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Antitryptical, anticoagulant and hemagglutinating activities of Eucalyptus sp. seeds
(F1000Research, 2019-01-08) Santos, Yago Queiroz dos; Carelli, Gabriella Silva Campos; Veras, Bruno Oliveira de; Batista, Virgínia Cunha; França, Anderson Felipe Jácome de; Silva, Márcia Vanusa da; Santos, Elizeu Antunes dos
Background: Plant biodiversity has great value for science being an inexhaustible source for new bioactive molecules capable of offering environmentally friendly and innovative solutions for various areas of the industry. The scientific community has increased their interest in the study of plant species in the search of new molecules and to determine their mechanisms of action. Plant seeds are natural sources of bioactive compounds, such as carbohydrates, lipids and proteins with special focus on enzymatic inhibitors which protect them against digestive enzymes of phytopathogens and lectins that play an important role on carbohydrate signalization and metabolism during germination. The objective of the present study was to evaluate and describe the protein profile and to test the hemagglutinating, hemolytic and anticoagulant activities, as well as the antitryptic effect of extracts and fractions obtained from seeds of Eucalyptus species. Methods: The crude protein extract was obtained from the seed of Eucalyptus sp. with 0.02 M sodium phosphate buffer, at pH 6.6, and fractionated using ammonium sulfate in order to study its antitryptical properties as well as the capacity of hemagglutination and influence on hemostasis. Results: The crude extract showed a high effectiveness for trypsin inhibition. For hemagglutinating activity, the ammonium sulfate fraction 0-30% presented better activity, while no hemolytic activity was present in the obtained fractions. For anticoagulation assay, the fraction 0-30% showed better results. Conclusions: Taken together, the obtained results demonstrate the biotechnological potential of Eucalyptus sp. seeds, although further study is still necessary to better isolate as well as describe the bioactive compounds
Avaliação do potencial antioxidante, antibacteriano e antibiofilme de polissacarídeos sulfatados obtidos da alga verde Codium isthmocladum
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-08-07) Soeiro, Vinícius Campelo; Costa, Leandro Silva; Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira; ; ; ; França, Anderson Felipe Jácome de; ; Telles, Cinthia Beatrice da Silva; ; Sabry, Diego de Araújo; ; Medeiros, Valquíria Pereira de;
A macroalga verde Codium isthmocladum é uma fonte rica em polissacarídeos sulfatados (PS) bioativos. Além de ser encontrada em abundância na costa do Rio Grande do Norte, os PS dessa alga já foram descritos quanto ao seu potencial anticoagulante e antinociceptivo em estudos anteriores. Nesse âmbito, os PS dessa alga foram avaliados quanto a capacidade antioxidante em diversos sistemas in vitro e também o potencial desses compostos como possíveis agentes antibacterianos e antibiofilme de bactérias susceptíveis e multirresistentes in vitro. Após coletada, tratou-se a alga com a finalidade se obter um isolado rico em polissacarídeos (extrato bruto). A partir de um posterior fracionamento cetônico desse extrato, foram obtidas cinco frações (Ci 0.3, Ci 0.5, Ci 0.7, Ci 0.9 e Ci 1.2). Todas elas possuem um baixo teor de proteínas e compostos fenólicos (< 1%). Ci 0.7 é a fração com maior rendimento e conteúdo de sulfato. Todos os polissacarídeos mostraram capacidade antioxidante, atuando como potentes sequestradores dos radicais hidroxila e superóxido, bem como quelante dos íons cobre e ferro. Porém apenas Ci 0.7 e Ci 0.9 foram capazes de inibir o crescimento de Staphylococcus aureus resistente (MRSA) e Escherichia coli em adjuvância com diversos antibióticos, sobretudo com gentamicina e ampicilina. Ambas as frações, por apresentarem os melhores resultados, foram submetidas à cromatografia de troca iônica e tendem a gerar dois picos cromatográficos em molaridades diferentes, eluídos com 1.0 M e 2.0 M de NaCl, para Ci 0.7, e 2.0 M e 3.0 M de NaCl para Ci 0.9. Com base nos dados obtidos das análises químicas e estruturais, é possível afirmar que se tratam de galactanas sulfatadas. As galactanas oriundas de Ci0.7-1M e Ci-0.9-3M apresentaram capacidade antibacteriana e antibiofilme, sobretudo em adjuvância com antibióticos, bem como diminui o padrão de expressão de várias proteínas. Logo, galactanas sulfatadas de C. isthmocladum são biomoléculas promissoras em possíveis tratamentos farmacológicos, sobretudo enquanto compostos antibacterianos e antibiofilme.
