Caracterização estrutural e funcional de uma proteína isolada do plasma de serpentes Bothrops jararaca, relacionada ao cininogênio de alta massa molecular de mamíferos

Translated title
Structural and functional characterization of a protein isolated from Bothrops jararaca snake plasma, related to the mammalian high molecular weight kininogen

Publication type
Master's thesis
Language
Portuguese
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Open Access
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Abstract
The Bothrops jararaca snake plasma is rich in protease inhibitors, some of which have inhibitory activity on toxins from its own venom. One of these, which has a molecular mass of 110 kDa, is a potent inhibitor of cysteine-peptidase and releases a peptide that induces contraction of homologous smooth musculature. For these characteristics this protein, named BjHK (Bothrops jararaca High Molecular Weight Kininogen) was correlated to mammalian high molecular weight kininogens. Moreover, it was found that this protein inhibits metalloproteases present in the B. jararaca venom. This effect was also observed in human high molecular weight kininogen and correlated to portions of the domain 5 of this protein. The aim of this project is to search for homologies between BjHK and the human kininogen, as well as a possible inhibitory activity of this protein on platelet aggregation and cells adhesion. These activities were also described in human high molecular weight kininogen. By mass spectrometry we identified the presence of homology to the protein BJ46a isolated from the same snake plasma, described with an antihemorrhagic factor. The BJ46a (BjHK) shows no homology with the human kininogen, but it has common characteristics to this protein. We identified probable regions responsible for the cysteine-peptidase and metalloproteinases inhibition and sequences described as hypotensive peptides from B jararaca plasma and a sequence possibly responsible for the inhibition of platelet aggregation. On platelets, the BjHK presented an inhibitory activity when thrombin was used as agonist. In addition, BjHK inhibited changes in leukocyte-endothelium interactions induced by the B. jararaca venom, probably due to its inhibitory activity on the venom metalloproteases. Our data have suggested that BjHK and BJ46a are the same protein, in different states of complex. The BjHK could be the dimerized or trimerized structure of BJ46a, being a protein belonging to the type 3 cystatins superfamily due to the fact that it has structural homology to the fetuins.
metadata.dc.description.abstractpt
O plasma da serpente Bothrops jararaca é rico em inibidores de proteases, alguns dos quais com atividade inibitória sobre toxinas presentes no veneno de serpentes da mesma espécie. Um desses inibidores apresenta massa molecular de 110 kDa, é um potente inibidor de cisteíno-peptidase e libera um peptídeo que induz contração de musculatura lisa homóloga. Por estas características, essa proteína, denominada BjHK (Bothrops jararaca High Molecular Weight Kininogen), foi correlacionada ao cininogênio de alta massa molecular de mamíferos. Além dessas propriedades, verificou-se que essa proteína inibe metaloproteases presentes no veneno de B. jararaca. Esse efeito também foi observado no cininogênio de alta massa molecular humano e correlacionado a porções do domínio 5 dessa proteína. O objetivo do presente projeto é procurar possíveis homologias entre a BjHK e o cininogênio humano, além de possíveis atividades inibitórias sobre agregação plaquetária e adesão celular, atividades estas também descritas no cininogênio de alta massa molecular humano. Por espectrometria de massas identificamos homologia para a proteína BJ46a isolada do plasma da mesma serpente, descrita com um fator antihemorrágico. A BJ46a (BjHK) não apresenta homologia com o cininogênio humano, porém possui características comuns a essa proteína. Foram identificadas prováveis regiões responsáveis pela inibição de cisteíno-peptidase e metaloproteases, além de sequencias descritas como hipotensoras e inibidoras de agregação plaquetária. Quanto ao efeito sobre plaquetas, o BjHK apresentou uma atividade inibitória sobre plaquetas, quando foi utilizada a trombina como agonista. Além disso, o BjHK inibiu as alterações na interação leucócito-endotélio induzidas pelo veneno de B. jararaca, provavelmente devido a sua atividade inibitória sobre metaloproteases do veneno. Até o momento, nossos dados sugerem que a proteína BjHK e a BJ46a sejam a mesma proteína, encontradas em diferentes estados de complexação. A BjHK poderia ser a forma dimerizada ou trimerizada da BJ46a, sendo uma proteína pertencente a super família das cistatinas do tipo 3, devido ao fato de apresentar homologia estrutural as fetuínas.
Reference
SANSON, André Luiz. Caracterização estrutural e funcional de uma proteína isolada do plasma de serpentes Bothrops jararaca, relacionada ao cininogênio de alta massa molecular de mamíferos. 2012. 88 p. Dissertação (Mestrado em Ciências - Toxinologia) - Instituto Butantan, São Paulo, 2012.
Sanson AL. Caracterização estrutural e funcional de uma proteína isolada do plasma de serpentes Bothrops jararaca, relacionada ao cininogênio de alta massa molecular de mamíferos [Structural and functional characterization of a protein isolated from Bothrops jararaca snake plasma, related to the mammalian high molecular weight kininogen] [Master's thesis]. São Paulo: Instituto Butantan; 2012. 88 p. Portuguese
Link to cite this reference
https://repositorio.butantan.gov.br/handle/butantan/3316
Issue Date
2012


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