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Proteopeptídeos naturais da fauna, flora e microbiota brasileira como potenciais modelos para o desenvolvimento racional de novos fármacos de uso terapêutico: isolamento, elucidação estrutural, síntese química e ensaios de atividade funcional

Resumo

A natureza nos oferece um impressionante número de diferentes tipos de peptídeos biologicamente ativos. Nos organismos multicelulares existem um grande número de diferentes tipos de peptídeos, com funções de sinalização celular, regulação fisiológica, defesa imune, regulação do crescimento, homeostasia, reprodução, neurotoxicidade, produção de dor/analgesia, inflamação, entre outras funções. Neste sentido, os venenos animais oferecem muitos exemplos entre as toxinas de serpentes, escorpiões, aranhas, insetos e organismos marinhos. No caso das toxinas de natureza peptídica, a toxicidade destes componentes inspirou o desenvolvimento de fármacos para o tratamento da dor crônica. As plantas têm oferecido importantes modelos estruturais para o desenvolvimento de novas fármacos anticâncer, e os microrganismos têm fornecido inspiração para o desenvolvimento de várias linhas de antibióticos. Dessa maneira, o objetivo do presente trabalho é desenvolver um trabalho de biodescoberta objetivando identificar em alguns espécimes da fauna de artrópodes peçonhentos, da flora e da microbiota brasileira, componentes proteopeptídicos de estrutura química e potente atividade funcional como modelo de fármacos (leads) para o desenvolvimento racional de novas medicamentos de uso terapêutico. Para isso, na detecção e isolamento serão utilizadas abordagens com diferentes tipos de cromatografias líquida de alto desempenho, e sistema LC-MS e MS/MS (ou MSn), com enfoques proteômicos e/ou peptídômicos. Os componentes identificados, terão suas estruturas químicas determinadas pelo uso de uma série de técnicas espectroscópicas tais como: espectrometria de massas de alta resolução (para o sequenciamento peptídico), análises de dicroísmo circular (CD) (no estudo das estruturas secundárias), análises de RMN (técnicas de espectroscopia bidimensional de correlação total) para determinação da estrutura terciária (para alguns peptídeos) e/ou secundária (para outros peptídeos), modelagem molecular, e simulações de dinâmica molecular. Os peptídeos cuja estrutura forem determinadas serão sintetizados em fase sólida (combinando-se uma série de diferentes estratégias experimentais) com o uso de sistema de síntese automática/robotizada. O Laboratório de Biologia Estrutural e Zooquímica do CEIS/IBRC-UNESP está equipado e tem expertise para desenvolver múltiplos processos de síntese em fase sólida para peptídeos lineares, cíclicos, com pontes dissulfeto intra/extramoleculares, e de peptídeos apresentando modificações químicas das cadeias laterais para diferentes resíduos de aminoácidos. Os peptídeos sintéticos (reproduzindo os peptídeos naturais) serão então purificados e submetidos a uma série de ensaios de atividades biológicas (desgranulação de mastócitos, libração de atividade de LDH, quimiotaxia, antibiose, antibiofilme, inibição das atividades das enzimas COX-1 e COX-2, e atividade antimitogênica, antimicrobiana, toxicidade em sistema de ensaio com insetos e peixes). Todos esses bioensaios serão realizados sem o uso de modelos animais alternativos e/ou in vitro (com o uso de culturas celulares, e de proteínas recombinantes). (AU)

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Publicações científicas (18)
(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)
