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Clase: Dissertação
Título : Caracterização da ATP difosfohidrolase de Solanum tuberosum como ferramenta biotecnológica no estudo de NTPDases
Autor(es): Farani, Priscila Silva Grijó
Orientador: Pinto, Priscila de Faria
Miembros Examinadores: Goliatt, Priscila Vanessa Zabala Capriles
Miembros Examinadores: Souza, Theo Luiz Ferraz de
Resumo: As ectonucleotidases compreendem um grupo de famílias de enzimas que participam da hidrólise extracelular de nucleotídeos, podendo estar localizadas na superfície celular, solúveis no meio intersticial ou nos fluidos corporais. As NTPDases (EC 3.6.1.5) são enzimas pertencentes a uma família de proteínas amplamente distribuída nos organismos e que têm como característica em comum a habilidade de hidrolisar nucleotídeos di- e trifosfatados (ADP e ATP), na presença de concentrações milimolares de Ca+2 e Mg+2. A apirase de batata (Solanum tuberosum) foi a primeira enzima da família das ectonucleotidases a ser purificada e sua isoforma solúvel é pode ser obtida em elevado grau de rendimento e pureza utilizando métodos convencionais de purificação e assegurando alta reprodutibilidade em ensaios farmacológicos e imunológicos. As NTPDases estão envolvidas em vários processos fisiopatológicos como em respostas imunes, na inflamação, na coagulação, na formação de tumores, em distúrbios do sistema nervoso e na virulência de microrganismos. Dessa forma, a busca de inibidores específicos para as NTPDases possui grande interesse científico, uma vez que nenhum inibidor potente e específico para uma isoforma ainda foi encontrado. Assim, o objetivo deste trabalho foi purificar a apirase de S. tuberosum, realizar a caracterização dessa proteína e sua aplicação como ferramenta biotecnológica no estudo das NTPDases através da triagem in vitro de substâncias e frações com potencial inibitório sobre sua atividade. No processo de purificação foi possível avaliar o sucesso da técnica através da identificação da apirase de batata por western blotting e espectrometria de massas. A atividade fosfohidrolítica da proteína foi preservada durante a purificação e verificada através de depósitos de fosfato de cálcio em altura simulares para os substratos ATP e ADP em gel não-desnaturante. Os testes de inibição da atividade in vitro revelaram 8 substâncias isoladas (A6, A7, A8, A45, A47, A33, Cu(isapn) e Aceturado de diminazeno) e 10 frações derivadas de extratos de diferentes espécies vegetais (A2, A50, A49, A19, A37, A41, A22, A42, A39 e A30) com potencial inibitório promissor sobre a atividade ATPásica da apirase de batata. As análises in silico através de docking molecular realizado com as substâncias isoladas revelou que todas elas possuem espontaneidade de ligação com o sítio catalítico da enzima, reiterando seu potencial de inibição. Estes resultados revelaram substâncias com potencial inibitório promissor sobre a enzima, sinalizando uma aplicação dessas substâncias no tratamento de diversas condições fisiopatológicas relacionadas com a exacerbação da sinalização purinérgica no organismo.
Resumen : Ectonucleotidases comprise a group of enzime's families, which participate in the hydrolysis of extracelullar nucleotides and may be located on the cell surface, soluble in the extracellular medium or in the interstitial fluids. The NTPDases (EC 3.6.1.5) are enzymes belonging to a protein family widely distributed among organisms and that have as common feature the ability to hydrolyse di- and triphosphate nucleotides (ADP and ATP) in the presence of milimolar concentrations of Ca+2 and Mg+2. Potato apyrase was the first enzyme of the ectonucleotidase family to be purified and its soluble isoform is easily obtained in a high level of yield and purity through conventional purification methods, ensuring high reproducibility in pharmacological and immunological assays. NTPDases are involved in several pathophysiological processes such as immune and inflammatory responses, clotting, tumor formation, neuronal disorders and virulence of microorganisms. Thus, the search for ATP diphosphohydrolases inhibitors has great scientific relevance, since no potent and specific inhibitor for an isoform has been found so far. The aim of this work was to obtain pure Solanum tuberosum apyrase from purification, perform in silico studies to characterize this protein as a biotechnological tool in the study of NTPDases and perform an in vitro screening for compounds and fractions with inhibitory potential against Solanum tuberosum ATP diphosphohydrolase. In the purification process it was possible to evaluate the technique efficiency through identification of potato apyrase by western blotting and mass spectrometry. The protein phosphohidrolictical activity was preserved and verified by calcium phosphate deposit in the same height for ATP and ADP in a non-denaturing gel. The in vitro inhibition evaluation revealed 8 isolated substances (A6, A7, A8, A45, A47, A33, Cu(isapn) e aceturado de diminazeno) and 10 fractions from extracts derived of different plant species (A2, A50, A49, A19, A37, A41, A22, A42, A39 e A30) with promising inhibitory potential against the ATPase activity of potato apyrase. In silico analysis through molecular docking of the isolated substances revealed that all of them have binding spontaneity with the catalytic site of the enzyme, reassuring its inhibitory potential. These results revealed isolated compounds and fractions with promising inhibitory potential on Solanum tuberosum apyrase, reiterating the application of these substances in the treatment of various pathophysiological conditions related to the exacerbation of purinergic signaling. However, further studies are needed to corroborate this hypothesis.
Palabras clave : Apirase de batata
Sinalização purinérgica
Inibição de NTPDases
Screening de substâncias
Potato apyrase
Purinergic signaling
NTPDase inhibition
Substance screening
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
Idioma: por
País: Brasil
Editorial : Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla de la Instituición: UFJF
Departamento: Faculdade de Farmácia
Programa: Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas
Clase de Acesso: Acesso Aberto
URI : https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9069
Fecha de publicación : 18-jun-2016
Aparece en las colecciones: Mestrado em Ciências Farmacêuticas (Dissertações)



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