Modulação redox da homeostase de células musculares lisas através de estimuladores do sistema NADPH oxidase

As doenças cardiovasculares representam a principal causa de morte nos países ocidentais. Dentre essas doenças, a aterosclerose é que mais se destaca, sendo caracterizada pelo acúmulo de células musculares lisas vasculares (CMLV). O efeito patológico das CMLV em resposta a diferentes estímulos pode acarretar em disfunções nestas células. É notável que a aterosclerose ocorra principalmente em vasos sinuosos onde ocorre um forte turbilhonamento do fluxo sanguíneo, que pode acarretar em hemólise e, consequentemente, acúmulo de heme livre. Além disso, no processo de aterogênese as moléculas de adesão, principalmente integrinas, são de crucial importância durante a resposta de CMLV. Nesse trabalho nosso objetivo inicial foi avaliar o efeito do heme livre nas funções de CMLV, bem como os mecanismos moleculares por trás desses efeitos. Em uma segunda parte, investigamos o envolvimento da integrina α1ß1 no efeito da Angiotensina II (Ang II) em CMLV. Nós observamos que o heme livre é capaz de induzir a proliferação e migração de CMLV via espécies reativas de oxigênio (ERO) provenientes da NADPHoxidase (NADPHox). Adicionalmente vimos que o heme ativa vias de sinalização redox-sensíveis relacionadas à proliferação celular, como MAPKinases e o fator de transcrição NFκB. Também observamos que há uma ligação entre a NADPHox e o sistema heme oxigenase (HO), uma vez que o heme induz a expressão de HO-1 e o pré-tratamento das CMLV com inibidores de HO levam ao aumento tanto o efeito proliferação quanto a indução de ERO promovidas pelo heme. Além disso, vimos que o efeito contra-regulatório promovido pela HO ocorre devido as metabolites do heme: biliverdina, bilirrubina e monóxido de carbono. Por último, quando bloqueamos tanto a NADPHox quanto o sistema HO o heme não teve efeito algum na proliferação de CMLV. Em um segundo estudo, observamos que o efeito da Ang II sobre a migração de CMLV foi inibido quando as células foram pré-tratadas com o ligante da integrina α1ß1, a desintegrina Obtustatina. A seguir observamos que o efeito da Ang II na ativação de FAK e na colocalização actina-ILK é dependente da integrina α1ß1, que possivelmente ativa PKCα, uma vez que vimos que a produção de ERO induzida por Ang II foi inibida pela Obtustatina. Vimos que a indução da expressão de ILK por Ang II em CMLV é dependente da integrina α1ß1 e também observamos que a Obtustatina inibibiu o desacoplamento de ILK da FAK, uma vez que a Obtustatina bloqueou a fosforilação de FAK induzida por Ang II (processo crucial para o desacoplamento da ILK). Nós também observamos que a Ang II induz, via integrina α1ß1, a fosforilação de AKT e a diminuição da expressão de p21, provavelmente via ILK. Corroborando estes dados, nós mostramos que o pré-tratamento com Obtustatina induziu um estacionamento na fase G0 e diminuição da proliferação de CMLV tratadas com Ang II. Portanto, mostramos nesse trabalho que o heme livre induz a ativação de CML via NADPHox, que é elegantemente contra-regulado pelo sistema HO. Além disso, sugerimos que a integrina α1ß1 pode ser um importante alvo molecular para o desenvolvimento de intervenções mais efetivas para a aterosclerose.

Modulação das vias de sinalização intracelulares pelo sistema NAD(P)H oxidase em melanoma humano