Determinação das atividades antitríptica, anticoagulante, hemaglutinante e hemolítica do extrato de sementes de Eucalyptus sp
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-06-17) Batista, Virgínia da Cunha; Santos, Elizeu Antunes dos; França, Anderson Felipe Jácome de; Marques, Antônio Pereira; Serquiz, Raphael Pascoal
A biodiversidade de plantas atualmente conhecida e utilizada pelo homem, tem sido fonte de alimentos, produção industrial e bens de consumo ao longo da história. Com o aprimoramento da ciência esse bem tão valoroso passou a ter também importância no desenvolvimento de pesquisas. Dessa forma, o meio científico passou a estudar espécies vegetais na busca em descobrir novas moléculas e seus mecanismos de ação. Sementes de plantas são fontes naturais de moléculas bioativas tais como proteínas. Dessa forma, essa estrutura vegetal torna-se foco da ciência nos mais variados estudo, dentre estes, os relacionados a inibidores enzimáticos e lectinas, devido ao potencial biotecnológico e às várias atividades biológicas apresentadas por essas moléculas proteicas. Sabendo-se disso, o presente estudo, teve como objetivo avaliar as atividades hemaglutinante, hemolítica, e anticoagulante, além do efeito inibidor da enzima tripsina do extrato bruto e frações obtidos a partir das sementes de Eucalyptus sp., na busca por proteínas com potencial biotecnológico. Para tal, após a obtenção do extrato bruto a partir da homogeneização da farinha das sementes de Eucalyptus sp. com tampão Fosfato de sódio 0,02M, pH 6,6 e fracionamento com sulfato de amônio (0-30% e 30-60%) foi constatada a presença de proteínas no extrato e frações através do método de Bradford. A avaliação da inibição de tripsina (bovina comercial), com azocaseína 1% como substrato, destacou a fração 0-30% (F1) com maior atividade específica. Para detectar a presença de possíveis lectinas, foi realizado ensaio de hemaglutinação com eritrócitos humano. A fração F1 destacou-se frente às outras por apresentar título máximo de 1024 unidades de hemaglutinação, para os tipos sanguíneos A, B e O tratados com a enzima papaína, e os sangues A e O tratados com tripsina. Não foi observada hemólise para nenhum tipo sanguíneo. Todas as amostras apresentaram atividade anticoagulante, porém a fração F1 mostrou-se mais eficiente inibindo a coagulação até a diluição contendo 12,5 μg de proteína. Concluímos, portanto, que sementes de Eucalyptus sp. constituem fontes promissoras de biomoléculas capazes de inibir a enzima serínica tripsina e a coagulação de sangue humano, como também apresentaram hemaglutinação indicando a possível ocorrência de lectinas em sua constituição.
