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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/8689
Tipo: | Dissertação |
Título: | PROPRIEDADES ANTIMICROBIANA DO INIBIDOR DE TRIPSINA DE SEMENTES DE Enterolobium gummiferum |
Autor(es): | MATHEUS MAGANHA DA SILVA |
Primeiro orientador: | Maria Ligia Rodrigues Macedo |
Resumo: | Os inibidores de peptidases (IPs) vegetais desempenham papéis cruciais nos processos fisiológicos das plantas. Neste estudo, isolamos e caracterizamos um novo inibidor de tripsina da família Kunitz, a partir de sementes de Enterolobium gummiferum (Fabaceae, Mimosoideae), denominado EgPI (inibidor de peptidases de E. gummiferum). O processo de purificação envolveu cromatografias de gel filtração e hidrofobicidade, resultando em uma molécula com elevado grau de pureza. O EgPI exibiu uma única banda de ~20 kDa em eletroforese de poliacrilamida (SDS-PAGE). Em condições redutoras, duas cadeias polipeptídicas foram observadas, com 15 kDa e 5 kDa. A caracterização funcional revelou que EgPI apresentou uma estequiometria de inibição molar na razão de 1:1 contra tripsina bovina, indicando uma interação direta entre o sítio reativo do inibidor e o sítio ativo da enzima. A constante de dissociação (Ki) de 8,4x10-9 µmol/L foi determinada, demonstrando uma alta afinidade entre EgPI e tripsina. O sequenciamento amino-terminal de EgPI determinou os primeiros 25 resíduos de aminoácidos, que revelaram a homologia de EgPI com inibidores da família Kunitz. A análise de dicroísmo circular forneceu informações sobre a estrutura secundária de EgPI sob diferentes condições. Em condições nativas, o inibidor apresenta um elevador teor de folhas-β (21,6 %) e estruturas desordenadas (45,7 %). Estudos de estabilidade térmica demonstraram que o EgPI manteve a conformação necessária para a sua atividade inibitória até 70 °C. Sua conformação secundária foi estável em uma ampla faixa de pH, compreendida entre 2 e 10. Em relação as suas propriedades antimicrobianas, o EgPI apresentou atividade antibiofilme contra biofilmes fúngicos maduros, em concentrações menores que as testadas para o medicamento comercial, anfotericina B. A caracterização do EgPI contribui para nossa compreensão das propriedades funcionais, estruturais e biológica dos inibidores Kunitz. A alta afinidade do EgPI para tripsina permite que estudos futuros com potenciais aplicações em vários campos de pesquisa, incluindo agricultura, terapia antimicrobiana e pesquisas em diversas áreas da saúde. Investigações adicionais sobre outras atividades biológicas do EgPI aumentarão nosso conhecimento de suas aplicações e ampliarão seu escopo na pesquisa biotecnológica. |
Abstract: | Plant peptidase inhibitors (PIs) play crucial roles in plant physiological processes. In this study, we isolated and characterized a new trypsin inhibitor from the Kunitz family, from seeds of Enterolobium gummiferum (Fabaceae, Mimosoideae), called EgPI (E. gummiferum peptidase inhibitor). The purification process involves gel filtration chromatography and hydrophobicity, resulting in a molecule with a high degree of purity. EgPI exhibited a single band of ~20 kDa on polyacrylamide electrophoresis (SDS-PAGE). Under reducing conditions, two polypeptide chains were observed, with 15 kDa and 5 kDa. Functional characterization revealed that EgPI presented a molar inhibition stoichiometry in the ratio of 1:1 against bovine trypsin, providing a direct interaction between the reactive site of the inhibitor and the active site of the enzyme. A dissociation constant (Ki) of 8.4x10-9 µmol/L was determined, demonstrating a high layer between EgPI and trypsin. Amino-terminal sequencing of EgPI determined the first 25 amino acid residues, which revealed the homology of EgPI with Kunitz family inhibitors. Circular dichroism analysis provided information about the secondary structure of EgPI under different conditions. Under native conditions, the inhibitor presents a theoretical increase in β-sheets (21.6 %) and disordered structures (45.7 %). Heated thermal stability studies showed that EgPI maintained the conformation necessary for its inhibitory activity up to 70 °C. Its secondary conformation was stable over a wide pH range, detailed between 2 and 10. Regarding its antimicrobial properties, EgPI showed antibiofilm activity against mature fungal biofilms, at concentrations lower than those tested for the commercial drug, amphotericin B. Characterization of EgPI contributes to our understanding of the functional, structural, and biological properties of Kunitz inhibitors. The high layer of EgPI for trypsin allows for future studies with potential applications in various fields of research, including agriculture, antimicrobial therapy, and research in various areas of health. Further investigation into other biological activities of EgPI increases our knowledge of its applications and broadens its scope in biotechnology research. |
Palavras-chave: | - |
País: | Brasil |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/8689 |
Data do documento: | 2024 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-graduação em Saúde e Desenvolvimento na Região Centro-Oeste |
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