Extração, purificação de substâncias antagonistas produzidas por Shigella sonnei, síntese de peptídios ativos contra Shigella spp. e Escherichia coli e caracterização parcial das moléculas
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Dra. Simone Gonçalves dos Santos
Dr. João Fernando Gonçalves Ferreira
Dr. João Fernando Gonçalves Ferreira
Resumo
Shigella, membro da família Enterobacteriaceae, é um gênero bacteriano que inclui
quatro espécies, S. boydii, S. dysenteriae e, de especial importância no Brasil, S.
flexneri e S. sonnei. O enteropatógeno Shigella é o agente da shigelose, uma forma
grave de doençadiarreica associada a níveis elevados de morbidade e mortalidade,
que acomete, predominantemente, crianças com idade inferior a cinco anos, que
vivem em países menos desenvolvidos. Como diversos grupos bacterianos, Shigella
é capaz de sintetizar substâncias de natureza proteica com ação antagonista que
conferem vantagens competitivas ao micro-organismo produtor. O objetivo geral do
trabalho foi extrair e purificar substâncias antagonistas produzidas por Shigella
sonnei isolada de espécime fecal de criança com shigelose, e, com base nessas
moléculas, sintetizar e caracterizar os peptídios ativos contra Shigella spp. e
Escherichia coli. Para o estudo foram utilizadas duas amostras de S. sonnei,
produtora e reveladora da ação antagonista. Os extratos intracelulares das amostras
produtoras de substâncias antagonistas foram obtidos por cultivo, lise e precipitação
proteica com sulfato de amônio nas concentrações de 15 e 30% p/v (EI-15 e EI-30).
A ação antagonista foi determinada e os extratos foram submetidos à purificação
proteica por cromatografias de troca iônica, exclusão molecular e fase reversa,
seguido de análise por espectrometria de massas e produção de peptídios sintéticos.
Os 31 peptídios sintéticos foram avaliados em relação à ação antagonista, dos
quais, 8 foram ativos contra a amostra reveladora. Os peptídios ativos foram
confrontados contra um painel bacteriano dividido entre Shigella spp. e E. coli,
amostras sensíveis à amostra produtora. Análise físico-química também foi realizada
para a caracterização das substâncias. Com base nos ensaios da ação antagonista,
um peptídio sintético, 8/J8, foi denominado peptídio principal. Seguido dos peptídios
5/J5 e 10/J10 que também apresentaram resultados animadores. Esses peptídios
despertam interesse biotecnológico, uma vez que a Organização Mundial de Saúde
preconiza a descoberta, com urgência, de compostos ativos contra o
enteropatógeno.
Abstract
Shigella, a member of the Enterobacteriaceae family, is a bacterial genus that
includes four species, S. boydii, S. dysenteriae and, of special importance in Brazil,
S. flexneri and S. sonnei. The enteropathogen Shigella is the agent of shigellosis, a
severe form of diarrheal disease associated with high levels of morbidity and
mortality, which predominantly affects children under the age of five living in less
developed countries. Like several bacterial groups, Shigella is capable of
synthesizing substances of a protein nature with antagonistic action that confer
competitive advantages to the producing microorganism. The general objective of the
work was extract and purify antagonist substances produced by Shigella sonnei
isolated from a fecal specimen of a child with shigellosis, based on these molecules,
synthesize and characterize the peptides active against Shigella spp. and
Escherichia coli. For the study, two samples of S. sonnei, producer and developer of
the antagonist action were used. The intracellular extracts of samples producing
antagonist substances were obtained by culture, lysis and protein precipitation with
ammonium sulfate at concentrations of 15 and 30% w/v (EI-15 and EI-30). The
antagonist action was determined and the extracts were submitted to protein
purification by ion exchange, molecular exclusion and reversed phase
chromatography, followed by mass spectrometry analysis and production of synthetic
peptides. The 31 synthetic peptides were evaluated for antagonistic action, of which
8 were active against the revealing sample. Active peptides were challenged against
a bacterial panel divided between Shigella spp. and E.coli, samples sensitive to the
producing sample. Physicochemical analysis was also performed to characterize the
substances. Based on assays for antagonistic action, a synthetic peptide, 8/J8, was
named the main peptide. Followed by peptides 5/J5 and 10/J10 which also showed
encouraging results. The data arouses biotechnological interest, since the World
Health Organization advocates the urgent discovery of active compounds against the
enteropathogen.
Assunto
Microbiologia, Disenteria bacilar, Shigella sonnei, Peptídios, Proteínas, Anti-infecciosos
Palavras-chave
Shigella sonnei. Peptídios e proteínas antimicrobianas. Purificação proteica. Peptídeo sintético biologicamente ativo, Shigella sonnei. Peptídios e proteínas antimicrobianas. Purificação proteica. Peptídeo sintético biologicamente ativo