Sistemas aquosos bifásicos: fundamentos e aplicações para partição/purificação de proteínas

By the year 2005 the world biochemical market will reach an estimated $ 100 billion and separation processes are a vital link between lab discoveries and the fulfillment of this commercialization potential. The practical application of aqueous two-phase systems (ATPS) to extraction processes has been exploited for several years for the recovery of biological products. Unfortunately, this has not resulted in an extensive presence of the technique in commercial processes. In this paper a critical overview of the fundamental thermodynamic properties related to formation of aqueous two-phase systems and their application to extraction and purification of bioparticules is presented.

Proteínas quinases: características estruturais e inibidores químicos

Protein kinases are one of the largest protein families and they are responsible for regulation of a great number of signal transduction pathways in cells, through the phosphorylation of serine, threonine, or tyrosine residues. Deregulation of these enzymes is associated with several diseases including cancer, diabetes and inflammation. For this reason, specific inhibition of tyrosine or serine/threonine kinases may represent an interesting therapeutic approach. The most important types of protein kinases, their structural features and chemical inhibitors are discussed in this paper. Emphasis is given to the small-molecule drugs that target the ATP-binding sites of these enzymes.

Influência da ação das enzimas alcalase e flavourzyme no grau de hidrólise das proteínas de carne de frango

To study the action of Alcalase and Flavourzyme on the proteins of chicken meat, the influence of the substrate concentration [S], enzyme concentration [E] and hydrolysis time on the degree of hydrolysis (DH) of the proteins was evaluated. The highest DH for breast meat was obtained with a [S] of 3.3% (w/v), with a [E] of 6% (w/w) and reaction time of 90 min, for both enzymes. For thigh meat the conditions to get the highest DH were: [S] of 5% (w/v), [E] of 8% (w/w) and a reaction time of 120 min, for both enzymes.

Filmes ultrafinos de ésteres de celulose: preparo, caracterização e imobilização de proteínas

In this study cellulose acetate butyrate (CAB) and carboxymehtylcellulose acetate butyrate (CMCAB) films adsorbed onto silicon wafers were characterized by means of ellipsometry, atomic force microscopy (AFM), sum frequency generation spectroscopy (SFG) and contact angle measurements. The adsorption behavior of lysozyme (LIS) or bovine serum albumin (BSA) onto CAB and CMCAB films was investigated. The amounts of adsorbed LIS or BSA onto CMCAB films were more pronounced than those onto CAB films due to the presence of carboxymethyl group in the CMCAB structure. Besides, the adsorption of BSA molecules on CMCAB films was more favored than that of LIS molecules. Antimicrobial effect of LIS bound to CAB or CMCAB layers was evaluated using Micrococcus luteus as substrate.

Fracionamento de cobre em proteínas do plasma, músculo e fígado de tilápia do Nilo

Copper fractionation in plasma, muscle and liver of Nile tilapia was performed after protein separation by 2D-PAGE. SR XRF analysis indicated the presence of copper in three protein spots of plasma, and in two protein spots of muscle and liver, respectively. Copper ions were found to be distributed mostly in proteins that had a molar mass of less than 54 kDa and greater than 13 kDa and a pI in the 5.3-9.3 range. The copper concentration bound to these proteins was determined by GFAAS which showed concentrations in the 1.20-4.82 mg g-1 range.

Proteases virais: importantes alvos terapêuticos de compostos peptideomiméticos

Proteases catalyze the hydrolysis of peptide bonds of proteins and peptides to produce smaller peptides and free amino acids. These enzymes are involved in physiologic processes such as blood coagulation and cellular death, and are related to life cycle of several viruses, such as hepatitis C, dengue, and AIDS. These features make most of proteases very important therapeutic targets for new pharmaceutical compounds. The development of peptidemimetics with improved pharmacokinetic properties is driving extensive research in the field of viral protease inhibitors. The present paper aims to highlight the design and synthesis of peptidemimetics that are able to inhibit viral proteases related to hepatitis C, dengue, and AIDS.

