Caracterização eletrofisiológica dos peptídeos To4 E To5, duas β-toxinas presentes na peçonha do escorpião Tityus obscurus

Autor: Morales Duque, Harry
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UnBUniversidade de BrasíliaUNB.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
Popis: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2017.
Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-25T11:17:38Z No. of bitstreams: 1 2017_HarryMoralesDuque.pdf: 4563170 bytes, checksum: c4e65c2f9e037eeb6f5786fa0c41a04a (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-30T19:39:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_HarryMoralesDuque.pdf: 4563170 bytes, checksum: c4e65c2f9e037eeb6f5786fa0c41a04a (MD5)
Made available in DSpace on 2017-10-30T19:39:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_HarryMoralesDuque.pdf: 4563170 bytes, checksum: c4e65c2f9e037eeb6f5786fa0c41a04a (MD5) Previous issue date: 2017-10-30
Toxinas de escorpiões têm sido alvo de pesquisa dada suas propriedades farmacológicas. Estas toxinas agem sobre quatro tipos de canais iônicos (Na+, K+, Ca++ e Cl- ). As que agem sobre os canais iônicos para sódio (NaScTx) são divididas em dois grupos α- ou β-toxinas segundo seu alvo molecular dentro desses canais iônicos. As primeiras interferem na cinética de inativação e as do segundo grupo afetam a cinética de ativação do canal iônico alvo. Muitas destas toxinas já foram identificadas e testadas sobre diferentes alvos farmacológicos. A maioria é proveniente de escorpiões da família Buthidae, conhecidos como os escorpiões de relevância médica devido à capacidade toxica de sua peçonha. No entanto, ainda falta elucidar sobre toxinas das peçonhas de espécies potencialmente perigosas à saúde humana. A pesquisa de toxinas está sendo promissora para diversos estudos e desenvolvimento biotecnológico. Dado que a maioria age sobre canais iônicos, elas se tornam ferramentas para estudar interações ou mecanismos moleculares de ação desses alvos. Portanto, as toxinas podem favorecer direta ou indiretamente no desenvolvimento de estratégias para tratar, por exemplo, doenças como as canalopatias. Tityusobscurus é um escorpião que ocorre no norte do Brasil, onde acontecem acidentes por sua picada. Os componentes de sua peçonha estão sendo pesquisados e os alvos farmacológicos das NaScTxs descritas ainda não foram identificados. Neste trabalho, pela primeira vez, duas NaScTxs (To4 e To5) foram purificadas da peçonha de T. obscurus por cromatografia RP-HPLC, sequênciadas por in-sourcedecay ISD e por meio da biblioteca de cDNA previamente descrita. A validação do alvo molecular especifico destas toxinas foi realizada testando sete subtipos de canais iônicos humanos hNav1.1 – hNav1.7 usando a técnica eletrofisiológica de patch clamp. Adicionalmente, tentou-se expressar a toxina To5 heterólogamente em Escherichia coli, visando comparar a atividade eletrofisiológica desta com a nativa. Nossos resultados mostraram que tanto a To4, quanto a To5 são β-toxinas que afetam a ativação e correntes de todos os canais iônicos testados. Estas toxinas não mostraram algum efeito tipo α, assim, descarta-se a possibilidade de estas agirem sobre outro sitio destes canais testados. Futuros testes eletrofisiológicos poderão ser feitos sobre canais iônicos próprios de inseto, já que estas duas toxinas potencialmente agem nos dois grupos taxonômicos. Dada sua capacidade promiscua sobre os hNavs testados, as toxinas To4 e To5 mostram ser componentes virtualmente tóxicos da peçonha deste escorpião. Estes e outros componentes dessa peçonha tornam do T. obscurus, um escorpião potencialmente perigoso à saúde humana.
Scorpion toxins have been research targets due its pharmacological properties. They can target four ion-channels types (Na+, K+, Ca++ e Cl- ). Such toxins active on sodium channels (NaScTx) have two interaction points on them, thus being classified as α- or β-toxins. The first group interferes with the kinetic inactivation, and the second group affects the kinetic activation from sodium channels (Navs). Several toxins were identified and tested on pharmacological targets. Most of these are from Buthidae scorpion family, a taxonomic group considered as of medical relevance. It is necessary to elucidate toxins from potentially dangerous scorpion venom species yet not described. The toxins study is being promissory to diverse research and biotechnological development. Due that the most of them target on ion channels, they would become tools to ion channels interaction studies or action molecular mechanisms analysis of them. Thus, toxins could promote direct or indirectly the strategies development to treat, for example, diseases as channelopathies. Tityus obscurus scorpion from north of Brazil is cause of accidents for sting. Its venom components are being investigated, among them, the described NaScTxs do not have the target Navdefined. By first time, in this work, two T. obscurusNaScTxs (To4 e To5) were purified from venom by RP-HPLC chromatography, sequenced by in-source decay ISD and by cDNA library previously described. The specific molecular target validation was testing the human Navs (hNav1.1 – hNav1.7) by electrophysiological technique patch clamp. Additionally, To5 toxin was expressed in Escherichia coli to perform futures electrophysiological tests. Our results showed than To4 and To5 are β-toxins affecting the both activation and ionic currents from all hNavs isoforms tested. These toxins did not show α- activity discarding other possible target site on these hNavs. Electrophysiological tests on insect Navs are recommended because these toxins are potentially active on them. The promiscuous capacity of the To4 and To5 toxins on hNavs make of them compounds potentially toxic to humans. The T. obscurus venom would be potentially dangerous to human health.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: