Papel de la subunidad alpha de la proteína G heterotrimérica en el sensado de glucosa y en la diferenciación celular del hongo dimórfico yarrowia lipolytica.

Tesis (Maestría en Ciencias en Nutrición) UANL, 2014.

Caracterização estrutural e das interações entre a Proteína G do hRSV e potenciais inibidores

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Identificación y caracterización de la ruta mediada por la proteína G heterotrimérica de Arabidopsis thaliana en la respuesta inmune

La resistencia de las plantas a los hongos necrótrofos como Plectosphaerella cucumerina es genéticamente compleja y depende de la activación coordinada de distintas rutas de señalización (Llorente et al, 2005; Sanchez-Vallet et al, 2010). Entre éstas se encuentran las mediadas por la proteína G heterotrimérica, un complejo formado por tres subunidades (Gα, Gβ y Gγ) que regula tanto la respuesta de inmunidad a diferentes patógenos como distintos procesos de desarrollo (Temple and Jones, 2007). En esta Tesis hemos demostrado que, en Arabidopsis, el monómero funcional formado por las subunidades Gβ y Gγ1/Gγ2 es el responsable de la regulación de la respuesta de defensa, ya que mutantes nulos en estas subunidades (agb1 y agg1 agg2) presentan una alta susceptibilidad al hongo P. cucumerina. Además, hemos identificado varios aminoácidos (Q102, T188 y R235) de la proteína AGB1 esenciales en la interacción con los efectores correspondientes para la regulación de la respuesta inmune (Jiang et al, enviado). Para determinar las bases moleculares de la resistencia mediada por la proteína G heterotrimérica, llevamos a cabo un análisis transcriptómico comparativo entre los genotipos agb1 y Col-0, el cual reveló que la resistencia mediada por AGB1 no depende de rutas defensivas implicadas en la resistencia a hongos necrotrofos, como las mediadas por el ácido salicílico (SA), etileno (ET), jasmónico (JA) o ácido abscísico (ABA), o la ruta de biosíntesis de metabolitos derivados del triptófano. Este estudio mostró que un número significativo de los genes desregulados en respuesta a P. cucumerina en el genotipo agb1 respecto a las plantas silvestres codificaban proteínas con funciones relacionadas con la pared celular. La evaluación de la composición y estructura de la pared de los mutantes de las subunidades de la proteína G heterotrimérica reveló que los genotipos agb1 y agg1 agg2 presentaban alteraciones similares diferentes de las observadas en plantas silvestres Col-0, como una reducción significativa en el contenido de xilosa en la pared. Estos datos sugieren que la proteína G heterotrimérica puede modular la composición/estructura de la pared celular y contribuir, de esta manera, en la regulación de la respuesta inmune (Delgado- Cerezo et al, 2011). La caracterización del interactoma de la proteína G heterotrimérica corroboró la relevancia funcional que presenta en la regulación de la pared celular, ya que un número significativo de las interacciones identificadas estaban comprendidas por proteínas relacionadas directa o indirectamente con la biogénesis y remodelación de la pared celular (Klopffleisch et al, 2011). El papel en inmunidad de algunos de estos potenciales efectores ha sido validado mediante el análisis de la resistencia a P. cucumerina de los mutantes de pérdida de función correspondientes. Con el objetivo de caracterizar las rutas de señalización mediadas por AGB1 e identificar efectores implicados en esta señalización, llevamos a cabo una búsqueda de mutantes supresores de la susceptibilidad de agb1 a P. cucumerina, identificándose varios mutantes sgb (supressor of Gbeta). En esta Tesis hemos caracterizado en detalle el mutante sgb10, que presenta una activación constitutiva de las rutas de señalización mediadas por SA y JA+ET y suprime el fenotipo de susceptibilidad de agb1. SGB10 y AGB1 forman parte de rutas independientes en la regulación de la respuesta inmune, mientras que interaccionan de forma compleja en el control de determinados procesos de desarrollo. La mutación sgb10 ha sido cartografiada entre los genes At3g55010 y At3g56408, que incluye una región con 160 genes. ABSTRACT Plant resistance to necrotrophic fungi Plectosphaerella cucumerina is genetically complex and depends on the interplay of different signalling pathways (Llorente et al, 2005; Sanchez-Vallet et al, 2010). Among others, the heterotrimeric G protein complex has a relevant role. The G protein that is formed by three subunits (Gα, Gβ and Gγ) is a pleiotropic regulator of immune responses to different types of pathogens and developmental issues (Temple and Jones, 2007). Throughout the Thesis, we have demonstrated that Arabidopsis’ functional monomer formed by the Gβ and Gγ1/Gγ2 subunits is a key regulator of defense response, as null mutants (agb1 and agg1 agg2) are equally hypersusceptible to P. cucumerina infection. In addition we have identified several AGB1 aminoacids (Q102, T188 y R235) essentials to interact with specific effectors during the regulation of immune response (Jiang et al, sent).To determine the molecular basis of heterotrimeric G protein mediated resistance we have performed a microarray analysis with agb1-1 and wild type Col-0 plants before and after P. cucumerina challenge. A deep and exhaustive comparative transcriptomical analysis of these plants revealed that AGB1 mediated resistance does not rely on salicilic acid (SA), ethylene (ET), jasmonates (JA), abscisic acid (ABA) or triptophan derived metabolites biosynthesis. However the analysis revealed that a significant number of cell wall related genes are misregulated in the agb1 mutant after pathogen challenge when compared to wild-type plants. The analysis of cell wall composition and structure showed similar cell wall alterations between agb1 and agg1 agg2 mutants that are different from those of wild-type plants, so far the mutants present a significant reduction in xylose levels. All these results suggest that heterotrimeric G protein may regulate immune response through modifications in the cell wall composition/structure (Delgado-Cerezo et al, 2011). The characterization of Heterotrimeric G protein interactome revealed highly connected interactions between the G-protein core and proteins involved in cell wall composition or structure (Klopffleisch et al, 2011). To test the role in immunity of several effectors identified above, we have performed resistance analysis of corresponding null mutants against P. cucumerina. In order to characterize AGB1 mediated signalling pathway and identify additional effectors involved in AGB1-mediated immune response against P. cucumerina, we have performed a screening to isolate mutants with suppression of agb1 phenotype. One of the mutants, named sgb10, has been characterized during the Thesis. The mutant shows constitutive expression of SA, JA+ET-mediated defense signaling pathways to suppres agb1 hypersusceptibility. SGB10 and AGB1 proteins seem to be part of independent pathways in immunity, however its function during development remains unclear. At present, we have mapped the sgb10 mutation between At3g55010 and At3g56408 genes. This region contains 160 genes.