Evidências têm mostrado que as espécies reativas de oxigênio (ROS) geradas pela NAD(P)H oxidase são importantes moduladores de diversas funções celulares como migração, crescimento, proliferação e sobrevivência. Estudos recentes demonstraram o envolvimento da atividade da NAD(P)H oxidase no crescimento e sobrevivência de células de melanoma. Neste trabalho, investigamos o efeito da inibição da NAD(P)H oxidase por difenileneiodônio (DPI) sobre o crescimento das células de melanoma humano MV3 e observamos que este composto reduziu o crescimento destas células em aproximadamente 50%. A inibição da NAD(P)H oxidase induziu mudanças no formato celular, com arredondamento, diminuição do espraiamento e descolamento celular. Esta redução foi acompanhada por um rearranjo do citoesqueleto de actina, diminuição da fosforilação no resíduo Tyr397 da quinase de adesão focal (FAK) e redução na associação de FAK com actina e com a tirosina quinase c-Src. Isto indica que a inibição da geração de ROS está modulando negativamente vias de sinalização ativadas por integrinas, o que freqüentemente conduz a um tipo particular de morte celular conhecida por anoikis. Comprovando a ocorrência deste fenômeno, observamos que a inibição da atividade da NAD(P)H oxidase aumentou a apoptose das células de melanoma e induziu a ativação da caspase-3. Nossos resultados mostram ainda que a inibição da viabilidade celular por DPI foi revertida com o pré-tratamento das células MV3 com um inibidor de tirosina fosfatases (ortovanadato de sódio). Em resumo, este estudo mostra que a geração de ROS por NAD(P)H oxidase está envolvida nos mecanismos de sobrevivência em células de melanoma, uma vez que afetam as vias de sinalização dependentes de FAK-Src, através da inibição da atividade de proteína tirosina fosfatases.

Molecular characterization of Trimeresurus stejnegeri venom L-amino acid oxidase with potential anti-HIV activity

A novel L-amino acid oxidase, named TSV-LAO, has been purified and cloned from the snake Trimeresurus stejnegeri. Fifty percentage cytotoxic concentrations (CC50) of TSV-LAO on C8166 cells were 24 and 390 nM in the absence or presence of catalase (400nM), respectively. However, at concentrations that showed little effect on cell viability, TSV-LAO displayed dose dependent inhibition on HIV-1 infection and replication. The antiviral selectivity indexes (CC50/EC50) were 16 and 6, respectively, corresponding to the measurements of syncytium formation and HIV-1 p24 antigen expression. Interestingly, the presence of catalase resulted in an increase of its antiviral selectivity to 52 and 38. Under the same conditions, no anti-HIV-1 activity was observed by exogenous addition of H2O2. The complete amino acid sequence of TSV-LAO, as deduced from its cDNA, exhibits a high degree of sequence identity with other snake venom LAOs. (C) 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

Molecular characterization of L-amino acid oxidase from king cobra venom

An L-amino acid oxidase from Ophiophagus hannah snake venom (Oh-LAAO) was purified by successive gel filtration, ion-exchange and heparin chromatography. Oh-LAAO did not induce platelet aggregation; however, it had potent inhibitory activity on platelet a

L-amino acid oxidase from Naja atra venom activates and binds to human platelets

An L-amino acid oxidase (LAAO), NA-LAAO, was purified from the venom of Naja atra. Its N-terminal sequence shows great similarity with LAAOs from other snake venoms. NA-LAAO dose-dependently induced aggregation of washed human platelets. However, it had n

Purification and characterization of a new L-amino acid oxidase from Daboia russellii siamensis venom

A new L-amino acid oxidase (designated as DRS-LAAO) was purified from Daboia russellii siamensis venom by ion-exchange, gel filtration and affinity chromatographies. DRS-LAAO is a homodimeric enzyme with a molecular weight of 120.0 kDa as measured by size

Purification, characterization and biological activity of an L-amino acid oxidase from Trimeresurus mucrosquamatus venom

An L-amino acid oxidase (TM-LAO) from the venom of Hunan Trimeresurus mucrosquamatus was purified to homogenicity by three steps including DEAE Sephadex A-50 ion-exchange chromatography, Sephadex G-75 gel filtration and Resourse Q ion-exchange chromatography. TM-LAO is composed of two identical subunits with a molecular weight of 55 kD by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight was different with that of LAO purified from the same species distributed in Taiwan that was 70 kD. The 24 N-terminal ammo acid sequence of TM-LAO is ADNKNPLEECFRETNYEEFLEIAR, which shares high similarity with other Viperid snake venom LAOs and has moderate similarity with Elapid snake venom LAOs. Further studies found that TM-LAO inhibited the growth of E. colt, S. aurues and B. dysenteriae. TM-LAO also showed cytotoxicity and platelet aggregation activity. All the biological activities were eliminated by catalase, a H2O2 scavenger. It shows that these biological effects are possibly due to the formation of H2O2 produced by TM-LAO.

