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Título: Busca pelo alvo molecular do peptídeo Ap1a isolado da peçonha da aranha caranguejeira Acanthoscurria paulensis
Autor(es): Garcia, Alessa Bembom
Orientador(es): Schwartz, Elisabeth Nogueira Ferroni
Assunto: Aranha
Peptídeos
Canais iônicos
Eletrofisiologia
Peçonha
Data de publicação: 7-Jun-2018
Referência: GARCIA, Alessa Bembom. Busca pelo alvo molecular do peptídeo Ap1a isolado da peçonha da aranha caranguejeira Acanthoscurria paulensis. 2018. 95 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Molecular)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: Aranhas possuem uma complexa variedade de componentes em sua peçonha. Dentre esses componentes, os peptídeos neurotóxicos destacam-se por sua capacidade de paralisar a presa por meio da interação com canais iônicos dependentes de voltagem e com receptores glutamatérgicos presentes no sistema nervoso central (SNC) e no sistema nervoso periférico (SNP). Estudos prévios no laboratório de Toxinologia da Universidade de Brasília (UnB) verificaram que a peçonha da aranha caranguejeira Acanthuscurria paulensis apresenta cerca de 100 compostos, distribuídos entre intervalos de massa de 635-21.895 Da, sendo a fração com maior abundância, de massa monoisotópica [M+H]+ = 5457,79 Da, denominada Ap1a. Foi evidenciando que o peptídeo Ap1a apresenta 48 resíduos de aminoácidos e três pontes dissulfeto. O objetivo do presente trabalho é descrever o(s) alvo(s) molecular(es) do peptídeo Ap1a, isolado da aranha A. paulensis, através de ensaios eletrofisiológicos em canais de Na+ e K+ , bem como analisar seu efeito em ensaios de ligação de [3,4 3 H]- L- Glutamato. Foram realizadas 48 cromatografias da peçonha bruta de A. paulensis para obtenção da fração de interesse, denominada Ap1a, a qual eluiu, aproximadamente, aos 41% de acetonitrila. Para purificação da fração de interesse realizou- se uma recromatografia com gradiente de acetonitrila otimizado. O peptídeo Ap1a, 1 μM, apresentou efeitos em todos os canais de sódio de mamíferos testados: hNav 1.1, hNav 1.3 e hNav 1.7, sendo que, ao se avaliar a ativação dos canais testados, o canal hNav 1.1 foi o que mais deslocou o potencial de ativação para voltagens mais hiperpolarizadas (ΔV1/2 = - 6,58 mV ± 0,72) quando em presença da Ap1a. Contudo, ao se analisar as alterações na amplitude da corrente iônica, o canal hNav 1.7 apresentou maior efeito (32,43% ± 4,93). O peptídeo Ap1a à 1 μM não apresentou efeito nos canais de sódio tanto de barata (Blattella germanica) quanto de ácaro (Varroa destructor). Além disso, nenhum bloqueio ou modulação nos canais potássio de inseto do tipo Shaker, Shab, Shal, Shaw e hKv 10.1 foi evidenciado. Ensaios de ligação de [3,4 3 H]- L- Glutamato foram realizados em triplicata na presença de concentrações crescentes do peptídeo Ap1a (0,01 a 1000 μM), todavia em nenhuma das concentrações utilizadas foi observado alguma diferença estatística significativa na ligação de [3,4 3 H]-L-glutamato. Com base nisso, o presente estudo contribuiu para a ampliação do conhecimento específico do peptídeo Ap1a, isolado da peçonha da A. paulenis, uma das inúmeras aranhas caranguejeiras endêmicas do Brasil, através da realização de uma ampla investigação eletrofisiológica em diversos canais iônicos dependentes de voltagem, bem como em receptores ionotrôpicos de glutamato.
Abstract: Spiders have venom composed by several compounds of different chemical classes, among them potentially neurotoxic peptides, which are essencial in the prey paralysis process acting in voltage-dependent ion channels and in glutamatergic receptors present in the central nervous system (CNS) and peripheral nervous system (PNS). Previous studies in the laboratório de Toxinologia da Universidade de Brasília (UnB) found that the venom of the tarantula Acanthuscurria paulensis presents about 100 compounds, distributed between mass intervals of 635-21,895 Da, being the fraction with greater abundance, of monoisotopic mass [ M + H] + = 5457.79 Da, designated Ap1a. It was also found that the Ap1a has 48 amino acid residues and three disulfide bonds. The aim of the present work is to describe the molecular target (s) of the Ap1a, isolated from the A. paulensis tarantula, through electrophysiological recordings on Na + and K + channels, as well as to analyze its effect in binding assays of [3,4 3 H] -L-glutamate. Ap1a was purified through chromatography of the crude venom followed by rechromatography. Ap1a, 1 μM, showed effects on all the mammalian sodium channels tested: hNav 1.1, hNav 1.3 and hNav 1.7, and, when evaluating the activation of the channels tested, hNav 1.1 was the one that displaced the most activation potential for more hyperpolarized voltages (ΔV1 / 2 = -6.58 mV ± 0.72) when in the presence of Ap1a. However, when analyzing the changes in the amplitude of the ionic current, hNav 1.7 had a greater effect (32.43% ± 4.93). Ap1a, 1 μM, also showed no effect on the sodium channels of both cockroach (Blattella germanica) and mite (Varroa destructor). In addition, no blockage or modulation in the Shaker, Shab, Shal and Shaw potassium channels was found. [3,4 3 H] -L-Glutamate binding assays were performed in triplicate in the presence of increasing concentrations of Ap1a (0.01 to 1000 μM), however at any of these concentrations used was no significant statistical difference in binding of [3,4 3 H] -L-glutamate. Based on this, the present study contributed to increase the specific knowledge of Ap1a, isolated from A. paulenis venom, one of the numerous endemic tarantula in Brazil, through a broad electrophysiological investigation in several voltage dependent ion channels, as well as in ionotropic glutamate receptors.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018.
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