Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80653Registro completo de metadados
| Campo DC | Valor | Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Grangeiro, Thalles Barbosa | - |
| dc.contributor.author | Nogueira, Beatriz Leite | - |
| dc.date.accessioned | 2025-04-29T11:39:54Z | - |
| dc.date.available | 2025-04-29T11:39:54Z | - |
| dc.date.issued | 2025 | - |
| dc.identifier.citation | NOGUEIRA, Beatriz Leite. Produção heteróloga de uma protease cisteínica de Calotropis procera (Apocynaceae) e avaliação da sua funcionalidade. 2025. 89 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80653 | - |
| dc.description.abstract | Cysteine proteases (EC 3.4.22.−) have a catalytic mechanism that involves the thiol group of a cysteine residue with a nucleophilic character, forming a catalytic dyad (Cys/His). Within this group, several enzymes have been identified, such as those present in the latex of Calotropis procera. The CpCP3 protease from C. procera latex had not yet been heterologously obtained in its active form. This study aimed to express the cysteine peptidase CpCP3 in Escherichia coli and demonstrate its functionality. To this end, the peptidase sequence was expressed fused to different solubility tags: thioredoxin A (TrxA), glutathione S-transferase (GST), and the transcription termination/antitermination protein (NusA). When produced in E. coli BL21(DE3), the fusion proteins exhibited molecular masses of 42.9 kDa (TrxA-CpCP3), 57.7 kDa (GST-CpCP3), and 85.9 kDa (NusA-CpCP3), as analyzed by SDS-PAGE. Pilot inductions revealed that the fusion proteins, after cell lysis in standard buffer (50 mM Tris-HCl; 0.5 M NaCl; 2 mM EDTA; 10% glycerol at pH 8.0), accumulated as insoluble inclusion bodies. Attempts to solubilize the recombinant proteins by incorporating the CTAB detergent into the lysis buffer at concentrations ranging from 6% to 10% did not improve solubility. Similarly, solubilizing the pellets with urea solutions (2 M to 8 M, at pH 8.0) was ineffective. However, when 8 M urea at pH 12.5 was incorporated into the lysis buffer, SDS-PAGE analysis showed significant solubilization of the fusion proteins. Despite the various methodological approaches employed, protein purification was not achieved, even using immobilized metal affinity chromatography (IMAC) with nickel and cobalt, ion exchange chromatography (DEAE-Sepharose), and size-exclusion chromatography. Enzyme activity assays with protein extracts showed positive results. The protein fused to the TrxA tag exhibited minimal activity, evidenced by the in vitro degradation of BSA. In contrast, the protein fused to the NusA tag showed significantly higher activity, being able to degrade gelatin in a zymogram and degrade BSA in vitro. In the three-dimensional modeling, the native structure of the protein exhibited an optimal conformation, showing high similarity to crystallized cysteine proteases (procerain, procerain B, and papain). In molecular docking, the catalytic site of the protease was observed to interact significantly with the ligands, being inhibited by E-64 and effectively cleaving the BANA substrate. | pt_BR |
| dc.language.iso | pt_BR | pt_BR |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.title | Produção heteróloga de uma protease cisteínica de Calotropis procera (Apocynaceae) e avaliação da sua funcionalidade | pt_BR |
| dc.type | Dissertação | pt_BR |
| dc.description.abstract-ptbr | As proteases cisteínicas (EC 3.4.22.−) possuem um mecanismo catalítico que envolve o grupo tiol de um resíduo de cisteína com caráter nucleofílico, integrando uma díade catalítica (Cys/His). Dentro desse grupo, diversas enzimas foram identificadas, como aquelas presentes no látex de Calotropis procera. A protease CpCP3, do látex de C. procera, ainda não havia sido obtida de forma heteróloga em sua forma ativa. O objetivo deste trabalho foi expressar em Escherichia coli a peptidase cisteínica CpCP3 e demonstrar a sua funcionalidade. Para tal, a sequência da peptidase foi expressa fusionada a diferentes tags de solubilidade, tiorredoxina A (TrxA), glutationa S-transferase (GST) e a proteína de terminação/antiterminação de transcrição (NusA). Ao serem produzidas em E. coli BL21(DE3), as proteínas de fusão apresentaram massas moleculares iguais a 42,9 kDa (TrxA-CpCP3), 57,7 kDa (GST-CpCP3) e 85,9 kDa (NusA-CpCP3), quando analisadas por SDS-PAGE. Induções piloto revelaram que as proteínas de fusão, após lise das células em tampão padrão (Tris-HCl 50mM; NaCl 0,5M; EDTA 2mM; Glicerol 10% em pH 8,0) se acumulavam como corpos de inclusão insolúveis. Para tentar solubilizar as proteínas recombinantes, a incorporação do detergente CTAB no tampão de lise, em concentrações variando de 6% a 10%, não resultou em incremento na solubilidade. A solubilização dos pellets com soluções de ureia (2 M a 8 M, a pH8,0), também não foram eficientes. No entanto, ao incorporar ureia 8 M a pH 12,5 no tampão de lise, a análise por SDS-PAGE evidenciou a solubilização de uma fração considerável das proteínas de fusão. Apesar das diversas abordagens metodológicas empregadas, a purificação da proteína não foi alcançada, mesmo utilizando cromatografia de afinidade por íons metálicos imobilizados (IMAC) com níquel e cobalto, cromatografia de troca iônica (DEAE-Sepharose) e cromatografia de exclusão molecular. Os ensaios de atividade enzimática com os extratos proteicos demonstraram resultados positivos. A proteína fusionada a tag TrxA exibiu atividade mínima, evidenciada pela degradação in vitro de BSA. Em contraste, a proteína fusionada à tag NusA apresentou uma atividade significativamente maior, sendo capaz de degradar gelatina no zimograma e degradação in vitro de BSA. Na modelagem tridimensional, a estrutura nativa da proteína apresentou uma ótima conformação, exibindo alta similaridade com proteases cisteínicas já cristalizadas (proceraína, proceraína B e papaína). No docking molecular, observou-se que o sítio catalítico da protease interage significativamente com os ligantes, sendo inibida por E-64 e efetiva na quebra do substrato BANA. | pt_BR |
| dc.title.en | Heterologous production of a cysteine protease from Calotropis procera (Apocynaceae) and evaluation of its functionality. | pt_BR |
| dc.subject.ptbr | CpCP3 | pt_BR |
| dc.subject.ptbr | Expressão heteróloga | pt_BR |
| dc.subject.ptbr | Modelagem tridimensional | pt_BR |
| dc.subject.en | CpCP3 | pt_BR |
| dc.subject.en | Heterologous expression | pt_BR |
| dc.subject.en | Three-dimensional modeling | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS | pt_BR |
| local.author.orcid | https://orcid.org/0009-0008-3862-7016 | pt_BR |
| local.author.lattes | http://lattes.cnpq.br/3555278276745734 | pt_BR |
| local.advisor.orcid | https://orcid.org/0000-0001-8276-3092 | pt_BR |
| local.advisor.lattes | http://lattes.cnpq.br/3114375474778667 | pt_BR |
| local.date.available | 2025-04-29 | - |
| Aparece nas coleções: | DBBM - Dissertações defendidas na UFC | |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| 2025_dis_blnogueira.pdf | 2,47 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.