Lectinas isoladas de sementes de Diocleinae (Leguminosae; Papilionoideae): modelo para estudos de relações estrutura/função de proteínas
Autor(es):
Pires, Alana de Freitas
Palavras Chaves:
Não informado
Ano de Publicação:
2011
Resumo:
O presente estudo compara as ações edematogênica, antinociceptiva e
vasorelaxante de lectinas isoladas de espécies pertencentes à subtribo Diocleinae.
Estas atividades foram revertidas pela associação ao seu açúcar ligante, indicando a
estreita relação existente entre as ações biológicas e o envolvimento do domínio
lectínico. No modelo de edema de pata, ConBr, CGL, ConM e CRLI apresentaram
atividade edematogênica de natureza aguda. Em relação à atividade antinociceptiva
demonstramos que ConBr, ConM, CGF, DguiL e CFL, por via oral, inibem as
contorções abdominais induzidas por ácido acético em camundongos, ressaltando-se
que este efeito ocorre principalmente sobre a dor de natureza inflamatória. No modelo
de contratilidade, in vitro, ConBr, CGL, DvL e DRL apresentaram efeito relaxante em
aortas endotelizadas de ratos, pré-contraídas por fenilefrina. Apesar da elevada
homologia estrutural, as lectinas de Diocleinae mostraram diferenças significativas na
potência, eficácia, duração e mecanismo em suas atividades biológicas. Estas distições
nas atividades de lectinas de Diocleinae estão associadas à oligomerização
dependente de pH, a pequenas alterações na seqüência de aminoácidos,
principalmente em relação ao sítio de ligação de carboidratos e em posições-chave
relacionadas com a estrutura quaternária. CRLI mostrou indução de edema com
acentuada diferença das demais e ConBr foi mais eficaz tanto na indução de edema e
no aumento de permeabilidade vascular como na antinocicepção, efeito coerente com
trabalhos anteriores sobre outras ações. ConM apresentou grandes diferenças em
relação à outras lectinas de Diocleinae, seja na indução do edema de pata de menor
duração sem participação de óxido nítrico, na menor eficácia antinociceptiva ou na
maior potência e eficácia em sua ação vasorelaxante. Esta diferenciação pode ser
explicada pela maior afinidade a dissacarídeos promovida pela substituição de Pro202
por Ser202 nesta lectina. Na nocicepção, a elevada afinidade a carboidratos
biantenados pela ConBr e DguiL parece se correlacionar com uma maior atividade
antinociceptiva destas lectinas. A presença de aminoácidos específicos da lectina de
Cratylia floribunda e de outras do gênero Dioclea, ausentes em lectinas do gênero
Canavalia, poderiam explicar algumas características únicas deste último gênero, como
a capacidade de induzir edema com picos mais prematuros e de possuir atividade
antinociceptiva com componentes centrais e periféricos. Outro aspecto que pode
interferir na atividade das lectinas é a variação nos modelos experimentais e espécies
de animais utilizadas, levando à variação de pH, expressão de enzimas e participação
de mediadores. Estudos como este são de extrema relevância, pois sugerem
evidências adicionais da relação estrutura X atividade na tentativa de explicar como as
diferenças em estrutura de lectinas tão próximas filigenética e estruturalmente podem
interferir nas atividades biológicas.
Palavras-chave: Lectinas de Diocleinae. Inflamação. Nocicepção. Contratilidade.
Estrutura versus Função.
Abstract:
This study compared the edematogenic, antinociceptive and vasorelaxant effects of
lectins isolated from species of Diocleinae subtribe. These activities were reversed by
the association of lectin with the binding sugar, indicating the close relationship among
their biological actions and the involvement of the lectin domain. In the paw edema
model, ConBr, CGL, ConM and CRLI showed edematogenic activity of acute nature. In
relation to the antinociceptive effects, ConBr, ConM, CGF, CFL and DguiL, administered
per oral route, inhibited the writhings induced by acetic acid in mice, emphasizing that
this effect occurs mainly on the inflammatory pain. In the model of contractility, in vitro,
ConBr, CGL, DRL and DvL showed relaxant effects in endothelized aorta pre-contracted
with phenylephrine. Despite of the high structural homology, Diocleinae lectins showed
significant differences in potency, effectiveness, duration and mechanism in their
biological activities. These different activities exhibited by Diocleinae lectins were
associated to pH-dependent oligomerization, small changes in amino acid sequence in
key positions related to carbohydrate-binding sites and to quaternary structures. CRLI
showed induction of edema with marked differences from other lectins and ConBr was
shown to be more effective either in the edema induction, vascular permeability
increase, and antinociception, an effect consistent with previous works describing other
activities. ConM presented the most significant differences compared to other Diocleinae
lectins, either in the induction of paw edema of short duration without nitric oxide
participation, in the less effective antinociception or in the increased potency and
effectiveness in the vasorelaxant action. This differentiation can be explained by the
increased affinity for disaccharides generated by the replacement of Pro202 by Ser202
in this lectin. In nociception, the high affinity for biantennary complex carbohydrate of
ConBr and DguiL seems to be correlated with their greater antinociceptive activity. The
presence of specific amino acids in the lectin of Cratylia floribunda and in others of the
Dioclea genus, that are absent in Canavalia could explain the ability of Canavalia lectins
to induce more premature edema peaks and antinociceptive activity involving central
and peripheral components. An additional aspect that may interfere with the activity of
lectins is the variation in experimental models and animal species used, leading to
changes in pH, enzyme expression and participation of mediators. These studies are
very important because they suggest further evidences of the structure versus activity
relationship in the attempt to explain how differences in structure can interfere with
biological activities of lectins.
Keywords: Diocleinae lectins. Inflammation. Nociception. Contractility. Structure versus
Function.
Tipo do Trabalho:
Tese
Referência:
Pires, Alana de Freitas. Lectinas isoladas de sementes de Diocleinae (Leguminosae; Papilionoideae): modelo para estudos de relações estrutura/função de proteínas. 2011. 166 f. Tese (Doutorado em 2011) - Universidade Estadual do Ceará, , 2011. Disponível em: Acesso em: 29 de abril de 2024
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