Lonchocarpus sericeus seeds (Poir) Kunth ex DC as a source of protease inhibitors: Purification and its effects on Aedes aegypti life cycle

Autor: Almeida Filho, Luiz Carlos Pereira
Přispěvatelé: Carvalho, Ana de Fátima Fontenele Urano
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
Popis: ALMEIDA FILHO, Luiz Carlos Pereira. Sementes de Lonchocarpus sericeus (Poir) Kunth ex Dc como repositório de inibidores de proteases: purificação e seus efeitos sobre o ciclo de vida do mosquito Aedes aegypti. 2017. 93 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. Arboviroses such as chikungunya, dengue and zika represent a serious issue in public health due to the absence of an approved vaccine or specific antiviral drugs for its prevention and treatment. One of the ways to avoid the occurrence of these diseases is by combating the mosquito vector, Aedes aegypti. This insect belongs to Diptera order, which commonly has digestive enzymes similar to trypsin and chymotrypsin. Protease inhibitors are molecules that can block enzymatic activity leading to an impairment of digestion and nutrition. Together, these factors can lead the insects to death. In this context, we purified a new protease inhibitor from seeds of an underexploited plant, Lonchocarpus sericeus. This inhibitor was subjected to a biochemical characterization, evaluated for the inbitory activity upon the digestive proteases from Aedes aegypti larvae and its insecticidal effect upon egg hatchability and larvae development. The purified inhibitor (LsCTI) showed a single protein band on SDS-PAGE, the molecular mass determined by MALDI-TOF-MS was 8,870.45 Da. LsCTI was able to inhibit more than one serine protease. Kinetics analyzes revealed the type of noncompetitive inhibition and a low Ki for chymotrypsin (8.24 x 10-8 M). The stability of the inhibitory activity was remarkable for the thermal resistance, LsCTI supported heating at 100 ° C for 180 min without losing its activity. The IC50 value of LsCTI was 4.7 x 10-7 M. for Ae. aegypti midgut enzymes. LsCTI did not affect egg hatchability when tested at 0.3 mg.mL-1, but caused a high larval mortality rate (77%) and developmental delay (37%). Thus, LsCTI is a novel protease inhibitor with remarkable biochemical characteristics and a novel potential tool to control the Ae. Aegypti development. Arboviroses como a chikungunya, dengue e zika representam um problema sério em saúde pública devido à ausência de uma vacina aprovada ou medicamentos antivirais específicos para sua prevenção e tratamento. Uma das maneiras de evitar a ocorrência dessas doenças é através do combate ao mosquito vetorial, Aedes aegypti. Este inseto pertence à ordem Diptera que comumente possui enzimas digestivas similares à tripsina e quimotripsina. Os inibidores de protease são moléculas que podem promover o bloqueio da atividade enzimática prejudicando a digestão e a nutrição. Juntos, esses fatores podem levar à morte de insetos. Neste contexto, purificamos um inibidor de protease de sementes de uma planta sub-explorada, Lonchocarpus sericeus. Este inibidor foi submetido a caracterização bioquímica e avaliado quanto a atividade inibitória sobre as proteases digestivas do intestino médio das larvas Ae. aegypti e seu efeito inseticida sobre a eclodibilidade de ovos, desenvolvimento desse mosquito. O inibidor purificado (LsCTI) mostrou uma única banda de proteína em SDS-PAGE, a massa molecular determinada por MALDI-TOF-MS foi de 8.870,45 Da. LsCTI foi capaz de inibir mais de uma protease serínica. As análises cinéticas revelaram o tipo de inibição não competitivo e o Ki baixo para a quimotripsina (8,24 x 10-8 M). A resistência térmica do inibidor foi notável, suportando aquecimento a 100 °C durante 180 min, sem perda de atividade. O valor da CI50 de LsCTI para as enzimas do intestino médio das larvas de Ae. aegypti foi 4,7 x 10-7 M. O LsCTI não afetou a eclodibilidade dos ovos quando testado a 0,3 mg.mL-1, mas causou alta taxa de mortalidade larval (77%) e atraso no desenvolvimento (37%). Assim o LsCTI é um novo inibidor de protease com características bioquímicas notáveis e uma nova ferramenta potencial para controlar o desenvolvimento do mosquito Ae. aegypti.
Databáze: OpenAIRE
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