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Título: Propriedades Bioquímicas e Funcionais de uma Proteína Ligante à Quitina Purificada de Sementes de Moringa oleifera Lamarck
Título em inglês: Biochemical and Functional Properties of Chitin-Binding Protein Purified from seeds of Moringa oleifera Lamarck
Autor(es): Gifoni, Juliana Menezes
Orientador(es): Vasconcelos, Ilka Maria
Palavras-chave: Bioquímica
Proteínas Ligantes à Quitina
Moringa Oleifera
Atividade Antifúngica
The Chitin-binding Proteins
Antifungal Activity
Data do documento: 2009
Citação: GIFONI, J. M. (2009)
Resumo: Moringa oleifera Lam. é uma planta originária do Noroeste da Índia, bem adaptada às regiões tropicais. De suas sementes foi isolada uma nova proteína ligante à quitina, a Mo-CBP3, com propriedades coagulantes e atividade antifúngica contra o fitopatógeno Fusarium solani. As proteínas foram extraídas da farinha delipidada de sementes com o tampão Tris-HCl 0,05 M, pH 8,0, contendo NaCl 0,15 M. O teor médio de proteína da farinha correspondeu a 216,44 mgP/gF. O extrato total foi fracionado em albuminas e globulinas por diálise contra água seguida de centrifugação. As albuminas foram concentradas com sulfato de amônio a 90% de saturação. A F0-90% foi submetida à cromatografia de afinidade em coluna de quitina, previamente equilibrada com o tampão de extração. Foram obtidos um pico não retido e dois picos retidos, correspondentes às proteínas ligantes à quitina (CBP). O primeiro destes foi eluído com solução de N-acetil-D-glucosamina 0,1 M (PNAG), e o segundo, com ácido acético 0,05 M, pH 3,0 (PAC). PNAG foi aplicado em coluna de troca catiônica, Resource S, acoplada a um sistema de FPLC, equilibrada com tampão acetato de sódio 0,05 M, pH 5,2. Dos picos obtidos, o terceiro correspondeu à proteína Mo-CBP3 - eluída com 0,5 M de NaCl no tampão de equilíbrio. O teor protéico médio calculado para a proteína purificada Mo-CBP3 foi de 1,17 mgP/gF, representando um rendimento final de 0,54% das proteínas do extrato total. A massa molecular aparente por SDS-PAGE foi de 18,0 kDa sem o agente redutor e, de 9,0 kDa, na presença deste. O resultado sugere que Mo-CBP3 seja uma proteína dimérica formada de subunidades idênticas, unidas por pontes dissulfeto. A massa molecular de Mo-CBP3, por cromatografia de exclusão molecular, foi de 14,34 kDa, e o pI de 10,8. Trata-se de uma glicoproteína com 2,5% de carboidratos, que não apresenta atividade hemaglutinante ou quitinásica. Sua seqüência NH2-Terminal obtida foi CPAIQRCCQQLRNIQPPCRCCQ, com 22 aminoácidos, confirmando sua característica básica. Mo-CBP3 mostrou-se tão eficiente quanto o AlK(SO4)2 na capacidade de coagular matéria em suspensão na água. Mo-CBP3 foi fungicida para esporos de Fusarium solani a 0,1 mg/mL. O aquecimento da proteína a 98 °C, por 1 h, e a pré-incubação com o açúcar N-acetil-D-glucosamina, não reverteram sua ação. Mo-CBP3 mostrou-se capaz de retardar o crescimento micelial do fungo ainda na menor dose testada, 0,05 mg/mL. Mo-CBP3 é inativa contra o oomiceto Pythium oligandrum, que apresenta celulose no lugar da quitina na parede celular. A proteína foi, ainda, capaz de inibir cerca de 80% da acidificação do meio, por esporos de F. solani, induzida por glicose, o que sugere a influência de Mo-CBP3 sobre as bombas de prótons (H+ATPases) presentes na membrana celular dos esporos deste fungo.
Abstract: Moringa oleifera Lam. is native from Northwest India, well adapted to tropical regions. From its seeds it was isolated a new chitin binding protein, Mo-CBP3, which has coagulant properties and antifungal activity against the phytopathogen Fusarium solani. Proteins were extracted from defatted seeds flour by 0.05 M Tris-HCl buffer, pH 8.0, containing 0.15 M NaCl. The average protein content of the flour was 216.44 mgP/gF. The crude extract was fractionated in albumins and globulins by dialysis and centrifugation. Albumins were concentrated by 90% ammonium sulfate saturation. This fraction was applied into a chitin column, previously equilibrated with the same buffer. An unadsorbed and two adsorbed peaks were obtained. The first adsorbed peak was eluted with 0.1 M N-acetyl-D-glucosamine (PNAG), and the second one, with 0.05 M acetic acid, pH 3.0 (PAC). PNAG was applied into a cation exchange column, Resource S, equilibrated with 0.05 M sodium acetate buffer, pH 5.2. The third peak corresponded to Mo-CBP3 – eluted with 0.5 M NaCl in equilibrium buffer. The protein content of Mo- CBP3 was 1.17 mgP/gF. It represents a final yield of 0.54% of crude extract proteins. Apparent molecular mass by SDS-PAGE was 18.0 kDa in the absence of β-ME, and 9.0 kDa, in its presence. Results suggest that Mo-CBP3 is a dimeric protein, made of identical subunits, linked by disulfide bonds. By molecular exclusion chromatography, calculated molecular mass was 14.34 kDa, pI 10.8. Mo-CBP3 is a glycoprotein with 2.5% of carbohydrates, which has not hemagglutinating or chitinase activities. Its NH2- terminal sequence was CPAIQRCCQQLRNIQPPCRCCQ, with 22 amino acids, conffirming its basic character. Mo-CBP3 was as efficient as AlK(SO4)2 in the capacity of coagulating suspended material in water. Mo-CBP3 (0.1 mg/mL) was fungicide to Fusarium solani spores. Heat treatment of the protein at 98 °C, du ring 1 h, and pre incubation with N-acetyl-D-glucosamine, did not reverse its action. Mo-CBP3 was able to retard the mycelial growth of the fungus even at the lowest tested dose of 0.05 mg/mL. Mo-CBP3 was inactive against the oomycete Pythium oligandrum, which has cellulose in spite of chitin in cell wall. Protein was also able to inhibit about 80% of medium acidification, induced by glucose, by F. solani spores, that suggests the influence of Mo-CBP3 over the proton pumps (H+ATPases) present in cellular membranes of F. solani spores.
Descrição: GIFONI, Juliana Menezes. Propriedades Bioquímicas e Funcionais de uma Proteína Ligante à Quitina Purificada de Sementes de Moringa oleifera Lamarck. 2009. 140 f. Tese (Doutorado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2009.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/18835
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