Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2003
Autor(a) principal: Gelamo, Emerson Luiz
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75132/tde-14082025-075839/
Resumo: Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos através das técnicas espectroscópicas de fluorescência estática e resolvida no tempo, e dicroísmo circular, assim como da técnica estrutural de espalhamento de raio X a baixo ângulo (SAXS), no estudo das interações dos surfactantes aniônico, dodecil sulfato de sódio (SDS), zwiteriônico, N-hexadecil-N,N-dimetil-3-amônio-1-propano sulfonato (HPS), e catiônico, cloreto de cetiltrimetilamônio (CTAC), com albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) nos pHs 5,0, 7,0 e 9,0. Os resultados de fluorescência mostraram que nas interações da BSA com os surfactantes, às concentrações iniciais, ocorre uma supressão da fluorescência nos três pHs estudados. Na interação dos surfactantes com HSA um efeito contrário é verificado, ou seja, ocorre um aumento do rendimento quântico, com a ocorrência de cooperatividade na ligação dos surfactantes. Medidas de tempo de vida de fluorescência apresentam um decaimento biexponencial com tempos de vida médios para a BSA de 6,3 ns, e para a HSA de 4,9 ns, que são reduzidos com o aumento da concentração de SDS e CTAC. Os resultados de dicroísmo circular indicam que não ocorrem mudanças substanciais na estrutura secundária das albuminas na faixa de concentração de surfactante utilizada, e a modelagem molecular revela que as mudanças espectroscópicas verificadas estão relacionadas com as mudanças na orientação dos resíduos triptofanos W131 e W214 na BSA, e do W214 na HSA, assim como mudanças na orientação e posição de resíduos vizinhos. Às concentrações mais elevadas, as curvas de espalhamento de raio X apresentam um pico largo na região de Porod, indicando a presença de micelas de surfactantes em solução. Os parâmetros característicos das micelas ligadas às proteínas são similares aos obtidos para as micelas puras. A hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus (HbGp), similar à da Lumbricus terrestris (HbLt), é uma proteína oligomérica formada por dois discos hexagonais sobrepostos, e é constituída por grande quantidade de subunidades de pesos moleculares de 12 a 16 kDa, que conferem à proteína um peso molecular total de 3 MDa. Na ausência de surfactante, as curvas de SAXS no pH 7,0 são muito parecidas e revelam que a hemoglobina nas formas oxi-, meta- e cianometa- apresentam raios de giro similares em torno de 130 Å, com diâmetro máximo de 300 Å. Estes valores são idênticos aos valores publicados recentemente para a HbLt. Na presença de 2 mM SDS no pH 7,0, a oxi-HbGp possui uma curva de espalhamento de uma partícula de raio de giro de 130 Å, sugerindo que ocorre uma dissociação inicial dos dois discos hexagonais. No caso da meta-HbGp nestas condições, a dissociação é mais efetiva. No pH 9,0, tanto a oxi- quanto a meta-HbGp sofrem uma dissociação total, com ou sem surfactante, sendo que a partícula em solução possui raio de giro de 30 Å. No caso da cianometa-HbGp, não ocorre dissociação no pH 7,0 na presença de surfactante, nem no pH 9,0, sugerindo que nesta forma, a proteína oligomérica apresenta a maior estabilidade estrutural. No caso dos monômeros, os raios de giro praticamente não sofrem alteração com o estado de oxidação do átomo de ferro do grupo heme, sendo em torno de 3540 Å, com exceção do monômero da cianometa-HbGp, onde o raio de giro é 61 Å, sugerindo que, neste caso, algum tipo de agregação esteja ocorrendo.
