Materiais compósitos orgânicos-inorgânicos a base de celulose bacteriana com peptídeos regulatórios de fatores de crescimento, OGP e OGP [10-14], para regeneração óssea

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

Síntese, incorporação e liberação prolongada do tetradecapeptídeo OGP em celulose bacteriana

Este trabalho apresenta o estudo de dois sistemas de liberação prolongada, microemulsão e lipossomas, contendo peptídeo regulatório de fatores de crescimento, “osteogenic growth peptide” OGP, para aplicação em regeneração óssea. A base de adsorção para estes sistemas de liberação foi a celulose bacteriana (CB) produzida pela bactéria Gluconacetobacter xylinus. Foi escolhida devido às suas propriedades físicas e químicas, tais como como alta resistência à corrosão química, bio absorção, biocompatibilidade, porosidade e ainda boa resistência mecânica, o que a torna um biopolímero com grande potencial a ser explorado pela ciência biomédica. Estudos in vitro foram realizados para avaliar o perfil de liberação do peptídeo dos diferentes sistemas de liberação prolongada. O peptídeo OGP foi sintetizado pelo método da fase sólida (estratégia SPFS Fmoc); foi purificado e caracterizado por HPLC, espectrometria de massas e análise de aminoácidos e, em seguida, marcados com 5,6 carboxifluoresceína (CF) para análise por espectroscopia de fluorescência. O peptídeo marcado foi incorporado aos sistemas de liberação no momento do respectivo preparo, foram adsorvidos na CB por um período de 72h, seguido de sua liberação prolongada em sistema fechado de fluxo constante contendo tampão PBS pH 7,4, por um período de 24h. Após a análise da liberação, observou se que o sistema que obteve melhor resultado foi a microemulsão, sendo sua liberação prolongada nas primeiras 6,5 h, liberando 21,5% do valor teórico de peptídeo incorporado, seguido de uma liberação constante a partir desse período. Dessa forma, tem se que a microemulsão pode ser um sistema promissor para liberação prolongada do OGP em processos de regeneração óssea

Bacterial cellulose-hydroxyapatite composites with osteogenic growth peptide (OGP) or pentapeptide OGP on bone regeneration in critical-size calvarial defect model

This study aimed to evaluate the potential of bacterial cellulose-hydroxyapatite (BC-HA) composites associated with osteogenic growth peptide (OGP) or pentapeptide OGP(10–14) in bone regeneration in critical-size calvarial defects in mice. In this study, the BC-HA, BC-HA-OGP, and BC-HA-OGP(10–14) membranes were analyzed at 3, 7, 15, 30, 60, and 90 days. In each period, the specimens were evaluated by micro-computed tomography (µCT), descriptive histology, gene expression of bone biomarkers by qPCR and VEGFR-2 (vascular endothelial growth factor) quantification by ELISA. Three days post-operative, Runx2, Tnfrsf11b and Bglap bone biomarkers were upregulated mainly by BC-HA OGP and BC-HA OGP(10–14) membranes, suggesting an acceleration of the osteoblast differentiation/activity with the use of these biomaterials. At 60 and 90 days, a high percentage of bone formation was observed by µCT for BC-HA and BC-HA OGP(10–14) membranes. High expression of some bone biomarkers, such as Alpl, Spp1, and Tnfrsf11b, was also observed for the same membranes on days 60 and 90. In conclusion, the BC-HA membrane promoted a better bone formation in critical-size mice calvarial defects. Nevertheless, incorporation of the peptides at the concentration of 10−9 mol L−1 did not improve bone regeneration potential in the long-term.

