Structural and functional characterization of neuwiedase, a nonhemorrhagic fibrin(ogen)olytic metalloprotease from Bothrops neuwiedi snake venom

A fibrino(geno)lytic nonhemorrhagic metalloprotease (neuwiedase) was purified from Bothrops neuwiedi snake venom by a single chromatographic step procedure on a CM-Sepharose column, Neuwiedase represented 4.5% (w/w) of the crude desiccated venom, with an approximate Mr of 20,000 and pI 5.9, As regards the amino acid composition, neuwiedase showed similarities with other metalloproteases, with high proportions of Asx, Glx, Leu, and Ser, Atomic absorption spectroscopy showed that one mole of Zn2+ and one mole of Ca2+ were present per mole olf protein. The cDNA encoding neuwiedase was isolated by RT-PCR from venom gland RNA, using oligonucleotides based on the partially determined amino-acid sequences of this metalloprotease. The fall sequence contained approximately 594 bp, which codified the 198 amino acid residues with an estimated molecular weight of 22,375. Comparison of the nucleotide and amino acid sequences of neuwiedase with those of other snake venom metalloproteases showed a high level of sequential similarity, Neuwiedase has two highly conserved characteristics sequences H(142)E(143)XXH(146)XXG(140)XXH(152) and C164I165M166. The three-dimensional structure of neuwiedase was modeled based on the crystal structure of Crotalus adamanteus Adamalysin II. This model revealed that the zinc binding site region showed a I high structural similarity with other metalloproteases,, the proteolyitc specificity, using the B beta-chain of oxidized insulin as substrate, was shown to be directed to the Ala(14)-Leu(15) and Tyr(16)-Leu(17) peptide bonds which were preferentially hydrolyzed. Neuwiedase is a A alpha,B beta fibrinogenase, Its activity upon the A alpha chain of fibrinogen was detected within 15 min of incubation. The optimal temperature and pH for the degradation of both A alpha and B beta chains were 37 degrees C and 7.4-8.0, respectively. This activity was inhibited by EDTA and 1,10-phenantroline, Neuwiedase also showed proteolytic activity upon fibrin and some components of the extracellular matrix. However, it did not show TAME esterase activity and was not able to inhibit platelet aggregation. (C) 2000 Academic Press.

Isolation of natural inhibitors of papain obtained from Carica papaya latex

Studies were carried out to natural papain inhibitor from papaya latex. Fresh latex from green fruits of Carica papaya was collected and immediately transported in ice bath to the lab, from which three fractions with inhibitor effect of esterase papain activity were isolated by latex dialysis, Sephadex G-25 gel filtration and ionic exchange chromatography in SP-Sephadex C-25. The isolated fractions, identified as inhibitors I and II, showed a negative reaction with ninhydrin; however, the fraction identified as P-III showed positive reaction with ninhydrin. Kinetics data showed non-competitive inhibition (inhibitor I) and uncompetitive (inhibitors II and P -III).

Enzymatic variability among venoms from different subspecies of Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae)

The enzymatic variability was analyzed in venom extracts from bees reared in different colonies of the Africanized, A. m. ligustica and A. m. carnica subspecies. The implications of this variation focused on the biochemistry differentiation and immunogenicity of these venoms. The results showed the existence of a huge variability among the subspecies as well as among the colonies for three out of the six tested components - hyaluronidase, acid phosphatase and proteases - suggesting the utilization of these features as possible biochemical markers. Furthermore, although not statistically significant, it was found that the Africanized bee venom presented slightly higher levels of protein content and esterase activity, when compared to the other subspecies. If the esterase plays a role in the pain intensity caused by the sting, as suggested elsewhere, this might suggest a reason for a bigger algogenicity of this venom in relation to that of European bees. On the other hand, A. m. ligustica bees presented the highest levels of proteolytic and acid phosphatase activities, whose functions are not enlightened in Hymenoptera venoms. The A. m. carnica workers presented the highest hyaluronidase and the lowest acid phosphatase activity levels. The extremely variable results among colonies of the same subspecies and among subspecies, for the tested venom components, justify the absence of correlation between allergic reactions and tests with pooled venom.

