ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Bioquímica e Biotecnologia
Autores
Oliveira, W.F.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Pinheiro, A.R.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Felix, J.E.M. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Vieira Neto, A.E. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ)
Resumo
As lectinas vegetais tornaram-se ferramentas indispensáveis em diagnósticos de doenças, tipagens sanguíneas, identificação de cepas de microrganismos e diversas outras aplicabilidades biotecnológicas. Com isto, as lectinas têm dado suporte a estudos moleculares, estruturais, genéticos, de patologia, de fisiologia vegetal e muitos outros, através do detalhamento das interações proteína-proteína e proteína-carboidrato.
Palavras chaves
lectina; artocarpus; D-galactose
Introdução
Lectinas ou aglutininas são um grupo heterogêneo de proteínas e/ou glicoproteínas distribuídas na natureza, principalmente em vegetais (LAJOLO et al., 2002), desprovidas de atividade enzimática e que se ligam de maneira reversível e específica a carboidratos, sem, contudo, alterar a estrutura das ligações glicosídicas dos sítios de ligação distinguindo-se das imunoglobulinas, que reconhecem especificamente antígenos ou dependem de estímulo antigênico para serem sintetizadas(GABIUS et al., 2002). Inicialmente identificadas como proteínas tóxicas, as lectinas tornaram-se ferramentas biotecnológicas indispensáveis. Elas têm dado suporte a estudos moleculares, estruturais, genéticos e de fisiologia vegetal entre outros, através do detalhamento das interações proteína-proteína e proteína-carboidrato, porém, é possível afirmar que apesar de muitas investigações, o papel fisiológico das lectinas ainda não está bem estabelecido (VOZARI-HAMPE et al., 1992). O detalhamento da interação proteína-carboidrato pode ser utilizado como uma grande ferramenta biotecnológica, e a aplicação no reconhecimento de estruturas dos capsídeos virais é algo que pode trazer grandes benefícios (RICHARD H. TULLIS et al., 2002).
Material e métodos
As lectinas foram isoladas a partir da farinha das sementes de Artocarpus incisa L. e Artocarpus integrifólia, por cromatografia de afinidade, utilizando colunas de D-Galactose em matriz de agarose (MOREIRA et al. 1998) e a pureza foi observada por SDS-PAGE após diálise contra água destilada e liofilização. Para o estudo da interação são necessários, inicialmente, testes preliminares de citotoxicidade diante de um cultivo celular de fibroblastos, o que permite estabelecer a quantidade de lectina a ser utilizada, de forma a não causar danos à célula. Na sequencia, é avaliada a infecção da célula com a exposição ao vírus, na presença e na ausência (controle) da lectina, o que permite uma análise qualitativa da atividade de reconhecimento entre a lectina e estruturas presentes no vírus. Em seguida é proposta a quantificação deste reconhecimento, ao submeter o analito a RT-PCR, e desta forma, avaliar a replicação do vírus na presença e na ausência da lectina naquelas condições. O RNA viral foi medido em tempo real por reação em cadeia de polimerase e transcriptase reversa quantitativa (RICHARD H. TULLIS et al., 2002). A carga viral foi determinada em duplicata.
Resultado e discussão
O isolamento de cada lectina foi eficiente, proporcionando 20mg da lectina D-
Galactose ligante de Artocarpus incisa L. (Frutalina) e 16mg da lectina D-
Galactose ligante de Artocarpus integrifólia (Jacalina). A pureza foi observada
por SDS-PAGE onde as bandas proteicas características de cada lectina se
apresentaram sem sinais de contaminantes. O teste de toxicidade foi fundamental
para estabelecer a necessidade de uma diluição 1:10 da lectina em solução
aquosa, indicando que a concentração a ser utilizada seria de 100ug/mL,
quantificada com base no método de Bradford em NanoVue (GE Healthcare). A
infecção do grupo controle aconteceu como previsto e o reconhecimento do vírus
foi possível em ambas as lectinas, o que fundamenta a possibilidade de uma
quantificação da carga viral, por RT-PCR. Desta forma, a alta especificidade de
reconhecimento lectina-carboidrato da Frutalina (MOREIRA et al., 1998) e da
Jacalina caracteriza uma maneira de prospectar estruturas relacionadas a D-
Galactose na superfície dos vírus. Ensaios utilizando outros vírus serão
planejados, para uma prospecção de possíveis estruturas relacionadas à D-
Galactose em outras superfícies virais.
Conclusões
É possível concluir que a alta especificidade de reconhecimento lectina- carboidrato da Frutalina e da Jacalina caracteriza uma maneira de prospectar estruturas e sítios de reconhecimento da superfície dos vírus, enfatizando também a relevância dos estudos preliminares de determinação da citotoxicidade das lectinas em células, o que estabeleceria condições ideais de ensaio. Os estudos relacionando biomoléculas com potencial biotecnológico à virologia devem ser incentivados para que a ciência de base que fundamenta estes processos possa ser melhor estabelecida.
Agradecimentos
Referências
GABIUS, H. J. et al. The sugar code: functional lectinomics. Biochimica et Biophysica Acta – General Subjects, v. 1572, n. 2-3, p. 165-177, 2002.
LAJOLO, F. M. et al. Nutritional significance of lectins and enzyme inhibitors from legumes. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50 (22): 6592-6598, 2002.
MOREIRA, R. A., BRANCO, C. C. C., MONTEIRO, A. C. O., TAVARES, R. O., BELTRAMINI, L. M. Isolation and partial characterization of a lectin from Artocarpus incisa L. seeds. Phytochemistry, 7, 1183-1188, 1998.
Tullis RH, Duffin RP, Zech M, Ambrus JL Jr: Affinity hemodialysis for antiviral therapy.1. Removal of HIV-1 from cell culture supernatants, plasma, and blood. Ther Apher; 6: 213–220, 2002.
VOZARI-HAMPE, M.M. et al. A lectin from Sechium edule fruit exudate. Phytochemistry 31:1447-1480, 1992.
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