id USP_82d344297b9b438c6b974e3bf4aabb70
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-14082025-075839
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicosSpectroscopic studies of the interactions of extracellular hemoglobin from Glossoscolex paulistus and human (HSA) and bovine (BSA) albumins with ionic surfactantsalbumina bovinaalbumina humanabovine serum albuminespectroscopiaextracellular hemoglobinhemoglobina extracelularhuman serum albuminionic surfactantsspectroscopysurfactantes iônicosNeste trabalho são apresentados os resultados obtidos através das técnicas espectroscópicas de fluorescência estática e resolvida no tempo, e dicroísmo circular, assim como da técnica estrutural de espalhamento de raio X a baixo ângulo (SAXS), no estudo das interações dos surfactantes aniônico, dodecil sulfato de sódio (SDS), zwiteriônico, N-hexadecil-N,N-dimetil-3-amônio-1-propano sulfonato (HPS), e catiônico, cloreto de cetiltrimetilamônio (CTAC), com albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) nos pHs 5,0, 7,0 e 9,0. Os resultados de fluorescência mostraram que nas interações da BSA com os surfactantes, às concentrações iniciais, ocorre uma supressão da fluorescência nos três pHs estudados. Na interação dos surfactantes com HSA um efeito contrário é verificado, ou seja, ocorre um aumento do rendimento quântico, com a ocorrência de cooperatividade na ligação dos surfactantes. Medidas de tempo de vida de fluorescência apresentam um decaimento biexponencial com tempos de vida médios para a BSA de 6,3 ns, e para a HSA de 4,9 ns, que são reduzidos com o aumento da concentração de SDS e CTAC. Os resultados de dicroísmo circular indicam que não ocorrem mudanças substanciais na estrutura secundária das albuminas na faixa de concentração de surfactante utilizada, e a modelagem molecular revela que as mudanças espectroscópicas verificadas estão relacionadas com as mudanças na orientação dos resíduos triptofanos W131 e W214 na BSA, e do W214 na HSA, assim como mudanças na orientação e posição de resíduos vizinhos. Às concentrações mais elevadas, as curvas de espalhamento de raio X apresentam um pico largo na região de Porod, indicando a presença de micelas de surfactantes em solução. Os parâmetros característicos das micelas ligadas às proteínas são similares aos obtidos para as micelas puras. A hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus (HbGp), similar à da Lumbricus terrestris (HbLt), é uma proteína oligomérica formada por dois discos hexagonais sobrepostos, e é constituída por grande quantidade de subunidades de pesos moleculares de 12 a 16 kDa, que conferem à proteína um peso molecular total de 3 MDa. Na ausência de surfactante, as curvas de SAXS no pH 7,0 são muito parecidas e revelam que a hemoglobina nas formas oxi-, meta- e cianometa- apresentam raios de giro similares em torno de 130 Å, com diâmetro máximo de 300 Å. Estes valores são idênticos aos valores publicados recentemente para a HbLt. Na presença de 2 mM SDS no pH 7,0, a oxi-HbGp possui uma curva de espalhamento de uma partícula de raio de giro de 130 Å, sugerindo que ocorre uma dissociação inicial dos dois discos hexagonais. No caso da meta-HbGp nestas condições, a dissociação é mais efetiva. No pH 9,0, tanto a oxi- quanto a meta-HbGp sofrem uma dissociação total, com ou sem surfactante, sendo que a partícula em solução possui raio de giro de 30 Å. No caso da cianometa-HbGp, não ocorre dissociação no pH 7,0 na presença de surfactante, nem no pH 9,0, sugerindo que nesta forma, a proteína oligomérica apresenta a maior estabilidade estrutural. No caso dos monômeros, os raios de giro praticamente não sofrem alteração com o estado de oxidação do átomo de ferro do grupo heme, sendo em torno de 3540 Å, com exceção do monômero da cianometa-HbGp, onde o raio de giro é 61 Å, sugerindo que, neste caso, algum tipo de agregação esteja ocorrendo.In this work, the results obtained in the study of the interaction of anionic sodium dodecyl sulphate (SDS), zwitterionic N-hexadecyl-N, N-dimethyl-3-ammonium-1-propane sulphonate (HPS) and cationic cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) with human (HSA) and bovine (BSA) serum albumins at pH 5.0, 7.0 and 9.0 are shown. The fluorescence results have shown that upon interaction of BSA with surfactants at the initial surfactant concentration, a quenching of fluorescence takes place. In the interaction with HSA, an opposite effect is observed, i.e., an increase in quantum yield takes place, with the presence of cooperativity in the surfactant binding. Measurements of fluorescence lifetime present a biexponential decay for both albumins with average lifetimes of 6.3 ns and 4.9 ns for BSA and HSA, respectively, that are reduced with the increase of surfactant concentrations. The results obtained from circular dichroism technique have shown that there is no total albumin denaturation in the range of surfactant concentrations used, and molecular modeling revealed that the spectroscopic changes are due to changes in the orientation of W131 and W214 and their neighborhood in BSA, and W214 in HSA. At high surfactant concentrations, a broad peak in the Porod region suggests the presence of micelles in protein solution. The parameters for the micelles bound to the proteins are similar to those obtained for pure surfactant micelles. The extracellular hemoglobin of Glossoscolex paulistus (HbGp), similar to hemoglobin of Lumbricus terrestris (HbLt), is an oligomeric protein constituted by two hexagonal layers and a large number of subunits of molecular weight between 1216 kDa and around 29 kDa, giving to the protein a total molecular weight of 3 MDa. In the absence of surfactants, at pH 7.0, SAXS curves are similar, revealing that the protein in the oxy-, met-, and cyanomet- forms has a radius of gyration of 130 Å and a maximum diameter of 300 Å. Similar values were reported recently for HbLt. In the presence of 2 mM SDS at pH 7.0 the oxy-HbGp presents a scattering curve of a particle with radius of gyration 130 Å, but with a reduced thickness, suggesting that an initial dissociation takes place into two hexagonal layers. In the case of met-HbGp in the presence of 2 mM SDS, the dissociation is more effective for both pH 7.0 and 9.0. In the case of cyanomet-HbGp, the dissociation is not so effective as in the case of oxy- and met- forms, suggesting that in this oxidation form, the protein presents high structural stability. In the case of monomers, the radius of gyration practically does not change with the state of oxidation of the iron atom in the heme groups, being around 3540 Å, except in the case of the monomer in the cyanomet form, whose radius of gyration is 61 Å, suggesting that in this case, some kind of aggregation takes place.