Determinação da atividade antitríptica em proteínas de produtos do amendoim isoladas por cromatografia de afinidade

The peanut is an oleaginous plant of high nutritional value, a source of protein and a trypsin inhibitor. Trypsin inhibitors are proteins present in the vegetable kingdom, considered anti-nutritional factors for animals. However, there have been several recent reports about their heterologous and beneficial effects on human health. These important effects have been the focus of studies investigating these inhibitors in foods. The aim of the present study was to isolate and determine the estimated molecular mass and specific inhibitory activity, for trypsin in the Japanese peanut, peanut butter, and peanut nougat using the techniques of precipitation with ammonium sulfate and affinity chromatography on trypsin - Sepharose CNBr 4B. The techniques used in this study were efficient for isolating the protein inhibitors with antitryptic specific activity of 694 UI mg-1, 823 UI mg-1 and 108 UI mg-1 for the Japanese peanut, peanut nougat, and peanut butter, respectively. The techniques featured high selectivity of the adsorbent, with consequent efficiency in isolation, given the low amount of dosed proteins and specific antitryptic activity presented by the products studied. The various health-related benefits show the importance of detecting and isolating efficient trypsin inhibitors in foods, taking into account the health claims attributed to the vegetable and its high consumption by humans.

PARTIÇÃO DE PROTEÍNAS DE SORO DE LEITE EM SISTEMAS AQUOSOS BIFÁSICOS BASEADOS EM LÍQUIDOS IÔNICOS

In this work, we used an aqueous two-phase system (ATPS) consisting of the ionic liquid [C4mim][Cl] and the salt K2HPO4 to partition α-lactalbumin, β-lactoglobulin, and lactoferrin whey proteins. Extraction efficiency values above 87% indicate that the proteins primarily migrated to the ionic liquid-rich phase (top phase). Partition coefficient values ranged from 6.17 to 8.93 for a-lactalbumin, from 22.80 to 34.55 for β-lactoglobulin, and from 26.46 to 40.06 for lactoferrin. Therefore, the saline ATPS with the ionic liquid examined in this study can be considered to be a promising alternative for extracting whey proteins.

Análise de proteínas e isoenzimas de isolados de Rhizoctonia spp. patogênicos a Eucalyptus

Objetivou-se caracterizar isolados de Rhizoctonia solani AG1 e AG4 e isolados binucleados de Rhizoctonia spp. patogênicos a Eucalyptus, por meio de eletroforese de proteínas, em gel de poliacrilamida, e de isoenzimas (ACP, 6-PGDH, LAP, SOD, MDH e IDH), em gel de amido. Para comparação, incluíram-se alguns isolados brasileiros de outros hospedeiros e isolados-padrões de R. solani AG1, procedentes do Japão. Observaram-se diferenças nos padrões gerais de proteínas e nos fenótipos isoenzimáticos entre isolados binucleados e multinucleados e entre isolados de diferentes grupos e subgrupos de anastomose. Isolados de R. solani AG1, procedentes do Brasil e Japão, apresentaram baixa similaridade nos padrões de proteínas e de isoenzimas. Isolados brasileiros morfologicamente semelhantes a R. solani AG1-IB (microesclerodiais) apresentaram padrões de proteínas similares e um maior número de fenótipos isoenzimáticos idênticos entre si. Esta tendência foi independente do hospedeiro e da origem geográfica. Variações nos padrões de proteínas e de isoenzimas foram também observadas dentre isolados brasileiros de R. solani AG4. Discute-se o uso da eletroforese de proteínas e isoenzimas na caracterização de isolados de Rhizoctonia spp. e em estudos genéticos e filogenéticos de fungos deste gênero.