DE SOUZA, CAROLINE LACERRA; APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; ESTEVES, FRANCIELE GREGO; PEREZ-RIVEROL, AMILCAR; ROMANI FERNANDES, LUIS GUSTAVO; ZOLLNER, RICARDO DE LIMA; PALMA, MARIO SERGIO. Revisiting Polybia paulista wasp venom using shotgun proteomics - Insights into the N-linked glycosylated venom proteins. JOURNAL OF PROTEOMICS, v. 200, p. 60-73, . (17/22405-3, 17/10373-0, 17/04680-7, 13/26451-9, 16/16212-5)
COSTA-LEONARDO, ANA MARIA; DA SILVA, IAGO BUENO; JANEI, VANELIZE; ESTEVES, FRANCIELE GREGO; APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; PALMA, MARIO SERGIO. Worker Defensive Behavior Associated with Toxins in the Neotropical Termite Neocapritermes braziliensis (Blattaria, Isoptera, Termitidae, Termitinae). Journal of Chemical Ecology, v. 45, n. 9, p. 755-767, . (17/10373-0, 13/26451-9, 16/16212-5)
PRATAVIEIRA, MARCEL; DA SILVA MENEGASSO, ANALLY RIBEIRO; ROAT, THAISA; MALASPINA, OSMAR; PALMA, MARIO SERGIO. In Situ Metabolomics of the Honeybee Brain: The Metabolism of L-Arginine through the Polyamine Pathway in the Proboscis Extension Response (PER). JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH, v. 19, n. 2, p. 832-844, . (16/16212-5)
SINGULANI, JUNYA DE LACORTE; GALEANE, MARIANA CRISTINA; RAMOS, MARINA DORISSE; GOMES, PAULO CESAR; DOS SANTOS, CLAUDIA TAVARES; DE SOUZA, BIBIANA MONSON; PALMA, MARIO SERGIO; FUSCO ALMEIDA, ANA MARISA; SOARES MENDES GIANNINI, MARIA JOSE. Antifungal Activity, Toxicity, and Membranolytic Action of a Mastoparan Analog Peptide. FRONTIERS IN CELLULAR AND INFECTION MICROBIOLOGY, v. 9, . (16/16212-5, 17/06658-9)
SINGULANI, JUNYA DE LACORTE; OLIVEIRA, LARIANE TEODORO; RAMOS, MARINA DORISSE; FREGONEZI, NATHALIA FERREIRA; GOMES, PAULO CESAR; GALEANE, MARIANA CRISTINA; PALMA, MARIO SERGIO; FUSCO ALMEIDA, ANA MARISA; SOARES MENDES GIANNINI, MARIA JOSE. he Antimicrobial Peptide MK58911-NH2 Acts on Planktonic, Biofilm, and Intramacrophage Cells of Cryptococcus neoforman. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, v. 65, n. 12, . (16/16212-5, 17/06658-9)
CASTILHO DE ALMEIDA, NATALIA ELLEN; ESTEVES, FRANCIELE GREGO; APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; DE PAULA, CARLA PERES; DA CUNHA, ANDERSON FERREIRA; MALAVAZI, IRAN; PALMA, MARIO SERGIO; RODRIGUES-FILHO, EDSON. Digestion of Intact Gluten Proteins by Bifidobacterium Species: Reduction of Cytotoxicity and Proinflammatory Responses. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 68, n. 15, p. 4485-4492, . (16/16212-5, 17/10373-0, 15/26454-3, 17/19694-3)
DA SILVA MENEGASSO, ANAILY RIBEIRO; PRATAVIEIRA, MARCEL; DOS SANTOS, LUCILENE DELAZARI; LIMA, FLAVIO DE OLIVEIRA; MORAES, MARCELO PADOVANI T.; ZANINI, MARCO ANTONIO; PALMA, MARIO SERGIO. In Situ Proteomic Analysis of Glioblastoma Multiforme: A Translational Approach to Improve Prognostic/Diagnostic Routines. BRAZILIAN JOURNAL OF ANALYTICAL CHEMISTRY, v. 7, n. 29, p. 64-83, . (16/16212-5)
MARTINS, DANUBIA BATISTA; PACCA, CAROLINA COLOMBELLI; DA SILVA, ANNIELLE MENDES BRITO; DE SOUZA, BIBIANA MONSON; DE ALMEIDA, MARGARETE TERESA GOTTARDO; PALMA, MARIO SERGIO; ARCISIO-MIRANDA, MANOEL; DOS SANTOS CABRERA, MARCIA PEREZ. Comparing activity, toxicity and model membrane interactions of Jelleine-I and Trp/Arg analogs: analysis of peptide aggregation. Amino Acids, v. 52, n. 5, . (16/16212-5, 16/13368-4, 16/17951-6, 14/08372-7, 12/24259-0)