Exigências de proteína e energia de caprinos de diferentes categorias sexuais dos 30 aos 45 kg de massa corporal

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Envolvimento de auto-anticorpos na fisiopatologia da Doença de Chagas

A doença de Chagas é um sério problema de saúde na América Latina. Entre 25% e 30% dos pacientes infectados evoluem para a forma crônica (CCC), observando-se danos miocárdicos progressivos e, freqüentemente, morte súbita. Anticorpos com atividade para receptores de membrana acoplados a proteína G, adrenérgicos ou colinérgicos podem estar presentes no soro desses pacientes. No presente artigo serão discutidas a etiologia e a contribuição dos anticorpos na fisiopatologia da doença de Chagas.

Exploring unfrequent events with accelerated molecular dynamics simulations: from photochemistry to drug design

La meva incorporació al grup de recerca del Prof. McCammon (University of California San Diego) en qualitat d’investigador post doctoral amb una beca Beatriu de Pinós, va tenir lloc el passat 1 de desembre de 2010; on vaig dur a terme les meves tasques de recerca fins al darrer 1 d’abril de 2012. El Prof. McCammon és un referent mundial en l’aplicació de simulacions de dinàmica molecular (MD) en sistemes biològics d’interès humà. La contribució més important del Prof. McCammon en la simulació de sistemes biològics és el desenvolupament del mètode de dinàmiques moleculars accelerades (AMD). Les simulacions MD convencionals, les quals estan limitades a l’escala de temps del nanosegon (~10-9s), no son adients per l’estudi de sistemes biològics rellevants a escales de temps mes llargues (μs, ms...). AMD permet explorar fenòmens moleculars poc freqüents però que son clau per l’enteniment de molts sistemes biològics; fenòmens que no podrien ser observats d’un altre manera. Durant la meva estada a la “University of California San Diego”, vaig treballar en diferent aplicacions de les simulacions AMD, incloent fotoquímica i disseny de fàrmacs per ordinador. Concretament, primer vaig desenvolupar amb èxit una combinació dels mètodes AMD i simulacions Car-Parrinello per millorar l’exploració de camins de desactivació (interseccions còniques) en reaccions químiques fotoactivades. En segon lloc, vaig aplicar tècniques estadístiques (Replica Exchange) amb AMD en la descripció d’interaccions proteïna-lligand. Finalment, vaig dur a terme un estudi de disseny de fàrmacs per ordinador en la proteïna-G Rho (involucrada en el desenvolupament de càncer humà) combinant anàlisis estructurals i simulacions AMD. Els projectes en els quals he participat han estat publicats (o estan encara en procés de revisió) en diferents revistes científiques, i han estat presentats en diferents congressos internacionals. La memòria inclosa a continuació conté més detalls de cada projecte esmentat.

