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Tipo: Dissertação
Título: Estudo estrutural e avaliação do efeito antibacteriano de três lectinas de algas marinhas vermelhas da família OAAH em combinação com antibióticos
Autor(es): Menezes, Vinícius Paulino Pinto
Orientador: Sampaio, Alexandre Holanda
Palavras-chave em português: Lectinas de algas marinhas;Estrutura tridimensional;Efeito antibacteriano;Lectinas - Isolamento e purificação;Alga marinha
Palavras-chave em inglês: Marine algae lectin;Three-dimensional structure;Antibacterial effect
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS PESQUEIROS E ENGENHARIA DE PESCA::ENGENHARIA DE PESCA
Data do documento: 2024
Citação: MENEZES, Vinícius Paulino Pinto. Estudo estrutural e avaliação do efeito antibacteriano de três lectinas de algas marinhas vermelhas da família OAAH em combinação com antibióticos. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Pesca) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: Lectinas são proteínas que reconhecem e se ligam a carboidratos e glicoconjugados de maneira reversível. Devido a sua especificidade por carboidratos, essas moléculas podem apresentar uma variedade de propriedades interessantes para as áreas da biotecnologia e biomedicina, tais como atividades antivirais, antibacterianas e antitumorais. Atualmente existe uma urgência global para a bioprospecção de novas moléculas capazes de combater bactérias resistentes, que representam um grave problema para a saúde pública. No presente trabalho três lectinas de algas marinhas vermelhas pertencentes à família OAAH (homólogas à aglutinina de Oscillatoria agardhii), Amansia multifida (AML), Meristiella echinocarpa (MEL) e Solieria filiformis (SfL), foram purificadas através de cromatografia de troca iônica em matriz de DEAE-Sephacel e o potencial antibacteriano dessas lectinas foi avaliado pelo método checkerboard, em associação com oxacilina e tetraciclina, contra as cepas Escherichia coli ATCC 11303, Staphylococcus aureus ATCC 25963 e S. aureus ATCC 700698 (MRSA). Modelos tridimensionais de AML e MEL também foram construídos in silico e analisados quanto ao possível sítio de reconhecimento de carboidratos. A modelagem tridimensional das lectinas revelou que, em geral, elas se assemelham a estruturas de β-barril, com cerca de 10 fitas antiparalelas em cada cadeia, comum em lectinas da família OAAH. Pela predição dos sítios de ligação, verificou-se que os aminoácidos que interagem com os carboidratos estão situados nas posições W145, R230, E258 e I261 para AML e W144, R229, E257 e I260 para MEL. De acordo com árvore filogenética construída com base em suas estruturas primárias, MEL e SfL estão bem agrupadas entre as lectinas da família OAAH, porém AML se situa mais próxima às lectinas de bactérias e cianobactérias precursoras da família. AML, MEL e SfL em associação com oxacilina exibiram interação antagônica ou não interação com o antibiótico contra as cepas testadas. Por outro lado, AML e MEL exibiram efeito sinérgico em combinação com tetraciclina contra S. aureus ATCC 25963, além de efeito aditivo contra MRSA e E. coli ATCC 11303. SfL em associação com tetraciclina exibiu efeito sinérgico e efeito aditivo contra S. aureus ATCC 25963 e MRSA, respectivamente. Verifica-se o potencial antibacteriano que as lectinas da família OAAH possuem no combate às bactérias resistentes, em combinação com tetraciclina. Estudos mais aprofundados são necessários para entender como ocorre a interação entre as proteínas e os antibióticos.
Abstract: Lectins are proteins that recognize and bind to carbohydrates and glycoconjugates in a reversible manner. Due to their specificity for carbohydrates, these molecules can present a variety of interesting properties for the areas of biotechnology and biomedicine, such as antiviral, antibacterial and antitumor activities. There is currently a global urgency to bioprospect new molecules capable of combating resistant bacteria, which represent a serious problem for public health. In the present work, three lectins from red marine algae belonging to OAAH family (Oscillatoria agardhii agglutinin homologue), Amansia multifida (AML), Meristiella echinocarpa (MEL) and Solieria filiformis (SfL), were purified through ion-exchange chromatography in a DEAE-Sephacel matrix and the antibacterial potential of these lectins was evaluated. by the checkerboard method, together with oxacillin and tetracycline, against the strains Escherichia coli ATCC 11303, Staphylococcus aureus ATCC 25963 and S. aureus ATCC 700698 (MRSA). Three-dimensional models of AML and MEL were also constructed in silico and analyzed for the possible carbohydrate recognition site. Three-dimensional modeling of lectins revealed that, in general, they resemble β-barrel structures, with about 10 antiparallel strands on each chain, common in lectins of the OAAH family. By predicting of the binding sites, it was found that the amino acids that interact with carbohydrates are located at positions W145, R230, E258 and I261 for AML and W144, R229, E257 and I260 for MEL. According to the phylogenetic tree constructed based on their primary structure, MEL and SfL are well grouped among the lectins of the OAAH family, but AML is closer to the lectins of bacterial and cyanobacterial precursors of the family. AML, MEL and SfL together with oxacillin exhibited antagonistic interaction or no interaction with the antibiotic against the strains tested. However, AML and MEL exhibited a synergistic effect in conjunction with tetracycline against S. aureus ATCC 25963, in addition to an additive effect against MRSA and E. coli ATCC 11303. SfL together with tetracycline exhibited synergistic effect and additive effect against S. aureus ATCC 25963 and MRSA, respectively. We verified the antibacterial potential that lectins from the OAAH family have in combating resistant bacteria, in combination with tetracycline. Further studies are needed to understand how the interaction between proteins and antibiotics occurs.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76358
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0009-0933-9880
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/8016526771826306
ORCID do Orientador: http://orcid.org/0000-0003-3871-0502
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/3049512216393338
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:PPGENP - Dissertações defendidas na UFC

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