Biomarcadores bioquímicos de contaminação em girinos de anfíbios anuros expostos a Regent®800WG (Fipronil)

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

Produção de enzimas ligninolíticas por fungos basidiomicetos por fermentação em estado sólido utilizando resíduos sólidos agroindustriais, visando potencial aplicação na produção animal

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

Estudo de variações bioquímicas e genotoxicidade induzidas por mistura de contaminantes em tilápia (Oreochromis niloticus), como biomarcadores de contaminação ambiental

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

Quality of Louis melons stored under four storage temperatures

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

Fungos endofíticos: prospecção de atividade biocatalítica e aplicação biotecnológica

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

The relevance of the silica metabolizing enzyme silicatein-alpha to biomineralization and the formation of biogenic silica in siliceous sponges

Die technische Silikatproduktion erfordert in der Regel hohe Temperaturen und extreme pH-Werte. In der Natur hingegen haben insbesondere Kieselschwämme die außergewöhnliche Fähigkeit, ihr Silikatskelett, das aus einzelnen sogenannten Spiculae besteht, enzymatisch mittels des Proteins Silicatein zu synthetisieren. rnIm Inneren der Spiculae, im zentralen Kanal, befindet sich das Axialfilament, welches hauptsächlich aus Silicatein-α aufgebaut ist. Mittels Antikörperfärbungen und Elektronenmikroskopischen Analysen konnte festgestellt werden, dass Silicatein in mit Kieselsäure-gefüllten Zellorganellen (silicasomes) nachzuweisen ist. Mittels dieser Vakuolen kann das Enzym und die Kieselsäure aus der Zelle zu den Spiculae im extrazellulären Raum befördert werden, wo diese ihre endgültige Länge und Dicke erreichen. Zum ersten Mal konnte nachgewiesen werden, dass rekombinant hergestelltes Silicatein-α sowohl als Siliciumdioxid-Polymerase als auch Siliciumdioxid-Esterase wirkt. Mittels Massenspektroskopie konnte die enzymatische Polymerisation von Kieselsäure nachverfolgt werden. Durch Spaltung der Esterbindung des künstlichen Substrates Bis(p-aminophenoxy)-dimethylsilan war es möglich kinetische Parameter der Siliciumdioxid-Esterase-Aktivität des rekombinanten Silicateins zu ermitteln.rnZu den größten biogenen Silikatstukuren auf der Erde gehören die Kieselnadeln der Schwammklasse Hexactinellida. Nadelextrakte aus den Schwammklassen Demospongien (S. domuncula) und Hexactinellida (M. chuni) wurden miteinander verglichen um die potentielle Existenz von Silicatein oder Silicatein-ähnliche Molekülen und die dazu gehörige proteolytischen Aktivität nachzuweisen. Biochemische Analysen zeigten, dass das 27 kDA große isolierte Polypeptid in Monoraphis mehrere gemeinsame Merkmale mit den Silicateinen der Demospongien teilt. Dazu gehören die Größe und die Proteinase-Aktivität. rnUm die Frage zu klären, ob das axiale Filament selbst zur Formbildung der Skelettelemente beiträgt, wurde ein neues mildes Extraktionsverfahren eingeführt. Dieses Verfahren ermöglichte die Solubilisierung des nativen Silicateins aus den Spiculae. Die isolierten Silicateine lagen als Monomere (24 kDa) vor, die Dimere durch nicht-kovalente Bindungen ausbildeten. Darüber hinaus konnten durch PAGE-Gelelektrophorese Tetramere (95 kDa) und Hexamere (135 kDa) nachgewiesen werden. Die Monomere zeigten eine beträchtliche proteolytische Aktivität, die sich während der Polymerisationsphase des Proteins weiter erhöhte. Mit Hilfe der Lichtmikroskopie und Elektronenmikroskopie (TEM) konnte die Assemblierung der Proteine zu filamentartigen Strukturen gezeigt werden. Die Selbstorganisation der Silicatein-α-Monomeren scheint eine Basis für Form- und Musterbildung der wachsenden Nadeln zu bilden.rn Um die Rolle des kürzlich entdeckten Proteins Silintaphin-1, ein starker Interaktionspartner des Silicatein-α, während der Biosilifizierung zu klären, wurden Assemblierungs-Experimente mit den rekombinanten Proteinen in vitro durchgeführt. Zusätzlich wurde deren Effekt auf die Biosilikatsynthese untersucht. Elektronenmikroskopische Analysen ergaben, dass rekombinantes Silicatein-α zufällig verteilte Aggregate bildet, während die Koinkubation beider Proteine (molekulares Verhältnis 4:1) über fraktal artige Strukturen zu Filamenten führt. Auch die enzymatische Aktivität der Silicatein-α-vermittelte Biosilikatsynthese erhöhte sich in Gegenwart von Silintaphin-1 um das 5,3-fache. rn