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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/52889
Type: | Dissertação |
Title: | Isolamento, caracterização e efeito citotóxico de um inibidor de tripsina isolado das folhas de Morinda citrifolia L. em linhagens de células cancerígenas humanas |
Title in English: | Biochemical characterization and cytotoxic effect of a thermostable trypsin inhibitor isolated from Morinda citrifolia L. leaves on human cancer cell lines |
Authors: | Lima, Adrianne Maia |
Advisor: | Oliveira, Hermógenes David de |
Keywords: | Câncer;Citotoxicidade;Inibidores de proteases;Morinda citrifolia;Proteínas vegetais |
Issue Date: | 2020 |
Citation: | LIMA, Adrianne Maia. Isolamento, caracterização e efeito citotóxico de um inibidor de tripsina isolado das folhas de Morinda citrifolia L. em linhagens de células cancerígenas humanas. 2020. 62 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Inibidores de proteases (IPs) são moléculas ubíquas, capazes de regular a atividade de diversas proteases envolvidas em processos fisiológicos e patológicos. A literatura tem reportado diversos IPs com potencial terapêutico contra doenças cardiovasculares, inflamatórias e câncer. Recentemente, nosso grupo de pesquisa divulgou o isolamento, a partir das folhas de Morinda citrifolia L. (noni), de um inibidor de tripsina (NLTI, do inglês, Noni Leaf Trypsin Inhibitor), cujas características bioquímicas e efeitos terapêuticos eram desconhecidos até então. Este trabalho objetivou caracterizar estrutural e funcionalmente NLTI, bem como avaliar seus efeitos sobre linhagens de células cancerígenas humanas in vitro. NLTI foi purificado a partir das folhas de noni por meio de tratamento térmico dos extratos proteicos obtidos e de cromatografia de afinidade (Tripsina-Sepharose 4B). Aspectos bioquímicos de NLTI, tais como suas propriedades cinéticas e estabilidade da atividade antitríptica, foram investigados. O potencial citotóxico foi avaliado por meio de ensaios fluorimétricos utilizando o reagente alamarBlue sobre linhagens de células de adenocarcinoma gástrico (AGP01), carcinoma de língua (CAL-27), melanoma humano (SK- MEL-103), carcinoma colorretal (HCT 116) e em linhagem eritroleucêmica (K-562). Adicionalmente, o efeito citotóxico foi investigado em linhagem de fibroblastos humanos normais (MRC-5). NLTI, após as etapas de purificação, apresentou atividade inibitória específica de 15.400 UI.mg-1 , índice de purificação de 83,74 vezes e rendimento de 0,012%. NLTI é uma glicoproteína de massa molecular aparente de 16 000 Da. NLTI foi capaz de inibir tripsina e papaína, mas foi menos eficaz contra quimotripsina. NLTI possui inibição do tipo mista sobre tripsina bovina (CI50 de 16 x 10-9 M), com Ki de 1,69 x 10-9 M. A atividade antitríptica de NLTI não foi perdida, mesmo quando o inibidor foi submetido a uma ampla faixa de pH (2,0-10,0; 30 min), temperatura (100 °C; 120 min) e à presença de agente redutor (DTT 100 mM; 120 min). Entretanto, na presença do íon metálico Fe3+ (10 mM; 30 min), houve redução de 16% em sua atividade. NLTI (1 μM), após incubação por 72 horas, foi capaz de reduzir significativamente (p<0,05) a viabilidade celular das linhagens K-562 (42,43 ± 2,34%), HCT 116 (34,84 ± 0,31%), CAL-27 (12,35 ± 0,14%) e MRC-5 (16,20 ± 0,95%). Doxorrubicina (10 μM) foi utilizada como controle positivo. Os resultados obtidos sugerem que NLTI possui potencial citotóxico e dão suporte para realização de ensaios in vivo, objetivando verificar o seu potencial terapêutico futuro. |
Abstract: | Protease inhibitors (PIs) are ubiquitous molecules capable of regulating the activity of various proteases involved in physiological and pathological processes. Several PIs with therapeutic potential against cardiovascular, inflammatory, and cancer diseases have already been reported in the literature. Recently, our research group isolated a trypsin inhibitor (here named as NLTI, Noni Leaf Trypsin Inhibitor), from Morinda citrifolia L. (noni) leaves whose biochemical characteristics and therapeutic effects are unknown. This work aimed to characterize structurally and functionally NLTI, as well as to evaluate its effects on human cancer cell lines in vitro. NLTI was purified from noni leaves by heat treatment of the protein extracts obtained and affinity chromatography (Trypsin-Sepharose 4B). Biochemical aspects of NLTI, such as its kinetic properties and stability of antitryptic activity, were investigated. The cytotoxic potential was evaluated by in vitro assays using alamarBlue reagent on the following cell lines: gastric adenocarcinoma (AGP01), tongue carcinoma (CAL-27), human melanoma (SK-MEL-103), colorectal carcinoma (HCT 116) and erythroleukemic (K-562) cell lines. Additionally, the cytotoxic effect was investigated in normal human fibroblast cell line (MRC-5). After purification steps, NLTI show a specific activity of 15 400 IU.mgP -1 , 83.74 fold purification and 0.012% yield. NLTI is a glycoprotein with an apparent molecular mass of 16 000 Da. NLTI demonstrated a mixed-type inhibition on bovine trypsin (IC50 16 x 10-9 M) with Ki of 1.69 x 10-9 M. NLTI antitrypsin activity was not lost even when the inhibitor was subjected to a wide pH range (2.0-10.0; 30 min), temperature (100 °C; 120 min) and on the presence of reducing agent (100 mM DTT; 120 min). However, in the presence of Fe3+ metal ion (10 mM; 30 min), there was a 16% reduction in its activity. NLTI (1 μM), after incubation of 72 h, was able to reduce (p <0.05) cell viability of K-562 (42.43 ± 2.34%), HCT 116 (34.84 ± 0.31%), CAL-27 (12.35 ± 0.14%) and MRC-5 (16.20 ± 0.95%). Doxorubicin (10 μM) was used as positive control. The results suggest that NLTI has cytotoxic potential and support in vivo assays, aiming to verify its future therapeutic application. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/52889 |
Appears in Collections: | DBBM - Dissertações defendidas na UFC |
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