Expressão em Escherichia coli da proteína capsidial do Watermelon mosaic virus e produção de anti-soro

Um anti-soro policlonal específico para Watermelon mosaic virus (WMV) foi produzido por meio da imunização de coelhos com proteína capsidial purificada, expressa in vitro em células de Escherichia coli. O gene cp foi amplificado via RT-PCR utilizando oligonucleotídeos específicos, a partir de RNA viral extraído de preparações virais concentradas. O fragmento amplificado foi clonado em pBLUESCRIPT KS+ e completamente seqüenciado para confirmação de sua identidade e integridade. Em seguida, o fragmento foi subclonado no vetor de expressão pRSET-A. Plasmídeos recombinantes foram utilizados para a expressão da proteína capsidial em E. coli BL21::DE3. A proteína foi purificada por meio de cromatografia de afinidade em coluna de Ni+-NTA, a partir de proteínas totais extraídas de E. coli. Uma vez purificada, a proteína foi quantificada e utilizada para imunização dos coelhos. O anti-soro foi testado quanto a sua especificidade e sensibilidade em testes de Western blot, DAS-ELISA, imunodifusão e ELISA indireto. Todos os testes demonstraram que o anti-soro produzido a partir da expressão in vitro da proteína capsidial é altamente específico para a detecção do WMV em extratos foliares, não tendo sido observada nenhuma reação heteróloga interespecífica.

Viróides e virusóides: relíquias do mundo de RNA

Até meados do século XX, os vírus eram considerados os representantes mais simples da escala biológica. A descoberta dos RNAs satélites e dos viróides por volta de 1970 foi surpreendente, pois comprovou-se a existência de uma nova classe de moléculas auto-replicativas ainda mais simples, denominada agentes sub-virais. Há indícios de que os viróides e virusóides (que formam uma classe de RNAs satélites), teriam feito parte do "Mundo de RNA" (que precedeu o mundo atual baseado no DNA e proteínas), podendo ser considerados fósseis moleculares dessa era antiga. A simplicidade desses agentes sub-virais e o fato de que a molécula de RNA deve interagir diretamente com fatores do hospedeiro para o desenvolvimento do seu ciclo infeccioso colocam esses patógenos como um modelo para o estudo de processos metabólicos celulares. Nos últimos anos, tem-se observado um volume grande de publicações visando elucidar aspectos da interação viróide/hospedeiro, como os mecanismos da patogênese, movimento dos viróides nas plantas hospedeiras, silenciamento gênico e atividades das ribozimas. Mudanças recentes ocorridas na taxonomia desses patógenos com a criação de famílias, gêneros e espécies, além da descoberta de novos viróides, também têm sido verificadas. A presente revisão visa atualizar o leitor quanto aos recentes avanços nas pesquisas com viróides, principalmente na taxonomia, filogenia e em vários aspectos moleculares da interação viróide/hospedeiro. Estão incluídas também algumas características dos virusóides e sua relação evolutiva com os viróides.

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.

Eletroforese de proteínas e isoenzimas em sementes de Copaifera Langsdorffii Desf. (leguminosae caesalpinioideae) envelhecidas artificialmente

A eletroforese vem sendo utilizada com a finalidade de auxiliar a avaliação da qualidade fisiológica de sementes de espécies florestais, uma vez que respostas mais rápidas podem ser obtidas usando-se marcadores isoenzimáticos. Sementes de copaíba (Copaifera langsdorffii) foram submetidas a diferentes tempos de envelhecimento artificial (0, 24, 48, 72 e 96 horas), em germinador (42 ºC e 100% de UR), tendo como objetivo avaliar as possíveis mudanças nos padrões eletroforéticos de proteínas e isoenzimas, decorrentes do envelhecimento artificial. O envelhecimento artificial ocasionou redução na germinação e vigor de sementes de C. langsdorffii, sendo o vigor afetado mais rapidamente. Em relação aos padrões eletroforéticos, não houve diferença significativa no conteúdo de proteínas solúveis e de armazenamento, mas, nas enzimas esterase e peroxidase, verificou-se redução na atividade destas, à medida que as sementes foram envelhecidas.