Biorreator da 5’-deoxi-5’-metiltioadenosina fosforilase: do desenvolvimento a aplicação em ensaios de afinidade

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Rodrigues, Juliana Gomes
Orientador(a): Cass, Quezia Bezerra lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21199
Resumo: 5'-deoxy-5'-methylthioadenosine phosphorylase (MTAP) is an enzyme present in many organisms, including the parasite Schistosoma mansoni, which causes schistosomiasis. The classic MTAP enzymatic assay is coupled to the reaction of another enzyme and indirectly measures adenine formation. The main disadvantage of these coupled assays is that any interference in the activity of the second enzyme directly affects the activity of the main enzyme. Therefore, an LC-UV chromatographic method was developed and validated to directly monitor the catalytic activity of MTAP in the conversion of adenosine substrate into adenine. The enzyme was covalently linked to the surface of magnetic particles, to obtain a bioreactor that was applied in the screening of molecules in extracts of natural products, through the affinity selection mass spectrometry technique. For this purpose, the test known as ligand fishing was developed and applied to prospect for ligands in methanolic extracts of the marine sponge Topsentia ophiraphidites and the stem bark of Aspidosperma macrocarpon. Among the Feature-Based Molecular Networking, the MZmine software was used for the processing and interpretation of the fingerprint chromatograms obtained by LC-HRMS of the assay. Subsequently, the Ichthus software was used to align the molecular characteristics, calculate the affinity ratio and thus distinguish the selective ligands for the enzyme. The binders were inspected manually through analyzes in the chemical profile of the extracts of natural products and in the blank sample, to discard the artifacts. After selection, the ligands were submitted to the dereplication process with the support of platforms such as GNPS and databases such as Dictionary of Natural Products, KNApSAcK Core System, MassBank, PubChem, SciFinder, LIPID MAPS and HMDB.
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Therefore, an LC-UV chromatographic method was developed and validated to directly monitor the catalytic activity of MTAP in the conversion of adenosine substrate into adenine. The enzyme was covalently linked to the surface of magnetic particles, to obtain a bioreactor that was applied in the screening of molecules in extracts of natural products, through the affinity selection mass spectrometry technique. For this purpose, the test known as ligand fishing was developed and applied to prospect for ligands in methanolic extracts of the marine sponge Topsentia ophiraphidites and the stem bark of Aspidosperma macrocarpon. Among the Feature-Based Molecular Networking, the MZmine software was used for the processing and interpretation of the fingerprint chromatograms obtained by LC-HRMS of the assay. Subsequently, the Ichthus software was used to align the molecular characteristics, calculate the affinity ratio and thus distinguish the selective ligands for the enzyme. The binders were inspected manually through analyzes in the chemical profile of the extracts of natural products and in the blank sample, to discard the artifacts. After selection, the ligands were submitted to the dereplication process with the support of platforms such as GNPS and databases such as Dictionary of Natural Products, KNApSAcK Core System, MassBank, PubChem, SciFinder, LIPID MAPS and HMDB.A 5'-desoxi-5'-metiltioadenosina fosforilase (MTAP) é uma enzima presente em muitos organismos, dentre eles o parasita Schistosoma mansoni, causador da esquistossomose. O ensaio enzimático clássico da MTAP é acoplado à reação de outra enzima e mede indiretamente a formação de adenina. A principal desvantagem destes ensaios acoplados é que qualquer interferência na atividade da segunda enzima afeta diretamente a atividade da enzima principal. Diante disso, foi desenvolvido e validado um método cromatográfico por LC-UV, para monitorar diretamente a atividade catalítica da MTAP na conversão do substrato adenosina em adenina. A enzima foi covalentemente ligada à superfície de partículas magnéticas para a obtenção de um biorreator, que foi aplicado na triagem de moléculas em extratos de produtos naturais, através da técnica affinity selection mass spectrometry. Nesse intuito, o ensaio conhecido como ligand fishing foi desenvolvido e aplicado para a prospecção de ligantes nos extratos metanólicos da esponja marinha Topsentia ophiraphidites e da casca do caule de Aspidosperma macrocarpon. Dentre o Feature-Based Molecular Networking, o software MZmine foi utilizado para o pré-processamento e interpretação dos cromatogramas de fingerprint obtidos por LC-HRMS do ensaio. Posteriormente, o software Ichthus foi utilizado para alinhar as características moleculares, calcular a razão de afinidade e, assim, distinguir os ligantes seletivos para a enzima. Os ligantes foram inspecionados manualmente através de análises no perfil químico dos extratos de produtos naturais e na amostra branco, para descarte dos artefatos. Após seleção, os ligantes foram submetidos ao processo de desreplicação com auxílio de plataformas como GNPS e em bases de dados como Dicionário de Produtos Naturais, KNApSAcK Core System, MassBank, PubChem, SciFinder, LIPID MAPS e HMDB.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessImobilização de enzimasCromatografia líquidaTriagem de ligantesEspectrometria de massasEnzyme immobilizationLiquid chromatographyLigand screeningMass spectrometryCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICABiorreator da 5’-deoxi-5’-metiltioadenosina fosforilase: do desenvolvimento a aplicação em ensaios de afinidade5'-deoxy-5'-methythioadenosine phosphorylase bioreactor: from development to application in affinity assaysinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARTEXTTESE FINAL.pdf.txtTESE FINAL.pdf.txtExtracted texttext/plain102953https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/3e249ba9-7ae0-4652-bcfc-0e6c2e1194c1/download5fef90064698444ff4f04cb01a402117MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILTESE FINAL.pdf.jpgTESE FINAL.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6075https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/4cf8c363-415c-4856-a804-c9df29b6e6ad/downloadb0b365cd1bfb9f67c41e98b62a20df5aMD54falseAnonymousREADORIGINALTESE FINAL.pdfTESE FINAL.pdfapplication/pdf3020725https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/f4e73571-239d-4a04-b3fb-ee144d816582/download9639ab03357678c223dfb70eb7ed3df0MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/c6ca2e7a-57d8-4ddc-be1b-d29eb5778ecf/downloadf337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52falseAnonymousREAD20.500.14289/211992025-02-06 04:37:30.091http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/21199https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-06T07:37:30Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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