Genes de toxinas de venenos e b-defensinas de serpentes

• Processo: 15/00003-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Nancy Oguiura
• Beneficiário: Nancy Oguiura
• Instituição Sede: Instituto Butantan. Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/22517-6 - Análise da expressão de ²-defensinas na serpente Bothrops jararaca, BP.TT; 17/11735-2 - Atividade antibiótica e determinação da estrutura de B-defensinas de Bothrops jararaca, BP.TT
• Assunto(s): Venenos de serpentes Colubridae Polimorfismo genético Peptídeo hidrolases beta-Defensinas Trombina Anti-infecciosos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: atividade antimicrobiana | Colubrídeos | defensinas | Serpentes | Toxinas | Viperídeos | Toxinas de serpentes

Resumo

As serpentes constituem um dos grupos animais mais bem sucedidos no mundo, vivendo em uma grande variedade de habitats desde savanas e desertos, até oceanos e rios, além de serem encontradas nas copas das árvores e no chão. Possuem várias estratégias de alimentação e podem apresentar glândulas de veneno que são fontes ricas em moléculas biologicamente ativas. Em geral, estas moléculas podem ser classificadas em grupos estruturais tais como: fosfolipases do tipo A2, metaloproteases, serino proteases e B-defensinas. Este projeto focará duas famílias, as da serino proteases com atividade trombina símile e as da B-defensinas que possuem atividade antimicrobiana. As serino proteases estão presentes em venenos botrópicos e crotálicos, no entanto, algumas espécies tais como a Bothrops erythromelas não apresentam essa atividade trombina símile quando testados em mistura de venenos. Venenos individuais serão testados para atividades coagulantes, tais como dose mínima coagulante sobre plasma e fibrinogênio, e também para a presença do gene da serino protease por PCR utilizando DNA genômico obtido do sangue desses indivíduos. Dessa maneira, poderemos fazer um estudo comparativo dos genes da serino protease em indivíduos com veneno que possuem e que não possuem atividade trombina símile, e assim saber se ocorreu uma inativação do gene por mutação ou deleção. Os genes da B. erythromelas serão comparados com os da B. jararaca, por se saber que esta serpente possui um veneno fortemente coagulante com atividade trombina símile. As B-defensinas são componentes do sistema imune inato e são os primeiros componentes a serem recrutados no início de uma infecção. Estão presentes em todos os vertebrados e parecem ter uma origem comum. Além da atividade antimicrobiana, podem ter outras funções na imuno-modulação e nos órgãos reprodutores. Nosso grupo descreveu vários genes de B-defensinas de serpentes peçonhentas brasileiras. Pretendemos aumentar a quantidades de dados para um estudo filogenético, incluindo as B-defensinas dos colubrídeos Thamnodynastes strigatus e Phalotris mertensi, utilizando PCR para a amplificação dos genes a partir de DNA genômico purificado. Em B. jararaca, três grupos de sequências diferentes de B-defensinas foram descritas, seja a partir de sequências genômicas ou transcriptoma da glândula de veneno. Pretendemos estudar a expressão desses grupos em diversos tecidos de B. jararaca tais como fígado, cérebro, glândula de veneno, intestino, coração, pele, testículo e ovário utilizando PCR em tempo real. Também, pretendemos analisar a organização dessas sequências no genoma da serpente. Como as B-defensinas são peptídeos antimicrobianos, a sua atividade será testada contra bactérias e fungos utilizando um método qualitativo conhecido como microdiluição em meio líquido, onde uma diluição seriada de peptídeos é testada contra quantidades constantes de microrganismos. Esta metodologia será adotada também para testar peptídeos derivados das B-defensinas encontradas nas serpentes a fim de estudarmos a possibilidade de aumentar o espectro de ação ou melhorar a atividade antimicrobiana. Resultados de projetos anteriores mostraram que algumas B-defensinas de serpentes possuem atividade antibiótica contra as bactérias Gram negativas Staphylococcus aureus, Citrobacter freundii e Escherichia coli (ATCC 25922) como também contra a Gram positiva Micrococcus luteus com concentrações inibitórias mínimas que variavam de 2 a 128 µg/mL. Essa busca é importante num momento em que poucos produtos com atividade antimicrobiana são lançados no mercado apesar da resistência dos microrganismos contra vários medicamentos em uso. Dessa maneira, pretendemos continuar a trajetória do grupo de compreender o polimorfismo dos venenos de serpentes e de conhecer a estória evolutiva das B-defensinas de serpentes assim como a sua atividade. (AU)

Publicações científicas

(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)

LOTTO, NICHOLAS P.; MODESTO, JEANNE C. DE ALBUQUERQUE; SANT'ANNA, SAVIO S.; GREGO, KATHLEEN F.; GUARNIERI, MIRIAM C.; LIRA-DA-SILVA, REJANE M.; SANTORO, MARCELO L.; OGUIURA, NANCY. The absence of thrombin-like activity in Bothrops erythromelas venom is due to the deletion of the snake venom thrombin-like enzyme gene. PLoS One, v. 16, n. 4, APR 27 2021. (19/07618-6, 15/00003-5)

OGUIURA, NANCY; CORREA, POLIANA GARCIA; ROSMINO, ISABELLA LEMOS; DE SOUZA, ANA OLIVIA; PASQUALOTO, KERLY FERNANDA MESQUITA. ntimicrobial Activity of Snake beta-Defensins and Derived Peptide. OXIN, v. 14, n. 1, JAN 2022. (17/11735-2, 08/06524-3, 15/00003-5)

DE OLIVEIRA, YAGO SANTANA; CORREA, POLIANA G.; OGUIURA, NANCY. Beta-defensin genes of the Colubridae snakes Phalotris mertensi, Thamnodynastes hypoconia, and T-strigatus. Toxicon, v. 146, p. 124-128, MAY 2018. (15/00003-5)