Structural insights into the catalytic mechanism of sphingomyelinases D and evolutionary relationship to glycerophosphodiester phosphodiesterases

Spider venom sphingomyelinases D catalyze the hydrolysis of sphingomyelin via an Mg2+ ion-dependent acid-base catalytic mechanism which involves two histidines. In the crystal structure of the sulfate free enzyme determined at 1.85 angstrom resolution, the metal ion is tetrahedrally coordinated instead of the trigonal-bipyramidal coordination observed in the sulfate bound form. The observed hyperpolarized state of His47 requires a revision of the previously suggested catalytic mechanism. Molecular modeling indicates that the fundamental structural features important for catalysis are fully conserved in both classes of SMases D and that the Class II SMases D contain an additional intra-chain disulphide bridge (Cys53-Cys201). Structural analysis suggests that the highly homologous enzyme from Loxosceles bonetti is unable to hydrolyze sphingomyelin due to the 95G1y -> Asn and 134Pro -> Glu mutations that modify the local charge and hydrophobicity of the interfacial face. Structural and sequence comparisons confirm the evolutionary relationship between sphingomyelinases D and the glicerophosphodiester phosphoesterases which utilize a similar catalytic mechanism. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structural basis for metal ion coordination and the catalytic mechanism of sphingomyelinases D

Sphingomyelinases D (SMases D) from Loxosceles spider venom are the principal toxins responsible for the manifestation of dermonecrosis, intravascular hemolysis, and acute renal failure, which can result in death. These enzymes catalyze the hydrolysis of sphingomyelin, resulting in the formation of ceramide 1-phosphate and choline or the hydrolysis of lysophosphatidyl choline, generating the lipid mediator lysophosphatidic acid. This report represents the first crystal structure of a member of the sphingomyelinase D family from Loxosceles laeta (SMase I), which has been determined at 1.75-angstrom resolution using the quick cryo-soaking technique and phases obtained from a single iodine derivative and data collected from a conventional rotating anode x-ray source. SMase I folds as an (alpha/beta)(8) barrel, the interfacial and catalytic sites encompass hydrophobic loops and a negatively charged surface. Substrate binding and/or the transition state are stabilized by a Mg2+ ion, which is coordinated by Glu(32), Asp(34), Asp(91), and solvent molecules. In the proposed acid base catalytic mechanism, His(12) and His(47) play key roles and are supported by a network of hydrogen bonds between Asp(34), Asp(52), Trp(230), Asp(233), and Asn(252).

Association of the stilt bug Jalysus ossesae Henry (Hemiptera : Heteroptera : Berytidae) with myrmecophytic plants of the genus Maieta (Melastomataceae) in an upland forest area in central Amazon, Brazil

Maieta guianensis Aubl. and M. poeppigii Mart. ex. Triana (Melastomataceae) are among the most common myrmecophytic plants in the Amazonian forest understory. These myrmecophytes are colonized exclusively by the ants Pheidole minutula Mayr or Crematogaster sp. and usually host two other arthropods, the spider Faiditus subflavus Exline and Levi and the recently described stilt bug Jalysus ossesae Henry. In this study, the association between J ossesae and the myrmecophytic plants M. guianensis and M. poeppigii in an upland forest area in central Amazon, Brazil, is described. The presence of the stilt bugs on M. guianensis and M. poeppigii and on plants around these myrmecophytes was recorded in five transects. The number and position of the stilt bugs on the leaf surface (upper or lower) and leaf type (with or without domatia) of these myrmecophytes, as well as their behavioral acts, were recorded. Jalysus ossesae was found only on the myrmecophytic plants M. guianensis and M. poeppigii. The stilt bug occurred at similar frequencies on M. guianensis and M. poeppigii, and the number of leaves significantly influenced the presence and number of stilt bugs on these myrmecophytes. Feeding, agonistic interaction between males, and mating were observed. Our data indicate that J. ossesae uses the myrmecophytes M. guinanensis and M. poeppigii as reproductive and foraging sites.

