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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84831| Tipo: | TCC |
| Título: | Otimização da extração proteica de Mycobacterium tuberculosis: avaliação de tampões de extração para aplicação em cromatografia líquida com espectrometria de massas (LC-MS) |
| Título em inglês: | Optimization of protein extraction from Mycobacterium tuberculosis: evaluation of extraction buffers for application in liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) |
| Autor(es): | Oliveira, Natália da Silva |
| Orientador: | Frota, Cristiane Cunha |
| Coorientador: | Paier, Carlos Roberto Koscky |
| Palavras-chave em português: | Mycobacterium tuberculosis;Extração proteica;Guanidina;Ureia;Proteômica |
| Palavras-chave em inglês: | Mycobacterium tuberculosis;Protein extraction;Guanidine;Urea;Proteomics |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
| Data do documento: | 2026 |
| Citação: | OLIVEIRA, Natália da Silva. Otimização da extração proteica de Mycobacterium tuberculosis: avaliação de tampões de extração para aplicação em cromatografia líquida com espectrometria de massas (LC-MS). 2026. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciências Biológicas) — Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026. |
| Resumo: | O Mycobacterium tuberculosis, é o agente etiológico da tuberculose (TB), a doença infecciosa que mais causa mortes no mundo. Trata-se de uma bactéria intracelular obrigatória, capaz de infectar macrófagos do hospedeiro. Além da expressão de proteínas associada à patogenicidade, possui mecanismos que favorecem sua sobrevivência, como parede celular (PC) rígida com alta concentração lipídica. Ao passo que sua PC contribui com a manutenção da estabilidade do microrganismo, essa estrutura representa um desafio para métodos de extração de proteínas, tornando necessária a utilização de tampões de extração eficazes para superar a rigidez e impermeabilidade da PC do M. tuberculosis. O presente estudo objetivou comparar a eficiência dos tampões de extração à base de guanidina (GdnHCl) e ureia, visando à aplicação em análises proteômicas por cromatografia líquida com espectrometria de massas (LC-MS). Isolados clínicos foram cultivados em meio Middlebrook 7H9 suplementado. A lise celular foi realizada por vórtex com esferas de zircônia de 0,5 mm, utilizando tampões desnaturantes de GdnHCl ou ureia, em ensaio conduzido em triplicata. Os extratos proteicos foram quantificados por fluorimetria por Qubit. As etapas seguintes sucederam de redução, alquilação e digestão enzimática com tripsina. Os peptídeos gerados foram dessalinizados por extração em fase sólida e liofilizados. As análises proteômicas foram realizadas por LC-MS em sistema Orbitrap, fazendo-se do uso da abordagem label-free para aquisição e análise dos dados. O tampão de GdnHCl rendeu uma maior quantificação proteica, com concentrações médias superiores em todas as réplicas (1,71 μg/μL) (p < 0,05) em comparação ao tampão de ureia (0,788 μg/μL). Além disso, foi possível identificar 1482 proteínas com o tampão de GdnHCl, demonstrando melhor desempenho cromatográfico, evidenciado por maior número de picos. A GdnHCl possui maior potencial caotrópico que a ureia, o que pode favorecer a desnaturação e solubilização proteica. Conclui-se que o tampão à base de GdnHCl, associado ao uso exclusivo de microesferas de zircônia de 0,5mm, constitui um método que traz consigo biossegurança e eficiência para a extração proteica de M. tuberculosis, com adequada aplicabilidade para análises proteômicas por LC-MS/MS. |
| Abstract: | Mycobacterium tuberculosis is the etiological agent of tuberculosis (TB), one of the infectious diseases responsible for the highest number of deaths worldwide. It is an obligate intracellular bacterium capable of infecting host macrophages. In addition to the expression of proteins associated with pathogenicity, it possesses survival mechanisms such as a rigid, lipid-rich cell wall. While this cell wall contributes to the structural stability of the microorganism, it also represents a major challenge for protein extraction methods, requiring the use of effective and safe extraction buffers to overcome the rigidity and impermeability of the M. tuberculosis cell wall. The present study aimed to compare the efficiency of guanidine hydrochloride (GdnHCl)- and urea-based extraction buffers for application in Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS) proteomic analyses. Clinical isolates were cultivated in supplemented Middlebrook 7H9 medium. Cell lysis was performed by vortexing with 0.5 mm zirconia beads using denaturing buffers containing GdnHCl or urea, in assays conducted in triplicate. Protein extracts were quantified by Qubit fluorimetry, followed by reduction, alkylation, and enzymatic digestion with trypsin. The resulting peptides were desalted by solid-phase extraction (SPE) and lyophilized. Proteomic analyses were carried out by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS) using an Orbitrap system with a label-free approach for data acquisition and analysis. The GdnHCl-based buffer yielded higher protein concentrations, with greater mean values across all replicates (1.71 μg/μL) (p < 0.05) compared to the urea-based buffer (0.788 μg/μL). Furthermore, it was possible to identify 1482 proteins with the GdnHCl buffer, demonstrating better chromatographic performance, evidenced by a greater number of peaks. The higher chaotropic potential of GdnHCl compared to urea may account for its enhanced ability to promote protein denaturation and solubilization. In conclusion, the GdnHCl-based buffer combined with the exclusive use of 0.5 mm zirconia beads constitutes a biosafe and efficient method for protein extraction from M. tuberculosis, with suitable applicability for LC- MS/MS-based proteomic analyses. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84831 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0009-0002-3287-2439 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | https://lattes.cnpq.br/9753658066019115 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0003-0018-7736 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/4772150054192317 |
| ORCID do Coorientador: | https://orcid.org/0000-0001-5255-4644 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/0452694925077842 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | CIÊNCIAS BIOLÓGICAS - BACHARELADO - Monografias |
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