Dual insecticidal effects of Adenanthera Pavonina kunitz-type inhibitor on Plodia Interpunctella is mediated by digestive enzymes inhibition and chitin-binding properties
(MDPI, 2019-11-28) Oliveira, Caio Fernando Ramalho de; Flores, Taylla Michelle de Oliveira; Cardoso, Marlon Henrique; Oshiro, Karen Garcia Nogueira; Russi, Raphael; França, Anderson Felipe Jácome de; Santos, Elizeu Antunes dos; Franco, Octávio Luiz; Oliveira, Adeliana Silva de; Migliolo, Ludovico
The Indianmeal moth, Plodia interpunctella, is one of the most damaging pests of stored products. We investigated the insecticidal properties of ApKTI, a Kunitz trypsin inhibitor from Adenanthera pavonina seeds, against P. interpunctella larvae through bioassays with artificial diet. ApKTI-fed larvae showed reduction of up to 88% on larval weight and 75% in survival. Trypsin enzymes extracted from P. interpunctella larvae were inhibited by ApKTI, which also demonstrated capacity to bind to chitin. Kinetic studies revealed a non-competitive inhibition mechanism of ApKTI for trypsin, which were further corroborated by molecular docking studies. Furthermore, we have demonstrated that ApKTI exhibits a hydrophobic pocket near the reactive site loop probably involved in chitin interactions. Taken together, these data suggested that the insecticidal activity of ApKTI for P. interpunctella larvae involves a dual and promiscuous mechanisms biding to two completely different targets. Both processes might impair the P. interpunctella larval digestive process, leading to larvae death before reaching the pupal stage. Further studies are encouraged using ApKTI as a biotechnological tool to control insect pests in field conditions
Evaluation of heterologous protein expression at different concentrations of MGSO4 and IPTG in Escherichia Coli W110
(Atena Editora, 2019) Santos, Yago Queiroz dos; Carelli, Gabriella Silva Campos; Veras, Bruno Oliveira de; Cruz, Joelton Igor Oliveira da; Moura, Geovanna Maria Medeiros; Marques Neto, Antônio Moreira; França, Anderson Felipe Jácome de
Since the improvement of gene sequencing techniques, the expression of heterologous proteins is gaining increasing relevance given the possibility of large-scale production when compared to the isolation of these same molecules in their original sources. However, heterologous expression systems continue to require for a suitable induction relevant amounts of synthetic molecules like IPTG (Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside) which have toxicity and cost limitation when used in large scale. Thus, the objective of this work was to evaluate the effects of bivalent salts such as MgSO4 in association with IPTG on heterologous expression system pDMI.1 for a possible better cost-benefit proposal in the current heterologous protein expression protocol. Magnesium Sulfate contributes to an increase in bacterial physiology as a whole, inducing a higher protein expression acting as an indirect and alternative inducer in these conditions, with the advantages of presenting low cost and low cellular toxicity. Based on these obtained data, we propose the usage of low MgSO4 molar concentrations in current heterologous protein expression protocols performed in our group for the pDMI.1 vector. Additional studies are still needed in order to evaluate the effects of this salt on different expression systems at wide range of microorganisms
Influência da cafeína no perfil proteico e na viabilidade celular de Escherichia coli e potencial adjuvante para antibióticos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-12-24) Carelli, Gabriella Silva Campos; Santos, Elizeu Antunes dos; http://lattes.cnpq.br/6762251930590306; http://lattes.cnpq.br/3384152759391301; França, Anderson Felipe Jácome de; http://lattes.cnpq.br/6032490085835412; Soeiro, Vinícius Campelo
A cafeína é uma substância encontrada em mais de 100 espécies de plantas. Além dos seus efeitos neuroestimulantes, sua atividade antimicrobiana já foi comprovada pela ciência, seja de forma isolada ou em combinação com antibióticos. As terapias combinadas entre compostos naturais e antibióticos tem sido uma estratégia eficaz no combate a resistência bacteriana. Nesse âmbito, o objetivo deste trabalho foi testar a influência da cafeína no perfil proteico e na viabilidade celular de Escherichia coli e seu potencial adjuvante para antibióticos in vitro. A princípio foi determinada a concentração de cafeína a ser utilizada no presente estudo, onde evidenciou-se que uma concentração de 0,20 mg/mL permite o crescimento bacteriano parcial, sem inviabilizar totalmente as células. Para realizar a extração das proteínas de E. coli foram comparados dois métodos distintos, um com acetona p.a e outro com pérolas de vidro, ao analisar a SDSPAGE e as densitometrias da extração, concluiu-se que o método com acetona foi o mais satisfatório. Para os demais ensaios foram cultivadas três gerações da bactéria. As cepas bacterianas cultivadas com cafeína apresentaram alterações no perfil proteico quando comparadas aquelas cultivadas na ausência desta substância, este fato foi constatado através de SDS-PAGE e densitometrias óptica. Após concluir que a cafeína teve influência no perfil proteico da bactéria estudada, testou-se seu potencial como adjuvante dos antibióticos ampicilina e estreptomicina, os resultados do ensaio de adjuvância demonstraram que a cafeína foi mais eficaz quando combinada com a ampicilina, reduzindo a concentração inibitória mínima deste antibiótico de 0,250 mg/mL para 0,125 mg/mL. Avaliados conjuntamente, os dados encontrados sugerem que a cafeína, isolada ou em combinação com à ampicilina, é uma candidata potencial para aplicações em terapias antibacterianas.