Reproductive behavior and seasonal occurrence of Psecas viridipurpureus (Salticidae, Araneae)

O comportamento reprodutivo e a ocorrência sazonal de Psecas viridipurpureus foram estudados na Estação Ecológica do Noroeste Paulista, uma pequena área de conservação na região noroeste do Estado de São Paulo, Brasil (49º22'50W e 20º48'36S). P. viridipurpureus ocorreu em gravatás, uma bromeliácea (Bromelia balansae, Bromeliaceae) que não acumula água de chuva. Durante a exibição de corte, o casal ocupou a região mediana das folhas de gravatás, com o macho sempre localizado em uma posição superior à da fêmea. Os machos de P. viridipurpureus apresentaram um comportamento de corte complexo, que incluiu cinco padrões motores. O comportamento de corte e a cópula ocorreram preponderantemente durante a estação chuvosa e o recrutamento de jovens entre dezembro e julho. O abrigo de P. viridipurpureus difere do padrão de Salticidae, pois as ootecas são recobertas por uma cobertura de seda plana e não são incluídas em casulos.

Habitat selection and potential antiherbivore effects of Peucetia flava (Oxyopidae) on Solanum thomasiifolium (Solanaceae)

Several spider species use plants as shelter and foraging sites, but the relationships among these organisms are still poorly known. Lynx spiders of the genus Peucetia do not build webs, and many species live strictly in plants bearing glandular trichomes. Peucetia flava Keyserling 1877 inhabits Solanum thomasifolium in southeastern Brazil and usually preys on herbivores and other small insects adhered to the glandular trichomes of its host plant. To evaluate the potential anti-herbivore protection. of this spider species for S. thomasifolium, we glued termites used as herbivore models oil trichomes of S. thomasifolium and on neighboring plants lacking glandular trichomes. leaf miner damage and spider density were recorded for S. thomasifolium plants in July 1997. There was a positive relationship between plant size and spider density. The removal or termites in S. thomasifolium by P. flava was higher than ill plants without glandular trichomes. The leaf miner damage was negatively related to spider density. Our results Suggest that P. flava may be all important plant bodyguard in the defense of S. thomasifolium from its natural herbivores.

Microhabitat use by Peucetia flava (Oxyopidae) on the glandular plant Rhyncanthera dichotoma (Melastomataceae)

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

Trait-mediated effects on flowers: Artificial spiders deceive pollinators and decrease plant fitness

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

Natural history of Peucetia flava (Araneae, Oxyopidae): seasonal density fluctuation, phenology and sex ratio on the glandular plant Rhyncanthera dichotoma (Melastomataceae)

The seasonal density fluctuation, phenology and sex ratio of Peucetia flava (Oxyopidae) on Rhyncanthera dichotoma (Melastomataceae) were investigated during a year in a swamp in southeastern Brazil. Peucetia flava displayed an unusual non-seasonal life cycle and the population size varied little over the year. The density of Peucetia spiders increased with the increase in abundance of leaves and number of arthropods adhered to glandular trichomes on R. dichotoma leaves. Our findings suggest that seasonal density fluctuation of Peucetia may be influenced by foraging site availability (i.e. leaves) and prey supply (i.e. arthropods adhering to glandular trichomes). The unusual seasonal stability of P. flava may be related to the type of habitat in which this spider occurs (swamp), because of the constant input of allochthonous resources from the water source, i.e. aquatic insects that migrate to the terrestrial environment.

Comunidades de aranhas (Araneae) em cultivos de seringueira (Hevea brasiliensis Muell. Arg.) no Estado de São Paulo

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

Occurrence and geochemistry of metamafic rocks from the Forquilha Eclogite Zone, central Ceara (NE Brazil): geodynamic implications

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Relação entre características morfológicas da cariopse e fusariose em milho

Fusarium moniliforme causa sérios prejuízos no rendimento do milho. Suspeita-se que a entrada do fungo na cariopse ocorra pela cicatriz do estilete, e que este fato e o nível de infestação por F. moniliforme estejam relacionados com características morfológicas da cariopse. O objetivo deste trabalho foi identificar características morfológicas que conferem resistência a F. moniliforme em cariopses de milho. Cariopses de seis linhagens de milho, com e sem inoculação do patógeno, foram avaliadas utilizando-se de estereomicroscópio e o microscópio eletrônico de varredura. Características morfológicas da cariopse, tais como: tegumento com saliências e reentrâncias acentuadas, pericarpo pouco espesso, amido menos compacto e presença do canal estilar favorecem a penetração de F. moniliforme.