豌豆Lhcb2 基因的克隆、表达、功能分析及其克隆化蛋白与色素体外重组系统的建立

Lhcb2基因是LHCII基因家族中的一个重要成员。目前，对于其特性、结构和功能还不清楚。本文对豌豆Lhcb2基因的克隆、表达、功能及其在大肠杆菌中的表达产物与色素在体外的重组进行了比较系统的探讨，主要的结果如下： 1．采用RT-PCR技术，从豌豆幼叶中克隆了一个约800 bp的Lhcb2 cDNA。以特异探针进行Southern杂交的结果初步证明，Lhcb2基因以单拷贝形式存在于豌豆基因组中，这在文献中尚未见报道。 2．不同光照时间和温度对豌豆幼苗进行处理的RT-PCR，Northem blotting分析表明，Lhcb2基因转录水平上的表达受光照的控制，且明显地表现出对光照时间的依赖性。用400 μmolm-2.s-1的白光照射0～1.5小时Lhcb2基因未见表达，而在光照2小时以上则大量表达，推测该基因的表达可能要求某种(或某些)需光中间物的合成和积累。温度对Lhcb2基因的表达亦有显著的影响，相同的光照处理，4 ℃下Lhcb2基因的表达量比25℃下的表达量低一倍左右。 3．将豌豆Lhcb2基因反向插入植物表达载体pBIl21中，构建CaMV 35S启动子控制下反义Lhcb2基因的植物表达载体pBIantiLhcb2，通过农杆菌LBA4404介导，在Kan浓度为100 mg／L的筛选培养基上，获得120个抗Kan阳性植株。PCR检测表明至少有80个抗性植株为PCR阳性反应。Southern blotting分析表明，外源反义Lhcb2基因已整合到烟草基因组中。转基因植株在表型上主要表现为三大类型：叶色类似于未转基因的绿色植株、叶色发黄的植株、叶色发白甚至枯死的植株。这几类转基因植株光谱特性的分析表明，Lhcb2基因不仅影响光能的捕获，而且还可能参与激发能分配的调节作用。 4．将豌豆的Lhcb2基因亚克隆至原核表达载体pET-3d上，通过定点突变使其在大肠杆菌BL2l(DE3)中得到高效表达，其表达量约占大肠杆菌总蛋白的40％，并经纯化后获得了电泳纯的Lhcb2蛋白。应用改进的液氮／室温冻融重组方法将纯化的蛋白与色素进行体外重组，建立了高效的重组系统。实验结果表明重组后所获得的LHCB2单体与用生化方法从菠菜类囊体膜中分离纯化的天然LHC II单体相比较，其在部分变性胶的电泳行为，低温荧光发射光谱和激发光谱，以及室温吸收光谱和CD光谱的特征等方面都非常相似，说明大量表达的Lhcb2蛋白与色素已成功地重组，并具有与天然的LHCII单体相类似的组成和结构，这在国际上尚属首次。在此基础上又构建了N端和C端氨基酸残基缺失的突变体，并对这些缺失的氨基酸残基在LHCB2中的可能作用进行了初步的研究。结果表明，N端的前12个氨基酸残基、C端的前10个氨基酸残基和第11位的色氨基酸残基对LHCB2单体的形成不是必需的。 此外，从菠菜中纯化了LHCII，并对其多肽和色素组成及其光谱特性进行了比较系统的研究。同时对用不同浓度OGP和Mg2+处理所获得的不同聚集程度的LHCII的光谱特性进行了研究，并对Mg2+在其中的可能作用进行了初步的探讨。

Identification of a major GpVI-binding locus in human type III collagen

We have analyzed the adhesion of human and murine platelets, and of recombinant human and murine GpVI ectodomains, to synthetic triple-helical collagen-like peptides. These included 57 peptides derived from the sequence of human type III collagen and 9 peptides derived from the cyanogen bromide fragment of bovine type III collagen, alpha 1(III)CB4. We have identified several peptides that interact with GpVI, in particular a peptide designated III-30 with the sequence GAOGLRGGAGPOG-PEGGKGAAGPOGPO. Both human and murine platelets bound to peptide III-30 in a GpVI-dependent manner. III-30 also supported binding of recombinant GpVI ectodomains. Cross-linked III-30 induced aggregation of human and murine platelets, although with a lower potency than collagen-related peptide. Modifications of the peptide sequence indicated that the hydroxyproline residues play a significant role in supporting its GpVI reactivity. However, many peptides containing OGP/ GPO motifs did not support adhesion to GpVI. These data indicate that the ability of a triple-helical peptide to bind GpVI is not solely determined by the presence or spatial arrangement of these OGP/GPO motifs within the peptides.

Characterization and in vitro evaluation of bacterial cellulose membranes functionalized with osteogenic growth peptide for bone tissue engineering

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

Nanostructured materials based on mesoporous silica and mesoporous silica/apatite as osteogenic growth peptide carriers

The aim of this work was the preparation of inorganic mesoporous materials from silica, calcium phosphate and a nonionic surfactant and to evaluate the incorporation and release of different concentrations of osteogenic growth peptide (OGP) for application in bone regeneration. The adsorption and release of the labeled peptide with 5,6-carboxyfluorescein (OGP-CF) from the mesoporous matrix was monitored by fluorescence spectroscopy. The specific surface area was 880 and 484 m2 g- 1 for pure silica (SiO) and silica/apatite (SiCaP), respectively; the area influenced the percentage of incorporation of the peptide. The release of OGP-CF from the materials in simulated body fluid (SBF) was dependent on the composition of the particles, the amount of incorporated peptide and the degradation of the material. The release of 50% of the peptide content occurred at around 4 and 30 h for SiCaP and SiO, respectively. In conclusion, the materials based on SiO and SiCaP showed in vitro bioactivity and degradation; thus, these materials should be considered as alternative biomaterials for bone regeneration. © 2013 Elsevier B.V.

Síntese de nanopartículas de sílica mesoporosa e aplicações como biomaterial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de compósitos á base de celulose bacteriana-hidroxiapatita com peptídeo osteogênico para reparação óssea

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Scaffolds de polihidroxibutirato construídos por prototipagem rápida funcionalizados com hidroxiapatita e peptídeo osteogênico

Com a evolução da engenharia tecidual novos materiais estão sendo estudados visando o tratamento de defeitos ósseos. O objetivo deste projeto foi preparar e caracterizar scaffolds a base de polihidroxibutirato (PHB), apatita e peptídeo osteogênico, osteogenic growth peptide (OGP), para aplicação em reparação óssea. Além disso, avaliar a liberação prolongada do peptídeo incorporado aos scaffolds na forma livre ou incorporado a lipossomas. Os scaffolds de PHB foram confeccionados por prototipagem rápida (PR) empregando a tecnologia Selective Laser Sintering (SLS). Posteriormente, a apatita foi incorporada in situ por meio de ciclos alternados de imersão em soluções de CaCl2 e Na2HPO4, respectivamente. Neste estudo foram selecionadas 2 marcações para o OGP, uma com 5,6-carboxifluoresceína (CF) e outra com triptofano (W), para análise de liberação prolongada. Os peptídeos foram incorporados ao sistema de liberação no momento de seu preparo. A caracterização por espalhamento de luz dos sistemas de liberação desenvolvidos mostrou que os peptídeos marcados com CF foram os melhores desenvolvidos. Portanto estes peptídeos foram adsorvidos nos scaffolds de PHB-CaP. Estudos in vitro foram realizados para avaliar o perfil de liberação do peptídeo OGP-CF do sistema de liberação controlada. A incorporação da apatita às matrizes de PHB foi confirmada por análises de microscopia eletrônica de varredura/ espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), absorção atômica, a difratometria de raios-X (DRX). Estas análises sugeriram que a principal fase precipitada foi -TCP. O sistema de liberação lipossoma/OGP-CF foi caracterizado pelas análises de dicroísmo circular e espalhamento de luz, que confirmaram a presença do peptídeo nas amostras. Após a análise da liberação, observou-se que o sistema PHB-CaP/OGP-CF obteve ...

Parceria para Governo Aberto e Relações Internacionais: oportunidades e desafios

Pós-graduação em Relações Internacionais (UNESP - UNICAMP - PUC-SP) - FFC

Segredo, transparência e as perspectivas para a política externa democrática no Brasil

Pós-graduação em Ciências Sociais - FFC

Nanocomposites based on bacterial cellulose in combination with osteogenic growth peptide for bone repair: cytotoxic, genotoxic and mutagenic evaluations

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

Cimentos bioativos injetáveis funcionalizados com peptídeo osteogênico para reparação óssea

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análises físico-químicas e biológicas de diferentes scaffolds à base de polihidroxibutirato e polihidroxibutirato-co-valerato

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