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTabak, MarcelGelamo, Emerson Luiz2003-03-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75132/tde-14082025-075839/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-14T13:01:02Zoai:teses.usp.br:tde-14082025-075839Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-14T13:01:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicos
Spectroscopic studies of the interactions of extracellular hemoglobin from Glossoscolex paulistus and human (HSA) and bovine (BSA) albumins with ionic surfactants
title Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicos
spellingShingle Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicos
Gelamo, Emerson Luiz
albumina bovina
albumina humana
bovine serum albumin
espectroscopia
extracellular hemoglobin
hemoglobina extracelular
human serum albumin
ionic surfactants
spectroscopy
surfactantes iônicos
title_short Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicos
title_full Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicos
title_fullStr Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicos
title_full_unstemmed Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicos
title_sort Estudos espectroscópicos das interações da hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus e albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) com surfactantes iônicos
author Gelamo, Emerson Luiz
author_facet Gelamo, Emerson Luiz
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Tabak, Marcel
dc.contributor.author.fl_str_mv Gelamo, Emerson Luiz
dc.subject.por.fl_str_mv albumina bovina
albumina humana
bovine serum albumin
espectroscopia
extracellular hemoglobin
hemoglobina extracelular
human serum albumin
ionic surfactants
spectroscopy
surfactantes iônicos
topic albumina bovina
albumina humana
bovine serum albumin
espectroscopia
extracellular hemoglobin
hemoglobina extracelular
human serum albumin
ionic surfactants
spectroscopy
surfactantes iônicos
description Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos através das técnicas espectroscópicas de fluorescência estática e resolvida no tempo, e dicroísmo circular, assim como da técnica estrutural de espalhamento de raio X a baixo ângulo (SAXS), no estudo das interações dos surfactantes aniônico, dodecil sulfato de sódio (SDS), zwiteriônico, N-hexadecil-N,N-dimetil-3-amônio-1-propano sulfonato (HPS), e catiônico, cloreto de cetiltrimetilamônio (CTAC), com albuminas humana (HSA) e bovina (BSA) nos pHs 5,0, 7,0 e 9,0. Os resultados de fluorescência mostraram que nas interações da BSA com os surfactantes, às concentrações iniciais, ocorre uma supressão da fluorescência nos três pHs estudados. Na interação dos surfactantes com HSA um efeito contrário é verificado, ou seja, ocorre um aumento do rendimento quântico, com a ocorrência de cooperatividade na ligação dos surfactantes. Medidas de tempo de vida de fluorescência apresentam um decaimento biexponencial com tempos de vida médios para a BSA de 6,3 ns, e para a HSA de 4,9 ns, que são reduzidos com o aumento da concentração de SDS e CTAC. Os resultados de dicroísmo circular indicam que não ocorrem mudanças substanciais na estrutura secundária das albuminas na faixa de concentração de surfactante utilizada, e a modelagem molecular revela que as mudanças espectroscópicas verificadas estão relacionadas com as mudanças na orientação dos resíduos triptofanos W131 e W214 na BSA, e do W214 na HSA, assim como mudanças na orientação e posição de resíduos vizinhos. Às concentrações mais elevadas, as curvas de espalhamento de raio X apresentam um pico largo na região de Porod, indicando a presença de micelas de surfactantes em solução. Os parâmetros característicos das micelas ligadas às proteínas são similares aos obtidos para as micelas puras. A hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus (HbGp), similar à da Lumbricus terrestris (HbLt), é uma proteína oligomérica formada por dois discos hexagonais sobrepostos, e é constituída por grande quantidade de subunidades de pesos moleculares de 12 a 16 kDa, que conferem à proteína um peso molecular total de 3 MDa. Na ausência de surfactante, as curvas de SAXS no pH 7,0 são muito parecidas e revelam que a hemoglobina nas formas oxi-, meta- e cianometa- apresentam raios de giro similares em torno de 130 Å, com diâmetro máximo de 300 Å. Estes valores são idênticos aos valores publicados recentemente para a HbLt. Na presença de 2 mM SDS no pH 7,0, a oxi-HbGp possui uma curva de espalhamento de uma partícula de raio de giro de 130 Å, sugerindo que ocorre uma dissociação inicial dos dois discos hexagonais. No caso da meta-HbGp nestas condições, a dissociação é mais efetiva. No pH 9,0, tanto a oxi- quanto a meta-HbGp sofrem uma dissociação total, com ou sem surfactante, sendo que a partícula em solução possui raio de giro de 30 Å. No caso da cianometa-HbGp, não ocorre dissociação no pH 7,0 na presença de surfactante, nem no pH 9,0, sugerindo que nesta forma, a proteína oligomérica apresenta a maior estabilidade estrutural. No caso dos monômeros, os raios de giro praticamente não sofrem alteração com o estado de oxidação do átomo de ferro do grupo heme, sendo em torno de 3540 Å, com exceção do monômero da cianometa-HbGp, onde o raio de giro é 61 Å, sugerindo que, neste caso, algum tipo de agregação esteja ocorrendo.
publishDate 2003
dc.date.none.fl_str_mv 2003-03-28
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75132/tde-14082025-075839/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75132/tde-14082025-075839/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1865492327907196928