Caracterizando o perfil enzimático de extratos de tentáculos da água-viva do Atlântico Sul Olindias sambaquiensis (Hydrozoa)

Translated title
Characterising the enzymatic profile of tentacle extracts from the South Atlantic jellyfish Olindias sambaquiensis (Hydrozoa)

Publication type
Master's thesis
Language
Portuguese
Access rights
Open Access
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Abstract
Jellyfishes are amongst the most familiar of venomous marine animals. Jellyfish encounters with humans are common, although subsequent envenomation has varying toxicity ranging from usually mild symptoms to sometimes lethal consequences. Jellyfish venoms are of biotechnological importance, with toxins displaying antimicrobial, analgesic and anti-tumor activities. Furthermore, proteolytic enzymes have also been described. Recently, the proteomic profile of putative toxins isolated from nematocysts of the hydromedusae Olindias sambaquiensis was reported, which included protease and phospholipase enzymes. Here we present the results of a study to experimentally confirm enzymatic activity in extract of O. sambaquiensis tentacles. Specimens of O. sambaquiensis were collected at the coast of São Sebastião, SP, Brazil. A procedure to generate tentacle extract was standardised, yielding high quantities of proteins of different molecular masses. The extract was assayed for the presence of metalloproteases, serine proteases and phospholipase A2 activities using substrates that cover a wide range of each class of these enzymes and also specific substrates for metalloproteases ADAMs and MMPs. The extract showed activity towards all substrates confirming previous proteomic evidence for the presence of these enzymes. In addition, proteolytic activity was also detected by zymography assays on casein and gelatin. However, when comparing these activities to snake venoms, which are rich in proteases and phospholipases, the metalloprotease activity detected was lower than the high levels observed in Bothrops jararaca venom, but levels of serine protease and phospholipase A2 enzyme activity was comparable to the one observed in venoms of Bothrops snakes, known for its strong anti-coagulant and myotoxic activities due to serine proteases and phospholipases A2 molecules, respectively. These data validate the functional properties of proteins characterised previously by proteomics and provide a better understanding of the toxin arsenal of this underexplored venomous animal, indicating the role of active serine proteases and phospholipases A2 in the action of the venom.
metadata.dc.description.abstractpt
As águas-vivas ou medusas estão entre os animais peçonhentos marinhos mais populares. Acidentes envolvendo medusas são comuns e sua toxicidade para humanos pode variar de sintomas leves até envenenamentos fatais em alguns casos. Os venenos de medusas são de importância biotecnológica, apresentando toxinas com atividade antimicrobiana, analgésica e antitumoral. Além disso, enzimas proteolíticas também já foram descritas. Recentemente o perfil proteômico de toxinas putativas dos nematocistos isolados da hidromedusa Olindias sambaquiensis foi caracterizado, identificando a presença de proteases e fosfolipases. Nesse trabalho nós apresentamos os resultados de um estudo que confirma a presença de atividade enzimática no extrato de tentáculos de O. sambaquiensis. Os espécimes foram coletados na costa de São Sebastião, SP, Brasil. O procedimento para obtenção do extrato de tentáculos foi padronizado, rendendo grande quantidade de proteínas de diferentes massas moleculares. O extrato foi avaliado quanto a presença de atividade de metaloproteases, serino proteases e fosfolipases A2, utilizando substratos genéricos para essas enzimas e também substratos específicos para as metaloproteases do tipo ADAMs e MMPs. O extrato apresentou atividade sobre todos os substratos, confirmando evidências proteômicas anteriores. Além disso, a atividade proteolítica também foi detectada por ensaios de zimografia em caseína e gelatina. Quando comparamos essas atividades com venenos de serpentes, que são abundantes em proteases e fosfolipases, a atividade de metaloproteases obtida foi bem menor que os altos índices demonstrados pelo veneno de Bothrops jararaca, entretanto, as atividades observadas para serino proteases e fosfolipases A2 foram comparáveis à atividade observada em venenos de serpentes Bothrops, conhecidas pela sua forte atividade anticoagulante e miotóxica devido a presença de serino proteases e fosfolipases A2, respectivamente. Esses resultados validam as propriedades funcionais das proteínas caracterizadas previamente pelo proteoma e fornecem um melhor entendimento do arsenal tóxico desse animal peçonhento pouco explorado, indicando o papel das serino proteases e fosfolipases A2 na ação do veneno.
Reference
KNITTEL, Paloma Sirigatti. Caracterizando o perfil enzimático de extratos de tentáculos da água-viva do Atlântico Sul Olindias sambaquiensis (Hydrozoa). 2016. 37 p. Dissertação (Mestrado em Ciências - Toxinologia) - Instituto Butantan, São Paulo, 2016.
Knittel PS. Caracterizando o perfil enzimático de extratos de tentáculos da água-viva do Atlântico Sul Olindias sambaquiensis (Hydrozoa) [Characterising the enzymatic profile of tentacle extracts from the South Atlantic jellyfish Olindias sambaquiensis (Hydrozoa)] [Master's thesis]. São Paulo: Instituto Butantan; 2016. 37 p. Portuguese
Link to cite this reference
https://repositorio.butantan.gov.br/handle/butantan/3344
Issue Date
2016


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