Atividade antitumoral e antiviral de lectinas de leguminosas (tribo Phaseoleae, subtribo Diocleineae): ConBr, ConM, DLasiL e DSclerL

• Main Author: Gondim, Ana Claudia Silva
• Other Authors: Cavada, Benildo Sousa
• Language: Portuguese
• Published: 2015
• Subjects: Bioquímica; Lectinas; Agentes antineoplásicos; Antivírus; Espectroscopia; Lectinas de plantas
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10516

GONDIM, A. C. S. Atividade antitumoral e antiviral de lectinas de leguminosas (tribo Phaseoleae, subtribo Diocleineae): ConBr, ConM, DLasiL e DSclerL. 2014. 135 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. === Submitted by Francisco Lacerda ([e-mail]) on 2014-12-03T10:56:53Z No. of bitstreams: 1 2014_tes_acsgondim.pdf: 4061405 bytes, checksum: 9553740277f9cb8e23f6fc7c6697bd11 (MD5) === Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa([e-mail]) on 2015-01-20T17:06:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tes_acsgondim.pdf: 4061405 bytes, checksum: 9553740277f9cb8e23f6fc7c6697bd11 (MD5) === Made available in DSpace on 2015-01-20T17:06:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tes_acsgondim.pdf: 4061405 bytes, checksum: 9553740277f9cb8e23f6fc7c6697bd11 (MD5) Previous issue date: 2014 === Several compounds isolated from plants, including proteins called lectins, have exhibited many types of biological activities. These proteins are specific recognizing and binding to carbohydrates found onto the cell surface. During the last decades, lectins have become promising sources for antitumor and antiviral studies. This study aimed to investigate legumineous lectins, ConBr (Canavalia brasiliensis), ConM (Canavalia maritima), DLasiL (Dioclea lasiocarpa) and DSclerL (Dioclea sclerocarpa) as potential anti-cancer and anti-viral agents, as well as studying structurally DLasiL using fluorescence, circular dichroism and its initial mechanism of anticancer activity. DLasiL lectin was characterized showing 237 amino acid residues with high similarity to lectin from the Diocleinae subtribe. Electron paramagnetic resonance of DLasiL showed a typical signal for manganese (Mn+2), while ICP-MS provided its actual amount along with calcium (Ca2+), whose values were below those found for the other lectins. Intrinsic fluorescence studies using three quenchers showed a better accessibility of neutral species to tryptophans of DLasiL, while extrinsic fluorescence using bis-ANS exhibited a dose-dependent conformational changes promoted by sugars. Circular dichroism showed very expressive thermal stability of DLasiL with mid-point for thermal denaturation at 72 °C. These lectins were used to treat human ovarian carcinoma (A2780), Human Lung Carcinoma (A549), Human Breast Carcinoma (MCF7), Human Prostate Carcinoma (PC3) and cell viability was determined. These proteins showed potent activity on inhibiting cell growth at nanomolar concentrations. Among these lectins, DLasiL was the most effective showing potent cytotoxicity against A2780 cell line with IC50 of 52 nM. The mechanism of cytotoxicity action of DLasiL was investigated by specific apoptosis assay. Cell cycle studies showed DLasiL causes significant changes in the levels of S and G2/M. A virus screening investigation was carried out showing promissing antiviral activity. === Muitos compostos isolados de plantas apresentam diversos tipos de atividades biológicas, como tem sido o caso de proteínas conhecidas como lectinas. Essas proteínas fazem parte de um grupo de moléculas que reconhecem e se ligam a carboidratos contidos na superfície das células de forma específica e reversível. Nas últimas décadas as lectinas vêm se tornando ferramentas promissoras com ação antitumoral e antiviral. Esse trabalho objetivou investigar a possível ação anticancerígena e antiviral das lectinas isoladas das sementes de Canavalia brasiliensis (ConBr), Canavalia marítima (ConM), Dioclea lasiocarpa (DLasiL) e Dioclea sclerocarpa (DSclerL), o possível mecanismo inicial de ação anticancerígena da lectina DLasiL, além de estudar a estrutura da DLasiL através das técnicas de fluorescência e dicroísmo circular e seu mecanismo para atividade anticâncer. A lectina DLasiL foi particularmente caracterizada, apresentando 237 resíduos de aminoácidos com alta similaridade com as lectinas da subtribo Diocleinae. Ressonância paramagnética de elétrons mostrou sinal característico da presença do íon manganês (Mn2+), enquanto medidas de ICP-MS confirmaram a quantidade deste íon, além de cálcio (Ca2+), cuja quantidade foi inferior ao medido nas outras lectinas. Estudos de fluorescência intrínseca indicaram melhor acessibilidade aos triptofanos por moléculas neutras, provando que a vizinhança possuui caráter não carregado, enquanto que fluorescência extrínseca usando Bis-ANS ilustrou a alteração conformacional provocada pela interação a açúcares, concluindo que é possível utilizar esse tipo de medida para a constatação desse fenômeno. Medidas de Dicroísmo Circular confirmam a significativa estabilidade térmica da DLasiL no qual perdeu 50% de sua atividade a 72 oC. Para investigar a ação antitumoral das lectinas em estudo, células de carcinoma de ovário humano (A2780), carcinoma caucasiano de pulmão humano (A549), carcinoma de mama humano (MCF7), carcinoma de próstata humano (PC3) foram cultivadas com DLasiL. Além disso, foi determinada a viabilidade celular. Os resultados mostraram que as lectinas foram efetivas em inibir o crescimento celular das linhangens testadas utilizando concentração nanomolar. Dentre as lectinas testadas, a mais efetiva em inibir o crescimento celular foi a DLasiL, demonstrando um maior índice de citotoxicidade contra células da linhagem A2780 com IC50 de 52 nM. O mecanismo de ação da DLasiL foi investigado através de ensaios específicos de apoptose. Dados de ciclo celular mostraram que a DLasiL apresenta mudanças significativas nos níveis S e G2/M. Adicionalmente, ensaios com uma série de conjuntos de vírus apresentaram resultados bastante promissores.