn

The role of halouracils in radiotherapy studied by electron transfer in atom-molecule collisions experiments

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Física

Cerebral mass lesion due to cytomegalovirus in a patient with AIDS: case report and literature review

Cytomegalovirus (CMV) disease in acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) patients most commonly presents as chorioretinitis and gastro-intestinal infection. Neurological involvement due to CMV may cause several clinical presentations: polyradiculitis, myelitis, encephalitis, ventriculo-encephalitis, and mononeuritis multiplex. Rarely, cerebral mass lesion is described. We report a 39 year-old woman with AIDS and previous cerebral toxoplasmosis. She presented with fever, seizures, and vulval ulcers. Her chest X-ray showed multiple lung nodules, and a large frontal lobe lesion was seen in a brain computed tomography scan. She underwent a brain biopsy through a frontal craniotomy, but her condition deteriorated and she died in the first postoperative day. Histopathological studies and immunohistochemistry disclosed CMV disease, and there was no evidence of cerebral toxoplasmosis, bacterial, mycobacterial or fungal infection. CMV disease should be considered in the differential diagnosis of cerebral mass lesion in AIDS patients. High suspicion index, timely diagnostic procedures (surgical or minimally invasive), and proper utilization of prophylactic and therapeutic medication could improve outcome of these patients.

Mass treatment for intestinal helminthisis control in an Amazonian endemic area in Brazil

The objective of the present study was to estimate the prevalence of soil-transmitted helminthiasis and evaluate the sanitary conditions and the role of a mass treatment campaign for control of these infections in Santa Isabel do Rio Negro. A cross-sectional survey was carried out in 2002, to obtain data related to the sanitary conditions of the population and fecal samples for parasitological examination in 308 individuals, followed by a mass treatment with albendazole or mebendazole with coverage of 83% of the city population in 2003. A new survey was carried out in 2004, involving 214 individuals, for comparison of the prevalences of intestinal parasitosis before and after the mass treatment. The prevalences of ascariasis, trichuriasis and hookworm infection were 48%; 27% and 21% respectively in 2002. There was a significant decrease for the frequency of infections by Ascaris lumbricoides (p < 0.05; OR / 95% CI = 0.44 / 0.30 - 0.65), Trichuris trichiura (p < 0.05; OR / 95% CI = 0.37 / 0.22 - 0.62), hookworm (p < 0.05; OR / 95% CI = 0.03 / 0.01 - 0.15) and helminth poliparasitism (p < 0.05; OR / 95% CI = 0.16 / 0.08 - 0.32). It was also noticed a decrease of prevalence of infection by Entamoeba histolytica / dispar (p < 0.05; OR / 95% CI = 0.30 / 0.19 - 0.49) and non-pathogenic amoebas. It was inferred that a mass treatment can contribute to the control of soil-transmitted helminthiasis as a practicable short-dated measure. However, governmental plans for public health, education and urban infrastructure are essential for the sustained reduction of prevalences of those infections.

Estudo da antiga mina de volfrâmio das Aveleiras (Mire de Tibães): cartografia geotécnica e avaliação geomecânica

Este trabalho tem como objetivo sublinhar a importância de um estudo geológico‐geotécnico para apoiar a cartografia geotécnica do maciço rochoso subterrâneo da antiga mina de volfrâmio das Aveleiras (Mosteiro de Tibães, Braga). Foi realizado um trabalho de campo sistemático, ao longo de uma rede de galerias subterrâneas com uma extensão aproximada de 155 m. Estas galerias são constituídas, principalmente, por rochas metassedimentares, embora aflorem rochas graníticas num pequeno trecho de uma das galerias. A técnica de amostragem linear de descontinuidades aplicada ao grau de compartimentação do maciço rochoso esteve na base de todos os dados geológicos, geotécnicos e geomecânicos. Além disso, foram coligidos e integrados os dados de campanhas de campo anteriores, realizadas entre 2006 e 2011. Foram igualmente descritos os métodos de avaliação dos dados de campo, bem como a análise estatística dos parâmetros geológico‐geotécnicos. O zonamento geotécnico do maciço rochoso das Aveleiras foi desenvolvido tendo em conta o comportamento do maciço rochoso in situ, e foi apoiado por ensaios laboratoriais de resistência do material‐rocha através do Ensaio de Carga Pontual. Apresenta‐se uma proposta preliminar de zonamento geomecânico com o objectivo de apoiar o projeto de engenharia de maciços rochosos.