SANTANA MARTINS, INGRID BERNARDES; VIEGAS, TAISA GIORDANO; ALVARES, DAYANE DOS SANTOS; DE SOUZA, BIBIANA MONSON; PALMA, MARIO SERGIO; NETO, JOAO RUGGIERO; DE ARAUJO, ALEXANDRE SUMAN. The effect of acidic pH on the adsorption and lytic activity of the peptides Polybia-MP1 and its histidine-containing analog in anionic lipid membrane: a biophysical study by molecular dynamics and spectroscopy. Amino Acids, v. 53, n. 5, p. 753-767, . (15/25619-9, 16/16212-5, 15/25620-7, 10/18169-3)
COSTA-LEONARDO, ANA MARIA; DA SILVA, IAGO BUENO; JANEI, VANELIZE; POIANI, SILVANA BEANI; DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO APARECIDO; ESTEVES, FRANCIELE GREGO; PALMA, MARIO SERGIO. Salivary glands in workers of Ruptitermes spp. (Blattaria, Isoptera, Termitidae, Apicotermitinae): a morphological and preoteomic approach. Cell and Tissue Research, v. 385, n. 3, p. 603-621, . (17/10373-0, 16/16212-5)
APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; ESTEVES, FRANCIELE GREGO; SIALANA, FERNANDO J.; FERRO, MILENE; SMIDAK, ROMAN; RARES, LUCACIU CALIN; NUSSBAUMER, THOMAS; RATTEI, THOMAS; BILBAN, MARTIN; BACCI JUNIOR, MAURICIO; et al. A proteotranscriptomic study of silk-producing glands from the orb-weaving spiders. MOLECULAR OMICS, v. 15, n. 4, p. 256-270, . (16/16212-5, 16/10430-0, 13/26451-9, 17/10373-0, 15/14220-8)
ESTEVES, FRANCIELE GREGO; APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; FERRO, MILENE; SIALANA, FERNANDO J.; SMIDAK, ROMAN; RARES, LUCACIU CALIN; NUSSBAUMER, THOMAS; RATTEI, THOMAS; BILBAN, MARTIN; BACCI JUNIOR, MAURICIO; et al. Revealing the Venomous Secrets of the Spider's Web. JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH, v. 19, n. 8, p. 3044-3059, . (15/14220-8, 17/10373-0, 13/26451-9, 16/10430-0, 16/16212-5)
APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; ARCURI, HELEN ANDRADE; ESTEVES, FRANCIELE GREGO; PALMA, MARIO SERGIO; LUBEC, GERT. Spider silk proteome provides insight into the structural characterization of Nephila clavipes flagelliform spidroin. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, . (16/16212-5, 10/19051-6, 13/26451-9, 11/51684-1, 15/14220-8)
PEREZ-RIVEROL, AMILCAR; LASA, ALEXIS MUSACCHIO; APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; PALMA, MARIO SERGIO. Insect venom phospholipases A1 and A2: Roles in the envenoming process and allergy. Insect Biochemistry and Molecular Biology, v. 105, p. 10-24, . (17/22405-3, 16/16212-5)
APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; PEREZ-RIVEROL, AMILCAR; MUSACCHIO LASA, ALEXIS; PALMA, MARIO SERGIO. Diversity of peptidic and proteinaceous toxins from social Hymenoptera venoms. Toxicon, v. 148, p. 172-196, . (17/22405-3, 16/16212-5)
ROAT, THAISA C.; APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; MIOTELO, LUCAS; DE SOUZA, CAROLINE LACERRA; PALMA, MARIO SERGIO; MALASPINA, OSMAR. Using a toxicoproteomic approach to investigate the effects of thiamethoxam into the brain of Apis mellifera. Chemosphere, v. 258, . (14/05376-1, 13/13542-6, 19/04538-1, 12/13370-8, 13/26451-9, 16/16212-5)
JAKOB, THILO; RAUBER, MICHELE MYRIAM; PEREZ-RIVEROL, AMILCAR; SPILLNER, EDZARD; BLANK, SIMON. The Honeybee Venom Major Allergen Api m 10 (Icarapin) and Its Role in Diagnostics and Treatment of Hymenoptera Venom Allergy. CURRENT ALLERGY AND ASTHMA REPORTS, v. 20, n. 9, . (17/22405-3, 16/16212-5, 18/24834-1)
COSTA-LEONARDO, ANA MARIA; DA SILVA, IAGO BUENO; POIANI, SILVANA BEANI; APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; ESTEVES, FRANCIELE GREGO; BUENO DA SILVA, LUIZA HELENA; PALMA, MARIO SERGIO. Proteomic-components provide insights into the defensive secretion in termite workers of the soldierless genus Ruptitermes. JOURNAL OF PROTEOMICS, v. 213, . (16/16212-5, 17/10373-0, 13/26451-9)

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