Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://bdtd.inpa.gov.br/handle/tede/1630
Tipo do documento: Tese
Título: Purificação, caracterização química e atividade de proteases e inibidores de proteases durante a germinação e em eventos pré e pós-germinativos de sementes de Parkia multijuga
Autor: Chevreuil, Larissa Ramos 
Primeiro orientador: Gonçalves, José Francisco de Carvalho
Primeiro coorientador: Calderon, Leonardo de Azevedo
Resumo: Durante a germinação das sementes, proteínas de reserva são acumuladas e degradadas para dar suporte aos principais eventos metabólicos envolvidos na construção de novas células e tecidos. A mobilização proteica ocorre a partir da atividade de proteases e, pode ser controlada por inibidores de proteases, evitando a hidrólise prematura das proteínas de reserva. O objetivo desta pesquisa foi investigar a atividade de proteases e inibidores de proteases durante a germinação e em períodos pré e pós-germinativos de sementes de Parkia multijuga, bem como purificar inibidores de tripsina. Para tanto, as sementes, após quebra da dormência, foram semeadas em bandejas plásticas contendo vermiculita e acondionadas em câmaras de germinação à 25ºC. Os estádios de coleta foram: sementes quiescentes (SQ), após 24 h de embebição (EM), emissão da radícula (RA), expansão do nó cotiledonar (NO) e emissão da parte aérea (PA). As proteínas foram extraídas em NaCl 0,15 M. As atividades de serinoproteases e de inibidores de tripsina e quimotripsina foram avaliadas utilizando-se como substratos o BAPNA e a azocaseína e, a atividade das cisteínoproteases e de inibidores de papaína e bromelaína, utilizando-se o BANA e azocaseína, respectivamente. Os inibidores de tripsina foram purificados a partir de cromatografias em tripsina-Sepharose 4B e HiTrap DEAE FF. O monitoramento da purificação e da mobilização das proteínas foi realizado por meio eletroforeses em SDS-PAGE e géis 2D. Durante a germinação das sementes de P. multijuga observou-se decréscimo expressivo no conteúdo de proteínas após RA, permanecendo até PA, sendo confirmado por géis 2D, demonstrando a degradação de proteínas na faixa de 35 a 75 kDa durante PA, ao passo que, proteínas de 9 kDa foram sintetizadas durante EM. Quanto às atividades inibitórias, verificou-se estabilidade na inibição das serinoproteases em todos os estádios estudados, sendo a atividade anti-tríptica vinte vezes maior quando comparada à da quimotripsina. A inibição de cisteínoproteases foi mais variável, verificando-se máxima inibição da papaína e da bromelaína em EM e NO, respectivamente. As atividades de serino e cisteínoproteases apresentaram-se constantes até NO, com acréscimo em PA. A purificação dos inibidores de tripsina envolveu duas etapas cromatográficas, onde os perfis obtidos foram similares em todos os estádios estudados, indicando a purificação das mesmas moléculas ou de isoinibidores nos diferentes estádios estudados. A partir da purificação dos inibidores de tripsina (PmTI1 e PmTI2) de SQ, essas proteínas foram caracterizadas por apresentarem especificidade inibitória contra a tripsina, alta estabilidade quanto à variação de temperatura e pH e, homologia à sequência de aminoácidos de inibidores do tipo Bowman-Birk de outras espécies de Fabaceae. Neste sentido, inibidores de serino e cisteínoproteases devem participar da regulação da atividade de proteases durante a germinação e nos eventos pré e pós-germinativos de sementes de P. multijuga, estando os inibidores de tripsina do tipo Bowman-Birk presentes durante todo o processo de formação da plântula.
Abstract: During seed germination, storage proteins are accumulated and degraded to support the major metabolic events involved in development new cells and tissues. The mobilization of proteins occurs through the activity of proteases, which can be regulated through the presence of proteases inhibitors that prevent premature hydrolysis of the storage proteins. The objective of this research was to investigate the activity of proteases and protease inhibitors during germination and pre-and postgermination of seeds of Parkia multijuga and purify trypsin inhibitors. Thereby, the seeds after breaking dormancy, they were germinated in plastic pots containing vermiculite and packed in germination chambers at 25ºC. The collection stages were quiescent seeds (SQ), after 24 h of imbibition (EM), radicle protrusion (RA), expansion of cotyledon node (NO) and issue shoot (PA). Proteins were extracted into 0.15 M NaCl. The activities of serine proteinases and trypsin and chymotrypsin inhibitors were performed using BAPNA and azocasein as substrates. The activity of cysteine proteases and papain and bromelain inhibitors using BANA and azocasein, respectively. Trypsin inhibitors were purified by affinity chromatography usin trypsin- Sepharose 4B and ion exchange on HiTrap DEAE FF. The purification and the mobilization of proteins was performed by electrophoresis on SDS-PAGE and 2D gels. During seed germination of P. multijuga observed a significant decrease in the protein content after RA remaining until PA was confirmed by 2D gels, wich show proteins degradation in the range of 35 to 75 kDa in PA, while 9 kDa proteins were synthesized during EM. Regarding the inhibitory activity, serine protease inhibition showed high stability during all stages studied, of which trypsin inhibition was 20 times higher than chymotrypsin. Inhibition of cysteine proteases is more variable, observing for maximum inhibition of papain and bromelain in EM and NO, respectively. The activities of serine and cysteine proteases presented themselves to constant NO, with an increase in PA. The purification of trypsin inhibitors involved two chromatographic steps, which were similar to the profiles obtained in all stages studied, indicating the purification of the same molecule or isoinhibitors in different stages studied. From the purification of trypsin inhibitors (PmTI1 and PmTI2) SQ, these proteins are characterized by presenting against trypsin inhibitory specificity, high stability against variation of temperature and pH and amino acid sequence homology to the Bowman-type inhibitors Birk from other Fabaceae species. Thus, serine and cysteine proteases inhibitors could participate in the regulation of protease activity during germination and events pre and post-germination of seeds of P. multijuga, with the trypsin inhibitors Bowman-Birk type present throughout the process of formation of the seedling.
Palavras-chave: Enzimas proteolíticas
Sementes
Parkia multijuga
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Sigla da instituição: INPA
Departamento: Coordenação de Pós Graduação (COPG)
Programa: Ciências Biológicas (Botânica)
Citação: CHEVREUIL, Larissa Ramos. Purificação, caracterização química e atividade de proteases e inibidores de proteases durante a germinação e em eventos pré e pós-germinativos de sementes de Parkia multijuga. Manaus: [s.n.], 2013. xv, 118p. Tese( Ciências Biológicas (Botânica)) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/1630
Data de defesa: 28-Nov-2013
Aparece nas coleções:Doutorado - BOT

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Tese_ Larissa Ramos Chevreuil.pdf1,48 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.