Phylogenetic analysis and identification of a cellulase producing Bacillus Sp. Strain by 16s RRNA sequencing
(Atena Editora, 2019) Santos, Yago Queiroz dos; França, Anderson Felipe Jácome de; Veras, Bruno Oliveira de; Carelli, Gabriella Silva Campos; Moura, Geovanna Maria Medeiros; Cruz, Joelton Igor Oliveira da; Oliveira, Fernanda Granja da Silva; Oliveira, João Ricardhis Saturnino de; Amorim, Luciclaudio Cassimiro de; Santos, Elizeu Antunes dos
The microorganisms belonging to genus Bacillus include a wide spectra and ubiquitous group of bacteria that can be found from the forest soil, to marine ecosystems occurring in association with a variety of aquatic organisms such as scleractinian corals present in the intertidal boulders. Therefore, these microorganisms are exposed to various abiotic stresses that cause ecological selection for a physiologically adapted microbiota to such extremes of temperature and salinity. In this work, we isolated and characterized a cellulase from a marine bacterial strain and indentified its specie by 16S rRNA sequencing followed by a BLAST analysis. The cellulolytic strain called SR22 showed to be a gram-positive spore-forming bacilli, facultative anaerobe, and catalase positive, as well as negative for indole, H2S production, and citrate utilization; those findings led us to consider the isolate belonging to the genus Bacillus, which was confirmed by the phylogenetic analysis, which revealed that the SR22 strain formed a clade with Bacillus subtilis. Its nucleotide sequence was deposited in GenBank as Accession No. MH119099 and the degree of sequence similarity of strain SR22 to Bacillus sp. was 99%. Taken together, the present data indicate the present celulase-positive indentified strain as a potential and useful candidate for industrial applications that employs celulase degrading processes like second-generation bioethanol and paper industries being still necessary further studies to complete characterize this microorganism secretome
Potential pharmacological applications of lectins
(Atena Editora, 2020) Cruz, Joelton Igor Oliveira da; Rabêlo, Luciana Maria Araújo; França, Anderson Felipe Jácome de; Veras, Bruno Oliveira de; Santos, Yago Queiroz dos; Moura, Geovanna Maria de Medeiros; Marques Neto, Antônio Moreira; Lima, Rayana Vanessa da Costa; Carelli, Gabriella Silva Campos
The word lectin is derived from the Latin legere which means “to choose” or “to select” and was introduced in biochemistry in the second half of the 20th century. Such molecules are characterized as glycoproteins that generally do not have an enzymatic role while have at least one non-catalytic domain − lectins are reversibly and specifically associated with simple and complex carbohydrates. Lectins differ from all other proteins through this type of connection with carbohydrates, promoting the ability to agglutinate cells through interaction with specific glycids having a non-immune origin. The present work aims to review the specialized literature in order to list the potential pharmacological applications derived from lectin-carbohydrate specificity in its most varied approaches
Proteases and their inhibitors in coagulation and inflammation
(Atena Editora, 2020) Santos, Jorge Anderson Nascimento dos; Marques Neto, Antônio Moreira; França, Anderson Felipe Jácome de; Santos, Yago Queiroz dos; Carelli, Gabriella Silva Campos; Cruz, Joelton Igor Oliveira da; Rabêlo, Luciana Maria Araújo; Veras, Bruno Oliveira de; Moura, Geovanna Maria de Medeiros