Sequence of mitochondrial DNA cytochrome oxidase II in Cryptopygus nanjiensis and phylogeny of apterygota

The mitochondrial cytochrome oxidase II (Co II) from four different apterygotens Cryptopygus nanjiensis (Collembola), Neanura latior (Collembola), Gracilentulus maijiawensis (Protura) and Lepidocampa weberi (Diplura) were sequenced. Their A+T content, number of nucleotide substitutions, TV/TV ratio; and Tamura-Nei's distance were calculated. A series of phylogenetic trees were constructed by parsimony and distance methods using a crustacean Artemia franciscana as outgroup, Finally the evolutionary trend A+T content of CO II genetic divergence and phylogenetic relationship of apterygotan groups were discussed.

Liver cytochrome oxidase P4501A1 purification of Acipenser persicus and designing ELISA for measuring

Moon oxygenases related to cytochrome P450s are the molecular Biomarkers which have important role in Biotransformation of endogenous and exogenous compounds and catalazyin of many biological reactions. One of the important isoenzyme is cytochrome P4501A. This isoenzyme involved in metabolism of environment pollutnts such as PAHs. Because of its inducibility, it has a key tool for impact assesment of contaminants in aquatic environment. In this study, at first, that fractions containing Acipenser persicus and Huso huso isoenzyme were purified, and after that Antibodies against them were prepared. For isolation of isoenzyme fraction, Microsomes were prepared from fish liver using differential centrifugation at high speeds. microsomes were solubiized by cholat sodium and Emulgen. Extraction of this isoenzyme was done with the combinatuion of ionexchange chromatography and gelfiltration or chromatofocusing chromatography. Ion exchange chromatography and gel filtration were applied in DEAE sepharose fast flow and sephacryl S200 respectively and chromatofocusing was done at poly buffer 74 and 94 exchanger. The results of SDS-PAGE Showed that the molecular weight of isoenzyme was about 58±1 KDa. Furthermore the inmunoblotting results confirmed this subject. Isoenzyme activigy based on EROD (Ethoxyresorofin o-deethylase) reaction showed about 20-26 fold increase in enzyme activity of treated fish than control fish. The results of Elisa, Using monoclonal anti cod P4501A demonstrated the inducibility and highly elevated of its activity in treated sample more than the control fish. Mean while, the fish sample were showed the strong reaction to polyclonal antibody against beluga P4501A1 prepared in our Lab compared to monoclonal anti body.

Purification, characterization and biological activities of the L-amino acid oxidase from Bungarus fasciatus snake venom

L-Amino acid oxidases (LAAOs) are widely distributed in snake venoms, which contribute to the toxicity of venoms. However, LAAO from Bungarus fasciatus (B. fasciatus) snake venom has not been isolated previously. In the present study, LAAO from B. fasciat

Cloning and characterization of cytochrome c oxidase subunit I (COXI) in Gobiocypris rarus

In study of gene expression profile in cloned embryos which derived from D. rerio embryonic nuclei and G. rarus enucleated eggs, cytochrome c oxidase subunit I (COXI) of G. rarus, exhibiting difference at expression level between cloned embryos and zebrafish embryo, was cloned. Its full cDNA length is 1654 bp and contains a 1551 bp open reading frame, encoding a 5.64 kDa protein of 516 amino acids. The alignment result shows that mitochondrion tRNA(ser) is co-transcripted with COXI, which just was the 3'-UTR of COXI. Molecular phylogenic analysis based on COXI indicates G. rarus should belong to Gobioninae, which was not in agreement with previous study according to morphological taxonomy. Comparison of DNA with cDNA shows that RNA editing phenomenon does not occur in the COXI of G. rarus.

Determination of some reactive oxygen species scavengers based on the peroxidase-oxidase oscillator

This paper reports a new method for detection of ROS scavengers including superoxide dismutase, ascorbic acid and glutathione based on a 'probe' of peroxidase-oxidase biochemical oscillator. The oscillation period and amplitude change with different concentrations of scavengers. The linear ranges of superoxide dismutase, ascorbic acid and glutathione are respectively 1.56 x 10(-4)-1.56 x 10(-3) mg mL(-1), 1.75 x 10(-7) -1.75 x 10(-5) mol L-1 and 9.38 x 10(-7) -7.5 x 10(-5) mol L-1. The selectivity, linearity and precision for superoxide dismutase, ascorbic acid, and glutathione are presented and discussed. The results compared well with other standard methods for determination of superoxide dismutase, ascorbic acid and glutathione. Some possible steps in the overall reaction mechanisms are discussed.