Navegando por Palavras-chave "Digestive Enzymes"

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    Construção De Biblioteca De Inibidores Proteicos Em Sistema Phage Display Para Seleção De Inibidores Específicos Para Proteases De Larvas De Mosquito Aedes Aegypti
    (Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2017-10-26) Manzato, Veronica De Moraes [UNIFESP]; Tanaka, Aparecida Sadae [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    The mosquito Aedes aegypti is well adapted to urban environment and the major vector of several diseases as dengue, yellow fever, zika and chikungunya flaviviruses. It has been considered a global public health problem because, in the last years, the outbreaks of every 3-5 years of dengue have spread with increased virulence. There is no treatment for these diseases and vaccine has low efficacy, as a result, the prophylaxis remains on vector control but the presence of resistant strains of inseticides and larvicidal in use makes the control a difficult and still unsolved problem. Knowing that the larval stage feeds constantly, we intend to interfere with the larvae development by the inhibition of the digestion proteins. A neutrophil elastase and chymotrypsin inhibitor found in Triatoma infestans eggs named TiPI (Triatoma infestans Pacifastin Inhibitor) had the reactive site (P2-P2’) randomly mutated by the phage display technique which allowed their selection against digestive enzymes of the 4th instar larvae midgut. The selected mutants DNA analyzes evidenced group of 11% possible trypsin inhibitors with Arg or Lys at P1 position, 18.5% possible neutrophil elastase inhibitors with Ala, Leu or Val at P1 and curiously, the major group represented by 47% of the mutants with Gln at P1 and 88.8% with Gln at any mutated position. Fusion phages of ten selected mutants were produced, among them 4 possible trypsin inhibitor, mutants 73 (QRLQ), 154 (LKQL), 161 (KRKQ) and 189 (QRHL), 2 possible chymotrypsin inhibitor 29 (ALAR) and 143 (LLQC), and the 4 most frequently mutants, 4 (SQWH), 5 (QSAM), 6 (HQSL) and 22 (AQVF) and their interactions with proteins of the 4th instar larvae midgut and commercial enzymes were evaluated by Surface Plasmon Resonance. The inconclusive results conduct us to protein expression by Pichia pastoris yeast. The yeast supernatant culture containing recombinant mutants was used in the serine 18 protease inhibition assays. Among the trypsin inhibitors, mutant 73.21 showed high inhibitory activity to trypsin, and the mutant 29.14 inhibits neutrophil elastase. Mutants 4.27, 5.26 and 6.27 presented inhibitory activity for subtilisin A. The results confirm that the TiPI1 phage display library allowed the selection of specific mutants against digestive enzymes of larvae of Ae. aegypti. Our results suggested that these molecules can be use in the development of specific synthetic inhibitors with larvicidal activity for Ae. aegypti.
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    Construção de bibliotecas de inibidores de serinoproteases em sistema phage display: seleção de inibidores para enzimas de flavivírus e do mosquito Aedes Aegypti
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-02-09) Manzato, Verônica de Moraes [UNIFESP]; Tanaka, Aparecida Sadae [UNIFESP]; Torquato, Ricardo José Soares [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/3995278540776284; http://lattes.cnpq.br/1168789309568199; http://lattes.cnpq.br/3139881734780671
    Introdução: No Brasil, ocorrem, de forma endêmica, arboviroses como Dengue, Zika, Chikungunya e Febre amarela, que possuem um vetor comum, o mosquito Aedes aegypti. As enzimas NS2B-NS3 dos flavivírus e as tripsinas nos Aedes aegypti desempenham funções essenciais no ciclo viral e na digestão de Aedes spp, respectivamente, o que justifica a busca por inibidores dessas enzimas como opções para romper esses ciclos. Nesse contexto, a técnica phage display tem sido uma aliada. Os inibidores Boophilina domínio 1 (D1) e Sunflower trypsin inhibitor (SFTI), são representantes das famílias de inibidores Kunitz-BPTI (I2) e sunflower cyclic trypsin inhibitor (família I12), respectivamente, e inibem serinoproteases na ordem de nano molar. Objetivo: Selecionar através da técnica de phage display, inibidores das bibliotecas BoophilinaD1 e SFTI, com a utilização de 3 alvos (proteases ZIKV, DENV2 e tripsina5607). Seguido pela caracterização cinética e in silico dos mutantes mais frequentes. Métodos: As proteases DENV2Pro e tripsina5607, foram expressas em bactéria E coli SHuffleT7 e purificadas por afinidade. As bibliotecas de inibidores foram sintetizadas utilizando técnicas moleculares de PCR, incluindo o plasmídeo pCANTAB5E e bactérias E. coli TG1. As seleções foram realizadas para enzimas do vírus ZIKVPro, DENV2Pro e do mosquito vetor tripsina5607. Os mutantes de BoophilinaD1 mais frequentes, selecionados para a enzima do ZIKVPro foram produzidos e utilizados nos ensaios cinéticos para determinação do perfil inibitório para as enzimas (ZIKVPro e DENV2Pro), utilizados também na modelagem, docking molecular e refinamento para as enzimas de flavivírus, via MODELLER, ClusPro e RosettaDock, respectivamente. Resultados: As enzimas alvo purificadas apresentaram bandas predominantes e ativas em torno de 28 e 26 kDa, para DENV2Pro e tripsina5607, respectivamente. A ZIKVPro usada nas seleções foi gentilmente cedida por Dr. Martin Wurtele. Os títulos das bibliotecas utilizadas nos processos de seleção foram de 2,9 x 106 CFU e 2,1 x 105 CFU para BoophilinaD1 e SFTI, respectivamente. Dentre os inibidores BophD1 mut selecionados, 76,5% apresentam aminoácido básico Arg ou Lys na posição P1 e 70,6% e 58,8% Ala na posição P1’e P4’, respectivamente. O inibidor BoophD1 WT e os BoophD1 mut12 e mut14 apresentam Ki entre 1 e 2 nM para tripsina bovina e aproximadamente 100 e 300 nM para as enzimas ZIKVPro e DENV2Pro, respectivamente. As análises in silico de docking molecular indicam diferenças de interação dos mutantes com as enzimas. Os mutantes da biblioteca SFTI selecionados para os três alvos são, em sua maioria, compartilhados e sem consenso. Subtraindo-se os ligantes inespecíficos, destaca-se as sequências (P1-P4’) ARQLL, KSQWD e LSRHP por serem representativas para ZIKVPro, DENV2Pro e tripsina5607, respectivamente. Esses SFTIs mutantes foram sintetizados e serão utilizados futuramente nos ensaios cinéticos para caracterização inibitória com diferentes alvos. Discussão: As enzimas proteolíticas desempenham papéis importantes em diversas funções, no caso das DENV2Pro e ZIKVPro, estão relacionadas com a clivagem da poliproteína e no caso da tripsina5607, relacionada a digestão de proteínas ingeridas pela larva de Ae. aegypti. Obtê-las de forma recombinante, solúvel e ativa é importante para aprofundar nossos conhecimentos sobre elas e fornecem informações para o desenvolvimento de inibidores com alta afinidade, podendo ser um inibidor específico ou pan-inibidores (para diferentes flavivírus). Conclusão: Este trabalho traz dados importantes sobre a busca de inibidores para as proteases de flavivírus e de mosquito utilizando bibliotecas de inibidores em sistema phage display. Inibidores para ZIKVPro foram selecionados por phage display e apresentaram constantes de inibição em 10-7 M assim como para a DENV2Pro, estes resultados sugerem que os inibidores selecionados são candidatos a pan-inibidores para proteases de flavivírus.