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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85490| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Primeiro relato de uma lectina relacionada ao fibrinogênio em esponjas marinhas: caracterização bioquímica, estrutural e avaliação do potencial antibiofilme da lectina de Aplysina cauliformis (Carter, 1822) |
| Autor(es): | Oton, Levi Ferreira |
| Orientador: | Sampaio, Alexandre Holanda |
| Coorientador: | Carneiro, Rômulo Farias |
| Palavras-chave em português: | Lectinas;Esponja marinha;Atividade antibiofilme;Biotecnologia marinha |
| Palavras-chave em inglês: | Lectins;Marine sponge;Antibiofilm activity;Marine biotechnology |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS PESQUEIROS E ENGENHARIA DE PESCA |
| Data do documento: | 2026 |
| Citação: | OTON, Levi Ferreira. Primeiro relato de uma lectina relacionada ao fibrinogênio em esponjas marinhas: caracterização bioquímica, estrutural e avaliação do potencial antibiofilme da lectina de Aplysina cauliformis (Carter, 1822). Dissertação (Mestrado em Engenharia de Pesca) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Pesca, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, . |
| Resumo: | As esponjas marinhas são invertebrados sésseis reconhecidos pela produção de um vasto arsenal químico com propriedades biotecnológicas, destacando-se as lectinas por suas atividades antimicrobianas, anticancerígenas e imunomoduladoras. Recentemente, estudos com a lectina AcL (Aplysina cauliformis) revelaram efeitos sinérgicos com antibióticos, evidenciando a necessidade de uma caracterização bioquímica e estrutural aprofundada, bem como da avaliação de seu potencial contra biofilmes bacterianos. O presente trabalho teve como objetivo isolar, purificar e caracterizar bioquímica e funcionalmente a AcL, determinando sua estrutura primária e terciária, além de seus parâmetros termodinâmicos de interação e potencial antibiofilme. Os resultados revelaram que a AcL apresenta uma massa molecular de aproximadamente 35 kDa em condições redutoras e 66 kDa em condições não redutoras, sugerindo uma organização dimérica estabilizada por pontes dissulfeto. As análises de DLS confirmaram que a proteína se encontra predominantemente em um estado dimérico estável em solução, com diâmetro hidrodinâmico entre 7 e 8 nm. O sequenciamento de aminoácidos identificou 13 peptídeos (40% de cobertura da sequência genômica), revelando que a AcL possui 320 resíduos e caracteriza-se como o primeiro relato de uma lectina de esponja marinha contendo um domínio relacionado ao fibrinogênio (FReD). A modelagem tridimensional demonstrou uma arquitetura inédita para poríferos, composta por um domínio fibrilar Nterminal (alfa-hélice longa) e um domínio C-terminal do tipo beta-sandwich. Nos ensaios de ITC, a AcL demonstrou alta afinidade pela glicoproteína PSM (KD = 134 nM), com a interação sendo dirigida majoritariamente por efeitos entrópicos. No que tange à atividade antibiofilme, a AcL inibiu fortemente a formação de biomassa em todas as cepas testadas, com reduções superiores a 80% para S. aureus em concentrações a partir de 125 μg/mL, além de inibição significativa (acima de 50%) para S. epidermidis e um efeito dose-dependente contra E. coli. Embora não tenha ocorrido uma redução drástica na contagem de células viáveis na maioria das concentrações, a eficácia na desestabilização da biomassa do biofilme foi contundente. Conclui-se que a AcL inaugura uma nova classe de lectinas no filo Porifera, posicionando-se como uma molécula promissora para o desenvolvimento de estratégias anti-virulência e biotecnologia marinha. |
| Abstract: | Marine sponges are sessile invertebrates recognized for producing a vast chemical arsenal with biotechnological properties, with lectins standing out for their antimicrobial, anticancer, and immunomodulatory activities. Recently, studies with the lectin AcL (Aplysina cauliformis) revealed synergistic effects with antibiotics, highlighting the need for an in-depth biochemical and structural characterization, as well as an evaluation of its potential against bacterial biofilms. The present study aimed to isolate, purify, and biochemically and functionally characterize AcL, determining its primary and tertiary structures, as well as its interaction thermodynamic parameters and antibiofilm potential.The results revealed that AcL presents a molecular mass of approximately 35 kDa under reducing conditions and 66 kDa under nonreducing conditions, suggesting a dimeric organization stabilized by disulfide bonds. DLS analyses confirmed that the protein is predominantly in a stable dimeric state in solution, with a hydrodynamic diameter between 7 and 8 nm. Amino acid sequencing identified 13 peptides (40% coverage of the genomic sequence), revealing that AcL has 320 residues and is characterized as the first report of a marine sponge lectin containing a fibrinogen-related domain (FReD). Three-dimensional modeling demonstrated an unprecedented architecture for poriferans, composed of an N-terminal fibrillar domain (long alpha-helix) and a C-terminal beta-sandwich domain. In ITC assays, AcL demonstrated high affinity for the PSM glycoprotein (KD = 134 nM), with the interaction being driven mostly by entropic effects. Regarding antibiofilm activity, AcL strongly inhibited biomass formation in all tested strains, with reductions exceeding 80% for S. aureus at concentrations starting from 125 μg/mL, in addition to significant inhibition (over 50%) for S. epidermidis and a dose-dependent effect against E. coli. Although there was no drastic reduction in the count of viable cells at most concentrations, the effectiveness in destabilizing the biofilm biomass was compelling. It is concluded that AcL inaugurates a new class of lectins in the phylum Porifera, positioning itself as a promising molecule for the development of anti-virulence strategies and marine biotechnology. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85490 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0009-0009-0348-1333 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/0341056353581868 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0003-3871-0502 |
| Currículo Lattes do Orientador: | https://lattes.cnpq.br/3049512216393338 |
| ORCID do Coorientador: | https://orcid.org/0000-0003-0024-2512 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/8661449734128955 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | PPGENP - Dissertações defendidas na UFC |
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