Proteases or peptidases are molecules that promote cleavage through the hydrolysis of peptide bonds present in proteins and polypeptides, transforming them into smaller amino acid or polypeptide residues. The group of serine proteases is predominant in peptidases and is found in almost all living organisms, constituting the family of proteases best characterized and physiologically versatile. Within the serine proteases are protease inhibitors, proteins capable of blocking and / or inhibiting the catalytic activity of proteolytic enzymes, being found naturally in most living organisms. In serine protease inhibitors, two distinct categories have already been classified, entrapment inhibitors and high affinity inhibitors. The hemostatic system participates in maintaining balance in living organisms, maintaining adequate blood pressure and perfusion, controlling bleeding caused by damage to blood vessels, through processes known as coagulation, where most factors in the coagulation cascade are serine proteases or cofactors . Among the most important serine proteases that act in the coagulation cascade are some coagulation factors (II, VII, IX, X, XI, XII, for example), the vasodilating molecule kallikrein, which is also a serine protease that acts on various substrates releasing vasoactive peptides, exercising their natural functions. In disorders in this cascade, medicine uses inhibitors with anticoagulant action, managing to reverse or inhibit these diseases. In inflammatory reactions, which is an essential step for controlling microbial invasion or tissue damage, as well as for maintaining tissue homeostasis, neutrophils secrete serine proteases such as neutrophil elastase (NE1), proteinase 3 (PR3) and cathepsin G ( CG), which are components of one of the most important molecular arsenals for the defense of the organism. Therefore, these facts suggest that new studies in this area are of great relevance to the evolution of science and medicine
Uma proteína de sementes de Lachesiodendron viridiflorum: uma alternativa para combate de agentes microbianos e células tumoriais
(2018-08-31) França, Anderson Felipe Jácome de; Santos, Elizeu Antunes dos; Migliolo, Ludovico; ; ; ; Uchoa, Adriana Ferreira; ; Soares, Ana Katarina Menezes da Cruz; ; Lima, Jailma Almeida de; ; Silveira, Raniere Fagundes de Melo;
Sementes são reservatórios de moléculas com grande potencial para a obtenção de bioprodutos e por este motivo uma especial atenção tem sido direcionada na busca de proteínas bioativas com ação antimetabólica e outras propriedades farmacológicas. Algumas sementes apresentam proteínas e peptídeos que, sozinhos, desempenham múltiplas funções tais como interações com membranas de bactérias causando disrupção, atividade fungicida e antitumoral, recrutamento de macrófagos e neutrófilos (uma ação definida como imunomodulação) e atividade hemolítica. Neste trabalho, uma prospecção de proteínas com atividade multifuncional foi realizada em extratos de sementes de quatro espécies da família Fabaceae: Senna spectabilis (Cássia-do-nordeste), Anadenanthera colubrina (Angico), Adenanthera pavonina (Carolina) e Lachesiodendron viridiflorum (Jurema-Juquiri). Os extratos foram testados com relação à presença de atividades antitríptica, antipapaínica, hemaglutinante, hemolítica e citotoxicidade sobre linhagem de célula não tumoral e, dentre eles, se destacou o extrato de L. viridiflorum, cuja proteína denominada LvP foi purificada e escolhida para os estudos posteriores. Quando analisada por SDS-PAGE, LvP apresentou uma massa molecular de aproximadamente 17 kDa, com atividades hemolítica e citotóxica para células mononucleares. Não apresentou atividade tóxica para a linhagem celular 3T3, entretanto, em baixas concentrações, LvP foi capaz de afetar a viabilidade celular das linhagens tumorais HeLa, Hep G2, HT29, B16, A-375 e A2058. LvP também foi deletéria para os fungos Candida albicans, C. tropicalis, C. dubliniensis, C. glabrata e C. parapsilosis. Todavia, quando testada contra as bactérias patogênicas Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Staphylococcus aureus resistente à meticilina - MRSA, nenhuma atividade bactericida foi detectada. Quando a LvP foi associada aos antibióticos de referência, e testada novamente contra as bactérias, ela foi capaz de reduzir o CIM do antibiótico em até uma diluição para todas as três espécies, caracterizando assim uma atividade sinérgica da proteína. Baseado nos dados obtidos, a LvP isolada corresponde a uma estrutura proteica multifuncional, e suas propriedades antitumoral, antimicrobiana, fungicida e bactericida precisam ser investigadas com mais detalhes para que seu potencial biotecnológico seja melhor avaliado.