Desenvolvimento e avaliação de um teste ELISA indireto para o diagnóstico sorológico do mormo em equídeos

O mormo é uma enfermidade infecto-contagiosa de caráter agudo ou crônico que acomete principalmente os equídeos, causando enormes prejuízos na cadeia produtiva do cavalo. Para controlar a enfermidade o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) instituiu medidas sanitárias obrigatórias em todo território nacional que incluem o diagnóstico oficial pela fixação do complemento (FC), maleinização e sacrifício dos animais positivos. Os kits atuais utilizados no diagnóstico da doença são importados, dificultando e encarecendo sua aplicação na rotina. Objetivou-se com este estudo padronizar um teste de ELISA indireto utilizando o extrato protéico de Burkholderia mallei isolada a partir de equídeo portador no estado de Pernambuco. As amostras foram cultivadas em ágar sangue 10%, incubada por 48h a 37°C; posteriormente caracterizou-se fenotípica e genotipicamente uma das colônias isoladas, e em seguida a cultivou em BHI para enriquecimento; logo após, esta foi repicada para o meio Dor-set Henley o qual foi incubado a 37ºC sob 60rpm por oito semanas. Para padronização do teste utilizou-se o Conjugado Proteína G Peroxidase Sigma na diluição de 1:90.000, com soros diluídos em 1:100 e o antígeno em 1:400. Utilizou-se 60 soros como controle negativo testados frente à FC para determinação do ponto de corte o qual ficou em 0,042nm. Feitas as padronizações, foram testadas 300 amostras, onde 99% (297) foram concordantes com os resultados obtidos na FC. Ao final, o ensaio apresentou 100% de sensibilidade e 98,2% de especificidade com valores preditivo positivo e negativo de 97,7% e 100%, respectivamente. O teste de concordância kappa foi 0,98 e a repetibilidade intra e interplaca ficaram em 8,8 e 10,3%, respectivamente. Diante dos resultados obtidos durante os ensaios, conclui-se que o teste de ELISA indireto pode ser utilizado como uma ferramenta de diagnóstico eficiente. Entretanto, mais ensaios devem ser realizados visando consolidar a confiabilidade do referido teste.

Desenvolvimento e padronização do Dot-ELISA usando peptídeos recombinantes para o diagnóstico sorológico de Neospora caninum

A neosporose é reconhecida como uma das maiores causas de aborto e perdas neonatais em bovinos de leite e corte em todo o mundo. Nos últimos anos esta doença tem atraído o interesse de pesquisadores com foco na epidemiologia e métodos eficazes de diagnóstico desta doença. No presente estudo objetivou-se desenvolver e padronizar um teste Dot-ELISA para o diagnóstico sorológico de Neospora caninum com um peptídeo recombinate como antígeno, visando o desenvolvimento de um kit para diagnóstico a campo. O peptídeo recombinante (rNcGRA1) foi desenhado com base na metodologia de genética reversa de epítopos antigênicos originados de uma proteína de grânulos densos de N. caninum, e sintetizado pela GenScript (USA). Produzido mediante o processo fermentativo em leveduras Pichia pastoris KM71. Para a padronização do Dot-ELISA, membranas de nitrocelulose de 0.22µm foram sensibilizadas com 1µL do antígeno e posteriormente os soros foram diluídos em solução de lavagem e incubados durante 1 hora. A revelação foi feita mediante a adição de Proteína G marcada com peroxidase por 30 minutos, seguido da solução reveladora a base de 3,3’-Diaminobenzidine (DAB). Logo após a padronização foram testados 44 soros bovinos diagnosticados por imunofluorescência indireta (RIFI), obtendo-se uma concordância nos resultados do teste de 95,5% e uma sensibilidade e especificidade de 100% e 92% respectivamente. Quanto ao Kit para diagnóstico a campo na Plataforma Tecnológica RapidFlow-Through Miriad®, o peptídeo rNcGRA1 apresentou marcações visíveis ao reagir com os soros positivos, e não apresentou marcações usando os soros negativos. Este estudo é o primeiro a utilizar peptídeos recombinantes e mostrar-se eficiente para o diagnóstico sorológico de bovinos naturalmente infetados por N. caninum.

