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Título: Caracterização estrutural e atividade hipoglicemiante da lectina da alga marinha vermelha Amansia multifida C. lamourox
Título em inglês: Structural characterization and hypoglycemic activity of lectin red seaweed Amansia multifida C. lamourox
Autor(es): Mesquita, Jacilane Ximenes
Orientador(es): Freitas, Ana Lucia Ponte
Palavras-chave: Bioquimica
Atividade hipoglicemiante
Lectina
Algas marinhas
Alga marinha
Lectinas
Diabetes
Data do documento: 2010
Citação: MESQUITA, J. X. (2010)
Resumo: A função de uma proteína é determinada pela sua estrutura. Em decorrência, o estudo estrutural de biomoléculas potencialmente ativas pode levar a uma melhor compreensão de seu mecanismo de ação, quanto as suas atividades biológicas. Desse modo, o presente trabalho teve como objetivo purificar e caracterizar estruturalmente a lectina de Amansia multifida, cuja fração protéica, possui um potencial hipoglicemiante. A fração rica em proteínas (F0/70) l foi submetida a uma cromatografia de troca iônica em coluna de DEAE-Sephacel para eluição do pico I. Este pico protéico foi selecionado quanto à atividade hemaglutinante, coletado e empregado para o isolamento da lectina. Como observado por SDS-PAGE, PI apresentou elevado grau de purificação pela presença de uma única banda protéica (lectina). Por eletroforese bidimensional foram detectadas cinco isoformas. A seqüência N-terminal obtida (20 aminoácidos) não apresentou semelhança com nenhuma outra seqüência depositada em bancos de dados, sugerindo que ela não pertença a nenhum grupo de lectinas de algas conhecidas. Essa proteína foi caracterizada estruturalmente, por técnicas espectrocópicas de dicroísmo circular (CD) e fluorescência. A análise por CD mostrou que a lectina era constituída por 4% de α- hélice, 43% de folha beta, 21% de voltas e 32% de estrutura não ordenada, segundo o programa de desconvolução Contin. Ainda por CD, a proteína foi também avaliada quanto a estabilidade estrutural frente a extremos de temperatura e pH. Quando submetida a variações de temperatura de 10 – 85 ºC foi verificado que a proteína mostrou 50% de desnaturação a aproximadamente 40,2 ºC, mostrando-se completamente desnaturada a 85 ºC. Tal desnaturação mostrou-se irreversível, já que após ser incubada novamente sob condições nativas, a lectina não foi capaz de recuperar sua estrutura original. Extremos de pH (3,0 e 11) não alteraram sua estrutura secundária, demonstrando a estabilidade da mesma nesse aspecto. Quanto aos dados de fluorescência, as leituras realizadas a 280 e 295 nm, mostraram a presença de aminoácidos aromáticos que emitem fluorescência, tais como triptofano e tirosina. Espectros de fluorescência frente a extremos de pH, não mostraram grandes alterações que pudessem refletir em mudanças estruturais, já que não houve deslocamento do pico máximo de emissão em nenhuma situação testada. Ensaios biológicos de atividade hipoglicemiante realizados com a F 0/70 de A. multifida, mostraram que a mesma foi capaz de reduzir significativamente o nível de glicose sanguínea dos animais com estado diabético induzido por aloxano.
Abstract: The function of a protein is determined by its structure. As a result, the structural study of potentially active biomolecules can lead to a better understanding of its mechanism of action, as their biological activities. Thus, this study aimed to purify and structurally characterize the lectin from red seaweed Amansia multifida protein fraction which has a potential hypoglycemic. The protein fraction (F 0/70) was subjected to anion- exchange chromatography on a column of DEAE - Sephacel to elution of the first peak (PI). This peak was selected as the hemagglutination activity was obtained then the lectin from A. multifida, verified by SDS - PAGE. For two - dimensional electrophoresis were detected five isoforms. The N-terminal sequence (20 amino acid) showed no sim ilarity to any sequence deposited in databases, suggesting that it does not belong to any group of algae known lectins. The lectin was structurally characterized by spectroscopic techniques of circular dichroism (CD) and fluorescence. The CD analysis showe d that the lectin was composed of 4% α - helix, 43% beta sheet, 21% turn and 32% unordered structure, according to the deconvolution program Contin. It was also verified by CD, the structural stability of the protein against the extremes of pH and different temperatures. When subjected to temperature of 10 - 85 °C was found that the protein showed 50% of the denaturation in 40.2ºC, being completely denatured at 85°C. Such a distortion was shown to be irreversible, since after being incubated again under native conditions, the lectin was not able to recover its original structure. Extremes of pH (3.0 and 11) did not alter the secondary structure of the protein. For the fluorescence data read out at 280 and 295 nm, showed the presence of aromatic amino acids that fluoresce, such as tryptophan and tyrosine. Fluorescence spectra measured, even in the face of extremes of pH, showed no major changes that could reflect structural changes in order not to shift the peak of the emission measurements. Biological assays of hypoglycemic activity carried out with the F 0/70, containing the lectin from the algae showed that it was able to significantly reduce the blood glucose level of animals with diabetic state induced by alloxan.
Descrição: MESQUITA, Jacilane Ximenes. Caracterização estrutural e atividade hipoglicemiante da lectina da alga marinha vermelha Amansia multifida C. lamourox. xix, 67 f. : Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2010.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/18173
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