Variações proteômicas do efeito da peçonha de Bothrops jararaca em linhagens celulares tumorais de mama.

Translated title
Proteomic variations of the effect of Bothrops jararaca snake venom on breast tumor cells

Publication type
Master's thesis
Language
Portuguese
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Open Access
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Abstract
Cancer is characterized by unnatural cell growth that can result from genetic mutations escaping the apoptosis process. Cancer cells invade adjacent or distant tissues and, added to the process of angiogenesis and metastasis, they clump together to form the tumor. There are currently some papers describing the antitumorigenic biochemical characteristics of snake venom that claim that this type of venom is capable of inhibiting cell proliferation and promoting cell death by different means. However, there is no work characterizing the proteomic molecular effect of the tumor cell lines treatment with snake venom. In this work, we characterized the comparative, functional and quantitative differential proteome of the MCF-7 and MDA-MB231 tumor cell lines treated with Bothrops jararaca venom at different concentrations. Based on data obtained from the cytotoxic assays of B. jararaca venom treatment in these cells we subjected these lineages to low (0.63 μg / mL) and high / subcitotoxicity (2.5 μg / mL) doses of venom for 24 h. The cells were subjected to ice-cold 8M urea cell lysis, reduction and alkylation, trypsin digestion and desalination for analysis by high resolution liquid chromatography coupled to mass spectrometry (nLC-MS / MS). In order to identify, quantify, characterize and compare the functional and biochemical proteins profile in which abundance changed significantly after venom treatment, we used MaxQuant, Perseus and PantherDB, Reactome and String software for data analysis. These analyzes show the differential expression of various proteins, such as histone H3, SNX3, HEL-S-156an, MCC2 and GSTM3. Several of these proteins play important cancer-related roles, such as cell proliferation, invasion, metastasis, apoptosis and stress response. Therefore, these data show that the venom or some of its components have a potential use for cancer therapy and may induce a homeostatic imbalance in cancer cells.
metadata.dc.description.abstractpt
Venenos de aranhas do gênero Phoneutria são complexos e causam efeitos locais e sistêmicos, tais como intensa dor, paralisia espástica, disfunção autonômica, convulsões, priapismo, taquicardia, disturbos visuais, fasciculação, prurido e morte. Esses efeitos são ocasionados por toxinas específicas, direcionadas contra uma grande variedade de alvos farmacológicos, fazendo delas importantes agentes no estudo de novas moléculas com potencial aplicação na medicina e agricultura. Nesse estudo, o veneno da aranha P. nigriventer foi extraído, desidratado e armazenado a -20°C até os procedimentos experimentais. A quantificação das proteínas no veneno bruto foi realizada utilizando o reagente de Bradfort e as frações obtidas por cromatografia foram quantificadas através de um espectrofotômetro de nano volume. O perfil eletroforético do veneno foi analisado com e sem redução das pontes dissulfeto. As bandas obtidas foram recortadas e submetidas ao procedimento de digestão tripsínica assim como em solução, e subsequente análise por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas (LC-MS/MS) para identificação das proteínas correspondentes e comparadas no banco de sequencias não redundante UNIPROT. A atividade proteolítica do veneno da aranha P. nigriventer foi avaliada pela técnica de zimografia sem inibidores ou com PMSF ou EDTA. Observamos proteases na faixa de 14 kDa com intensa atividade gelatinolítica mas sem as características de metaloproteinase ou serinoproteinase, que ainda não foram devidamente estudadas. Em busca por novas moléculas presentes neste veneno submetemos o veneno bruto a fracionamento por HPLC e cerca de 52 picos foram obtidos. Avaliamos a integridade do veneno identificando duas toxinas conhecidas, a Tx3-4 e a Tx2-6 por espectrometria de massas (LC/ESI-MS) e observação dos efeitos após injeção em camundongos. Das 52 frações analisadas, cerca de 20 frações demonstraram atividade tóxica. Diferentes sintomas foram observados como prostração, diarreia, diminuição dos reflexos, alterações respiratórias, ereção peniana, letargia, hipersalivação, convulsão, agitação extrema, paralisia dos membros posteriores e morte de alguns animais. Todas as frações ativas foram submetidas à análise por espectrometria de massas. Apenas 21 dos mais de 150 peptídeos estimados foram identificados no banco de dados, mostrando que uma análise proteômica abrangente ainde sa faz necessária.
Reference
KISAKI, Carolina Yukiko. Variações proteômicas do efeito da peçonha de Bothrops jararaca em linhagens celulares tumorais de mama. 2019 175f. Dissertação (Mestrado em Ciências - Toxinologia) – Instituto Butantan, São Paulo, 2019. Kisaki CY. Variações proteômicas do efeito da peçonha de Bothrops jararaca em linhagens celulares tumorais de mama [Proteomic variations of the effect of Bothrops jararaca snake venom on breast tumor cells] [Master's thesis]. São Paulo: Instituto Butantan; 2019. 175 p. Portuguese
Link to cite this reference
https://repositorio.butantan.gov.br/handle/butantan/3598
Issue Date
2019


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