Avaliação dos efeitos do biperideno, diazepam e neuropeptídeos S sobre a memória e a ansiedade na tarefa do labirinto em T elevado em camundongos

Anxiety is an emotional phenomenon, and normally it is interpreted as an adaptative behavior front to adversities. In its pathological form, anxiety can severely affect aspects related to the personal and professional life. Studies have shown a close relationship between anxiety disorders and aversive memory processing. Considering that the pharmacotherapy of anxiety disorders is still limited, innovative anxiolytic agents are needed. In this regard, neuropeptides systems are interesting therapeutic targets to the treatment of psychopathologies. Neuropeptide S (NPS), a 20-aminoacid peptide, is the endogenous ligand of a G-protein coupled receptor (NPSR), which has been reported to evoke hyperlocomotion, awakefull states, besides anxiolysis and memory improvements in rodents. This study aimed to investigate the effects of biperiden (BPR; an amnesic drug), diazepam (DZP; an anxiolytic drug) and NPS at three distinct times: pre-training, post-training, and pre-test, in order to assess anxiety and memory process in the same animal model. The elevated Tmaze (ETM) is an apparatus derived from the elevated plus-maze test, which consists of one enclosed and two open arms. The procedure is based on the avoidance of open spaces learned during training session, in which mice were exposed to the enclosed arm as many times as needed to stay 300 s. In the test session, memory is assessed by re-exposing the mouse to the enclosed arm and the latency to enter an open arm was recorded. When injected pre-training, BPR (1 mg/kg) impaired learning and memory processing; DZP (1 and 2 mg/kg) evoked anxiolysis, but only at the dose of 2 mg/kg impaired memory; and NPS 0.1 nmol induced anxiolysis without affecting memory. Post-training injection of DZP (2 mg/kg) or BPR (1 and 3 mg/kg) did not affect memory consolidation, while the post-trainning administration of NPS 1 nmol, but not 0.1 nmol, improved memory in mice. Indeed, pre-trainning administration of NPS 1 nmol did not prevent memory impairment elicited by BPR (2 mg/kg, injected before training). In the open field test, BPR 1 mg/kg and NPS 1 nmol induced hyperlocomotion in mice. In conclusion, the proposed ETM task is practical for the detection of the anxiolytic and amnesic effects of drugs. The anxiolytic and memory enhancement effects of NPS were detected in the ETM task, and reinforce the role of NPS system as an interesting therapeutic target to the treatment of anxiety disorders

Estudo dos efeitos comportamentais do neuropeptídeos em camundongos submetidos a modelos animais de Parkinson

Neuropeptide S (NPS) is the endogenous ligand of a G-protein coupled receptor. Preclinical studies have shown that NPSR receptor activation can promote arousal, anxiolytic-like behavioral, decrease in food intake, besides hyperlocomotion, which is a robust but not well understood phenomenon. Previous findings suggest that dopamine transmission plays a crucial role in NPS hyperactivity. Considering the close relationship between dopamine and Parkinson Disease (PD), and also that NPSR receptors are expressed on dopaminergic nuclei in the brain, the current study attempted to investigate the effects of NPS in motor deficits induced by intracerebroventricular (icv) administration of 6-OHDA and systemic administration of haloperidol. Motor deficits induced by 6-OHDA and haloperidol were evaluated on Swiss mice in the rota-rod and catalepsy test. Time on the rotating rod and time spent immobile in the elevated bar were measured respectively in each test. L-Dopa, a classic antiparkinsonian drug, and NPS were administrated in mice submitted to one of the animal models of PD related above. 6-OHDA injection evoked severe motor impairments in rota-rod test, while the cataleptic behavior of 6-OHDA injected mice was largely variable. The administration of L-Dopa (25 mg/kg) and NPS (0,1 and 1 nmol) reversed motor impairments induced by 6-OHDA in the rota-rod. Haloperidolinduced motor deficits on rota-rod and catalepsy tests which were reversed by L-Dopa (100 e 400 mg/kg), but not by NPS (0,1 and 1 nmol) administration. The association of L-Dopa 10 mg/kg and NPS 1 nmol was also unable to counteract haloperidol-induced motor deficits. To summarize, 6-OHDA-, but not haloperidol-, induced motor deficits were reversed by the central administration of NPS. These data suggest that NPS possibly facilitates dopamine release in basal ganglia, what would explain the overcome of motor performance promoted by NPS administration in animals pretreated with 6-OHDA, but not haloperidol. Finally, the presented findings point, for the first time, to the potential of NPSR agonist as an innovative treatment for PD.