Efeito do cultivo do mamoeiro (Carica papaya L.) em ambiente protegido sobre a ocorrência de ácaros fitófagos e moscas-brancas

O efeito do cultivo do mamoeiro em ambiente protegido foi estudado em três condições: sem cobertura e em dois telados construídos com tela de propileno branca, com malhas de 2 x 2 mm e 2 x 1 mm. Nessa área foram feitas avaliações na cultivar Baixinho de Santa Amália, contando-se o número de plantas com sintomas de ataque recente, para o ácaro branco Polyphagotarsonemus latus, com sintomas e presença de ácaros, para o ácaro rajado Tetranychus urticae e com presença de adultos ou ninfas nas folhas, no caso das moscas-brancas Trialeurodes sp., Bemisia tabaci biótipo B e uma terceira espécie não identificada. Para moscas-brancas, também foram realizadas contagens de ninfas e exúvias em laboratório. O cultivo em ambiente protegido favoreceu a sobrevivência e o desenvolvimento populacional das espécies estudadas, sendo que algumas possíveis causas são discutidas no texto. Considerando-se que o cultivo protegido pode ser uma boa alternativa para o controle de viroses, como o mosaico do mamoeiro, problema limitante para a cultura, estratégias de manejo de pragas nesses ambientes devem ser desenvolvidas, para viabilizar o seu uso.

Resistência de cultivares de videira ao ácaro-rajado Tetranychus urticae na região de Jales, estado de São Paulo

As videiras da região de Jales, Estado de São Paulo, têm sido intensamente atacadas pelo ácaro-rajado, Tetranychus urticae Koch. O presente trabalho teve por objetivo comparar cultivares de uva quanto à adequação como hospedeiras da espécie. em experimento de campo, naquele local, a ocorrência da praga, ao longo de 12 meses, foi acompanhada nas cultivares de uvas finas, Itália e Benitaka, e na cultivar de uva rústica, Niagara Rosada. No laboratório, a biologia de T. urticae foi estudada nessas três cultivares e na 'Redimeire'. Na cultivar Niagara Rosada, o ácaro-rajado apresentou menor fecundidade e menor sobrevivência, indicando a presença de mecanismos de resistência por antibiose. Além disso, houve maior tentativa de fuga dessa cultivar, sugerindo resistência por não preferência.

Distribution and importance of spiders inhabiting a Brazilian sugar cane plantation

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

Enriquecimento da dieta do bicho-da-seda com extrato hidrossolúvel de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar se a suplementação da dieta do bicho-da-seda com extrato hidrossolúvel de soja (EHS) interfere na produção de casulos e no consumo de folhas de amoreira (Morus alba L.) de diferentes cultivares pelas lagartas. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4x5, com quatro cultivares de amoreira ('IZ64', 'IZ56/4', 'FM86' e 'FMSM') e cinco dietas (folhas não tratadas, folhas umedecidas com água, folhas enriquecidas com EHS, em três níveis: suplementação da dieta com 5, 10 e 20% de PB). O EHS foi aspergido sobre as folhas, tendo a água como agente dispersante. O consumo foi verificado pela diferença entre a quantidade de folhas fornecidas e a quantidade não consumida pelas lagartas. A ingestão de alimento apresentou-se de forma quadrática, diminuindo à medida que o EHS foi adicionado à dieta. Houve interação dos fatores cultivar e dieta. O fornecimento de folhas de amoreira com acréscimo proteico de 10% por meio do EHS melhorou a qualidade dos casulos do bicho-da-seda com a utilização das cultivares 'IZ56/4' e 'FMSM'. A pulverização de EHS nas folhas da cultivar 'IZ64' prejudicou a produção de casulos. Lagartas do bicho-da-seda, alimentadas com folhas de amoreira sem suplementação, produziram cascas séricas mais pesadas com folhas das cultivares 'IZ64' e 'FMSM'. A aspersão de água nas folhas incrementou o peso de cascas séricas produzidas a partir da cultivar 'FM86'. A suplementação da dieta com EHS diminui o consumo da lagarta do bicho-da-seda. A aplicação de EHS influencia a produção de casulos em função da cultivar utilizada.