Screening of L-Asparaginase the salt-tolerant and thermostable marine Bacillus Subtilis Strain SR61
(Atena Editora, 2019) Veras, Bruno Oliveira de; Santos, Yago Queiroz dos; França, Anderson Felipe Jácome de; Ribeiro, Penha Patricia Cabral; Barbosa, Elaine Costa Almeida; Gorlach-Lira, Krystyna
The marine environment harbors different microorganisms that inhabit niches with adverse conditions, such as variation of temperature, pressure and salinity. To survive these particular conditions, marine bacteria use unique metabolic and biochemical characteristics, producing enzymes that have high industrial value. The objective of this study was to observe the production of thermostable and halotolerant L-asparaginase by marine bacteria isolated from the coral reefs of Cabo Branco, State of Paraíba, Brazil. An L-asparaginase-producing bacterial isolate was identified and identified by phylogenetic analysis as Bacillus subtilis SR61, via a 16S ribosomal RNA assay. For screening of L-asparaginase by SR61, it was inoculated in a differential medium to induce the production of salt tolerant extracellular thermostable enzyme with the addition of increasing salt concentrations (0, 0.5, 1.0, 1.5 e 2.0 M NaCl) by 55 0C for 24 hours. The screening showed a capacity of halotolerant and thermostable L-asparaginase production by the isolate identified as Bacillus subtilis, the production being limited to 1.0 M salt, having a total activity (IU / mL) 231.4 ± 3.57 and specifying IU / μg 8.39. Bacillus subtilis SR61 was able to produce L-asparaginase when submitted to a high salinity environment, demonstrating the halophytic nature of the isolate, having several applications in several industrial branches
Vicilina de sementes da leguminosa selvagem Anadenanthera macrocarpa: purificação, caracterização, efeito deletério e mecanismo de ação para Callosobruchus maculatus
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-10-29) França, Anderson Felipe Jácome de; Uchoa, Adriana Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/6644671747055211; ; http://lattes.cnpq.br/6032490085835412; Lanza, Daniel Carlos Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/6851351991421755; Migliolo, Ludovico; ; http://lattes.cnpq.br/0805599101682606
Sementes de leguminosas são alimentos que compõem a base das dietas de diversas culturas ao redor do mundo, tendo uma importante contribuição nas necessidades diárias de nutrientes dos seres humanos. As globulinas 7S (vicilinas) são proteínas de reserva encontradas em sementes de leguminosas, e podem apresentar uma função adicional de defesa constitutiva do embrião contra pragas e patógenos. Neste trabalho uma vicilina de Anadenanthera macrocarpa - AmV (Angico-vermelho), foi purificada e parcialmente caracterizada. Seu efeito sobre o desenvolvimento, sobrevivência larval e emergência dos adultos de Callosobruchus maculatus foram avaliados pela determinação das LD50, WD50 e ED50 em sistema de bioensaio. A purificação da vicilina foi iniciada por cromatografia de afinidade à quitina e posteriormente em cromatografia de gel filtração Superdex 75 Tricorn 10x300 mm no sistema de FPLC, seguida por cromatografia de fase reversa C8 phenomenex em sistema HPLC. Por SDS-PAGE, AmV dissociou-se em quatro subunidades principais com aproximadamente 73, 70, 43 e 41 kDa, e quando submetida à eletroforese a 12% em condições nativas apresentou uma banda única de característica eletroforética ácida. Nos bioensaios, a WD50 e a LD50 para as larvas foram de 0,32% e 0,33% (p:p) respectivamente, já para os adultos a ED50 foi de 0,096%. O provável mecanismo de ação foi avaliado por ensaios de digestibilidade da AmV in vitro, sendo observado o envolvimento de dois fragmentos de vicilinas imunorreativos contra anticorpo policlonal Anti-vicilinas de Erythrina velutina (Anti- EvV), de aproximadamente 22 e 13 kDa ligantes à quitina. A AmV na sua forma nativa foi reconhecida pelo anticorpo anti-EvV, indicando que existe uma provavel região conservada nas vicilinas, que pode corresponder à domínios de ligação à quitina. Estes resultados apontam para uma nova vicilina que pode vir a ser utilizada como um possível bioinseticida de origem proteica, de maneira a controlar o inseto praga C. maculatus, bem como corroborar com achados da literatura que demonstram em vicilinas de diferentes espécies a existência de regiões conservadas ligantes à quitina ainda não caracterizados

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