Perfil transcricional e proteômico de Paracoccidioides em resposta à itraconazol e anfotericina B e identificação de compostos com potencial antifúngico

• Main Author: Silva Neto, Benedito Rodrigues da
• Other Authors: Pereira, Maristela
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Goiás 2014
• Subjects: Paracoccidioides; Antifúngico; Inibidores; Docking molecular; Malato sintase; Adesão; Antifungal inhibitors; Molecular docking; Malate synthase; Adhesion; CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA
• Online Access: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/3642

Submitted by Erika Demachki ([e-mail]) on 2014-11-18T17:34:04Z No. of bitstreams: 2 Tese - Benedito R Neto da Silva Neto - 2013.pdf: 6956298 bytes, checksum: 49e69215087afc3b1ae2471385d29585 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) === Approved for entry into archive by Erika Demachki ([e-mail]) on 2014-11-18T17:34:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Benedito R Neto da Silva Neto - 2013.pdf: 6956298 bytes, checksum: 49e69215087afc3b1ae2471385d29585 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) === Made available in DSpace on 2014-11-18T17:34:18Z (GMT). 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Here we aim to investigate the mechanism of action of itraconazole on Paracoccidioides by using Representational Difference Analysis from Paracoccidioides yeast cells grown in the absence and presence of itraconazole for 1 and 2 h. Among the Paracoccidioides genes up-regulated by itraconazole were those mainly involved in cellular transport, metabolism/energy, transcription, cell rescue, defense and virulence. ERG11, ERG6, ERG3, ERG5 and ERG25 were up-regulated when evaluated in a timely manner. In vivo infection experiment in mice corroborated in vitro results. The glyoxylate cycle and its key enzymes isocitrate lyase and malate synthase (MLS) play a crucial role in the pathogenicity and virulence of various fungi such as the human pathogens. Here, we describe a study conducted to develop rational ligands as candidates to inhibit receptor PbMLS. The important step in the search for ligands for this receptor based on structural homology, molecular docking and molecular dynamics involving scanning virtual (virtual screening) through the program AutoDock Vina. Identified from the database of natural compounds (ZINC data bank) potential candidate ligands to inhibit the activity of PbMLS when compared to the original binder. This process led us to monoterpene indole alkaloids of the genus Palicourea (Rubiaceae) comprises about 230 species from shrubs and small trees distributed mainly in tropical regions. From the molecular docking fifteen compounds were tested as to its effectiveness in inhibiting the activity of PbMLS. The specific activity of PbMLS was affected by the compounds. Four indol alkaloids showed ability to reduce the enzyme activity. Since PbMLS is a linked surface protein that behaves as an anchorless adhesin, and PbICL is here described as adhesin, we also investigated if those compounds inhibit the adhesion of the protein to extracellular. Twodimensional gel electrophoresis we used to investigate the proteins expressed differentially during treatment with itraconazole and amphotericin B. Gels of three independent biological replicates were digitalized and the images were analyzed using the ImageMaster 2D Platinum 6.0 software (GE Healthcare). Spot intensities were normalized and the statistics analyses were estimated by one-way ANOVA. The spots of interest were excised, in-gel digested with trypsin, and the peptides were then analyzed by MS and/or MS/MS and and sequenced. The results obtained here should assist in understanding the mode of action of drugs in Paracoccidioides, and outline studies identifying compounds with antifungal activity. === O fungo patógeno termodimórfico Paracoccidioides é o agente da paracoccidioidomicose. Esta doença é caracterizada por uma inflamação granulomatosa onde as formas clínicas vão da infecção localizada benigna a uma uma disseminada. As drogas triazólicas são antifúngicos de amplo espectro e são usadas atualmente para tratar infecções causadas por vários fungos patogênicos e fungos. O mecanismo de ação dos azólicos foi elucidado em alguns fungos, embora pouco se sabe em Paracoccidioides. Aqui, em primeiro lugar pretendemos investigar o mecanismo de ação do itraconazol em Paracoccidioides usando análise de diferença representacional de Paracoccidioides células de levedura crescidas na ausência e na presença de itraconazol por 1 e 2 horas. Entre os genes Paracoccidioides up-regulados pelo itraconazol foram os envolvidos, principalmente no transporte celular, metabolismo/energia, transcrição, defesa e virulência. ERG11, ERG6, ERG3, ERG5 e ERG25 foram regulados quando avaliados de forma temporal. Experimentos de infecção em camundongos corroborou resultados in vitro. O ciclo do glioxilato e suas enzimas chave isocitrato liase (ICL) e malato sintetase (MLS) desempenham um papel fundamental na patogenicidade e virulência de vários fungos, assim como patogênese em humanos. Neste trabalho, descrevemos um estudo realizado para desenvolver ligantes racionais como candidatos pra inibir o receptor PbMLS. Apresentamos um passo importante na busca de ligantes para este receptor baseando-se em homologia de estruturas, dinâmica molecular e acoplamento molecular envolvendo varredura virtual (virtual screening) por meio do programa AutoDock Vina. Identificamos a partir de banco de compostos naturais (data bank ZINC) potenciais ligantes candidatos a inibir a atividade de PbMLS quando comparados ao ligante original. Este processo nos conduziu aos alcalóides indólicos monoterpênicos do gênero Palicourea (Rubiaceae) que compreende cerca de 230 espécies entre arbustos e pequenas árvores distribuídas, principalmente, nas regiões tropicais.A partir da ancoragem molecular quinze compostos foram testados quanto à sua eficácia na inibição da atividade de PbMLS. A atividade específica de PbMLS foi afetado pelos compostos. Quatro alcalóides indólico mostraram capacidade de reduzir a atividade da enzima. Desde que PbMLS é uma proteína associada à superfície que se comporta como uma adesina ancorada também foi investigado se os compostos inibem a adesão da proteína às matrizes extracelulares. O processo de eletroforese em gel bidimensional foi utilizado para investigar as proteínas diferencialmente expressas durante o tratamento com itraconazol e anfotericina B. Gel de três réplicas biológicas independentes foram digitalizadas e as imagens foram analisadas usando o software 6.0 Platinum 2D ImageMaster (GE Healthcare). Intensidades dos spots foram normalizados e foram estimadas as análises estatísticas por ANOVA one-way. Os spots de interesse foram excisadas do gel digerida com tripsina e os péptidos foram analisados por MS e / ou MS / MS e sequenciados. Os resultados obtidos aqui devem ajudar na compreensão do mecanismo de ação de drogas em Paracoccidioides, e delinear estudos de identificação de compostos com atividade antifúngica.