Inibidor de tripsina de Entada acaciifolia (EATI): caracterização estrutural e avaliação do potencial inseticida contra a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda)

• Processo: 11/09361-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2011
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biologia Geral
• Pesquisador responsável: Sergio Marangoni
• Beneficiário: Sergio Marangoni
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Caio Fernando Ramalho de Oliveira
• Assunto(s): Inseticidas Pragas de plantas Insetos nocivos Expressão gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Entada acaciifolia | Inibidor de Tripsina | Inibidor Kunitz | Proteínas vegetais

Resumo

A busca por compostos inseticidas alternativos que não apresentem os riscos associados aos inseticidas químicos atualmente utilizados é objeto de pesquisa de diversos grupos e uma alternativa para uma agricultura sustentável. Entre os diferentes grupos de proteínas vegetais com atividade inseticida conhecidos, podemos destacar a classe dos inibidores de proteinases como uma das mais estudadas. Os objetivos deste projeto envolvem a realização de um estudo minucioso do potencial inseticida de EATI, um novo inibidor de tripsina isolado de sementes de Entada acaciifolia, sobre Spodoptera frugiperda, inseto-praga responsável por severos danos em diferentes culturas no cenário nacional. Um segundo segmento deste projeto visa adquirir conhecimentos acerca da estrutura deste inibidor, através de estudos de homologia sequencial, modelagem tridimensional por homologia e estudos de Espalhamento de Raios X a Baixos Ângulos (SAXS), correlacionando suas características estruturais a função que desempenha. O inibidor EATI será purificado a partir de sementes de E. acaciifolia através de uma metodologia já estabelecida, baseada em diferentes técnicas cromatográficas. A partir daí, seu potencial inseticida será analisado sobre o desenvolvimento larval, pupal e de emergência dos insetos adultos. Para tanto, diferentes concentrações do inibidor serão introduzidas em dieta artificial e analisadas ao final de cada etapa. Além do efeito direto de EATI sobre a redução do peso e sobrevivência em todas as etapas do ciclo de desenvolvimento, diversos parâmetros nutricionais serão obtidos bem como a realização de ensaios in vitro com enzimas digestivas extraídas do intestino dos insetos. A expressão gênica diferencial das enzimas larvais alimentadas em dieta controle e na presença do inibidor EATI será analisada através de PCR em tempo real, a fim de determinar modificações na expressão de enzimas induzidas pela exposição ao inibidor em estudo, determinando assim seu mecanismo inseticida. O enfoque estrutural do projeto visa a obtenção de um modelo tridimensional construído através de estudos de homologia sequencial, realizados em plataformas de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) associada à espectrometria de massas (MALDI-TOF) e SAXS. Baseado nos resultados deste projeto esperamos contribuir com informações que possam ser utilizadas como modelo e sugerir o emprego deste inibidor como uma ferramenta biotecnológica no melhoramento de plantas atacadas por esta praga. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RAMALHO DE OLIVEIRA, CAIO FERNANDO; MARANGONI, SERGIO; RODRIGUES MACEDO, MARIA LIGIA. The trypsin inhibitor from Entada acaciifolia seeds affects negatively the development of Mediterranean flour moth, Anagasta kuehniella. PESTICIDE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY, v. 108, p. 74-79, JAN 2014. (11/09361-0)

DANTZGER, MIRIAM; VASCONCELOS, ILKA MARIA; SCORSATO, VALERIA; APARICIO, RICARDO; MARANGONI, SERGIO; RODRIGUES MACEDO, MARIA LIGIA. Bowman-Birk proteinase inhibitor from Clitoria fairchildiarta seeds: Isolation, biochemical properties and insecticidal potential. Phytochemistry, v. 118, p. 224-235, OCT 2015. (11/09361-0)

RAMALHO DE OLIVEIRA, CAIO FERNANDO; SOUZA, THAIS DE PAULA; POSTALI PARRA, JOSE ROBERTO; MARANGONI, SERGIO; SILVA-FILHO, MARCIO C.; RODRIGUES MACEDO, MARIA LIGIA. Insensitive trypsins are differentially transcribed during Spodoptera frugiperda adaptation against plant protease inhibitors. COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY B-BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY, v. 165, n. 1, p. 19-25, MAY 2013. (11/09361-0)

RAMALHO DE OLIVEIRA, CAIO FERNANDO; VASCONCELOS, ILKA MARIA; APARICIO, RICARDO; MACHADO FREIRE, MARIA DAS GRACAS; BALDASSO, PAULO APARECIDO; MARANGONI, SERGIO; RODRIGUES MACEDO, MARIA LIGIA. Purification and biochemical properties of a Kunitz-type trypsin inhibitor from Entada acaciifolia (Benth.) seeds. Process Biochemistry, v. 47, n. 6, p. 929-935, JUN 2012. (11/09361-0)