Participação da neurotransmissão dopaminergica no efeito hiperlocomotor do neuropeptideo S

Neuropeptide S (NPS) is an endogenous 20-aminoacid peptide which binds a G protein-coupled receptor named NPSR. This peptidergic system is involved in the modulation of several biological functions, such as locomotion, anxiety, nociception, food intake and motivational behaviors. Studies have shown the participation of NPSR receptors in mediating the hyperlocomotor effects of NPS. A growing body of evidence suggests the participation of adenosinergic, dopaminergic and CRF systems on the hyperlocomotor effects of NPS. Considering that little is known about the role of dopaminergic system in mediating NPS-induced hyperlocomotion, the present study aims to investigate the locomotor actions of intracerebroventricular (icv) NPS in mice pretreated with α-metil-p-tirosine (AMPT, inhibitor of dopamine synthesis), reserpine (inhibitor of dopamine vesicle storage) or sulpiride (D2 receptor antagonist) in the open field test. A distinct group of animals received the same pretreatments described above (AMPT, reserpine or sulpiride) and the hyperlocomotor effects of methylphenidate (dopamine reuptake inhibitor) were investigated in the open field. NPS and methylphenidate increased the mouse locomotor activity. AMPT per se did not change the locomotion of the animals, but it partially reduced the hyperlocomotion of methylphenidate. The pretreatment with AMPT did not affect the psychostimulant effects of NPS. Both reserpine and sulpiride inhibited the stimulatory actions of NPS and methylphenidate. These findings show that the hyperlocomotor effects of methylphenidate, but not NPS, were affected by the pretreatment with AMPT. Furthermore, methylphenidate- and NPS-induced hyperlocomotion was impaired by reserpine and sulpiride pretreatments. Together, data suggests that NPS can increase locomotion even when the synthesis of catecholamines was impaired. Additionally, the hyperlocomotor effects of NPS and methylphenidate depend on monoamines vesicular storaged, mainly dopamine, and on the activation of D2 receptors. The psychostimulant effects of NPS via activation of dopaminergic system display clinical significance on the treatment of diseases which involves dopaminergic pathways, such as Parkinson s disease and drug addiction

Estudo de potenciais inibidores de inibidores de infecção causada por Vírus Sincicial Respiratório em cultura de célula

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Variabilidade genética de vírus sincicial respiratório humano isolados de crianças hospitalizadas e de crianças de creche

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

Investigação da dessensibilização e internalização de adrenoceptores α1A nativos e recombinantes

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

Caracterização molecular de cepas do vírus respiratório sincicial isoladas de casos de infecção respiratória aguda na cidade de Belém, Pará, Brasil nos anos de 2000 a 2006

As doenças do trato respiratório são as principais queixas nos serviços de atendimento médico, sendo as infecções respiratórias agudas (IRA) as manifestações mais comuns, principalmente em crianças menores de cinco anos de idade. Em países em desenvolvimento as IRA constituem um sério problema de saúde pública. Em todo mundo estima-se que ocorram cerca de dois milhões de mortes devido as IRA a cada ano. Dentre os agentes causais das mesmas, destaca-se o Vírus Respiratório Sincicial (VRS), especialmente por causar doença grave em crianças menores de dois anos. Com o objetivo de gerar dados sobre a epidemiologia molecular deste vírus, foram analisadas amostras colhidas de pacientes com IRA no período de 2000 a 2006 na cidade de Belém, Pará. Foram utilizados testes de imunofluorescência indireta (IFI) para caracterização antigênica dos vírus isolados e RT-PCR para os genes codificadores das proteínas G e F, que foram em seguida parcialmente seqüenciados. Dentro do período estudado, 153 amostras positivas para VRS foram detectadas. A faixa etária de 0-4 anos foi a que concentrou maior número de casos (n=138; 90,19%). Em relação ao perfil sazonal, o pico de atividade do VRS ocorreu nos primeiros seis meses do ano, estando associado principalmente ao período de troca da estação chuvosa para um período de menor pluviosidade. Houve co-circulação dos subgrupos A e B nos anos de 2001 e 2003. Em 2000, 2005 e 2006 somente o subgrupo A circulou. Entretanto no ano de 2004 foi registrada a ocorrência somente do subgrupo B. Dentro do período estudado, genótipos distintos da proteína G do subgrupo A (GA2 e GA5) e do subgrupo B (SAB1 e SAB3) foram detectados, indicando o primeiro relato da circulação do genótipo SAB1 na América do Sul. Em 2004, um cluster diferenciado dos demais genótipos circulantes foi encontrado, sendo este denominado BRB1. A análise do gene codificador da proteína F permitiu a identificação de mutações na sequência nucleotídica resultando em trocas na cadeia aminoacídica da mesma. Este estudo representa o primeiro relato sobre dados da epidemiologia molecular do Vírus Respiratório Sincicial na região Norte do Brasil.