Navegando por Autor "Monteiro, Norberto de Kássio Vieira"
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Artigo An insulin receptor-binding multifunctional protein from tamarindus indica L. presents a hypoglycemic effect in a diet-induced type 2 diabetes-preclinical study(Foods, 2022-07) Maciel, Bruna Leal Lima; Costa, Izael de Sousa; Lima, Mayara Santos Rosa; Medeiros, Amanda; Bezerra, Lucas Lima; Santos, Paula; Serquiz, Alexandre; Lima, Maíra Conceição Jerônimo de Souza; Oliveira, Gerciane Santos de; Santos, Elizeu Antunes dos; Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Morais, Ana HeloneidaThe objectives of this study were to evaluate the hypoglycemic effect of the trypsin inhibitor isolated from tamarind seeds (TTI) in an experimental model of T2DM and the in silico interaction between the conformational models of TTI 56/287 and the insulin receptor (IR). After inducing T2DM, 15 male Wistar rats were randomly allocated in three groups (n = 5): 1—T2DM group without treatment; 2—T2DM group treated with adequate diet; and 3—T2DM treated with TTI (25 mg/kg), for 10 days. Insulinemia and fasting glucose were analyzed, and the HOMA-IR and HOMA-β were calculated. The group of animals treated with TTI presented both lower fasting glucose concentrations (p = 0.0031) and lower HOMA-IR indexes (p = 0.0432), along with higher HOMA-β indexes (p = 0.0052), than the animals in the other groups. The in silico analyses showed that there was an interaction between TTIp 56/287 and IR with interaction potential energy (IPE) of −1591.54 kJ mol−1 (±234.90), being lower than that presented by insulin and IR: −894.98 kJ mol−1 (±32.16). In addition, the presence of amino acids, type of binding and place of interaction other than insulin were identified. This study revealed the hypoglycemic effect of a bioactive molecule of protein origin from Tamarind seeds in a preclinical model of T2DM. Furthermore, the in silico analysis allowed the prediction of its binding in the IR, raising a new perspective for explaining TTI’s action on the glycemic responseDissertação Avaliação das atividades anti-inflamatória, anticoagulante e antiproliferativa do inibidor de quimotripsina das sementes de erythrina velutina (EvCI)(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-02-22) Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Uchoa, Adriana Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/6644671747055211; ; http://lattes.cnpq.br/8804303821523487; Souza, Giulianna Paiva Viana de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/9747224552107070; Franco, Octávio Luiz; ; http://lattes.cnpq.br/8598274096498065Estudos indicam que vários componentes medicinais foram isolados de vegetais, os quais apresentam atividades antibacterianas, antifúngicas, antitumorais e anti-inflamatórias. Sepse é caracterizada por uma inflamação sistêmica que tem como conseqüência a produção exarcebada de mediadores inflamatórios, pela excessiva ativação de células inflamatórias e coagulação intravascular disseminada (CIVD), na qual a elastase neutrofílica humana exerce um papel importante na sua patogênese. Diversos estudos epidemiológicos sugerem que componentes de vegetais, especialmente de leguminosas, podem desempenhar um papel benéfico na redução da incidência de diferentes tipos de câncer. Um inibidor de quimotripsina do tipo Kunitz (Varela, 2010) foi purificado de sementes de Erythrina velutina (Mulungu) por fracionamento com sulfato de amônio, cromatografias de afinidade em Tripsina-Sepharose e Quimotripsina-Sepharose e cromatografia de troca iônica em Resource Q 1 mL (GE Healthcare), em sistema FPLC/AKTA. O inibidor, denominado EvCI, apresentou uma massa molecular de 17 kDa, determinada por SDS-PAGE. A proteína purificada foi capaz de inibir a elastase de neutrófilos humanos (ENH), apresentando um IC50 de 3,12 nM. O EvCI foi capaz de inibir ambas as vias de liberação de ENH estimuladas por PAF e fMLP (75,6% e 65%, respectivamente). O inibidor também inibiu a migração leucocitária em camundongos sépticos em cerca de 87% e prolongou o tempo de coagulação com inibição do fator Xa. EvCI não apresentou atividade hemolítica nem citotóxica. EvCI apresentou um efeito antiproliferativo seletivo para linhagens de células HepG2 com IC50 de 0,5 μg /mL. Estes resultados sugerem o EvCI como uma molécula antagonista dos receptores PAF/fMLP e um potencial emprego no combate a distúrbios relacionados a inflamação, coagulação intravascular disseminada (CIVD) e cancerArtigo Characterization and pharmacological properties of a novel multifunctional kunitz inhibitor from erythrina velutina seeds(PloS One, 2013-05) Morais, Ana Heloneida de Araújo; Machado, Richele Janaína Araújo; Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Migliolo, Ludovico; Silva, Osmar Nascimento; Pinto, Michele Flaviane Soares; Oliveira, Adeliana; Franco, Octávio Luiz; Kiyota, Sumika; Bemquerer, Marcelo Porto; Uchôa, Adriana Ferreira; Santos, Elizeu Antunes dosInhibitors of peptidases isolated from leguminous seeds have been studied for their pharmacological properties. The present study focused on purification, biochemical characterization and anti-inflammatory and anticoagulant evaluation of a novel Kunitz trypsin inhibitor from Erythrina velutina seeds (EvTI). Trypsin inhibitors were purified by ammonium sulfate (30–60%), fractionation followed by Trypsin-Sepharose affinity chromatography and reversed-phase high performance liquid chromatography. The purified inhibitor showed molecular mass of 19,210.48 Da. Furthermore, a second isoform with 19,228.16 Da was also observed. The inhibitor that showed highest trypsin specificity and enhanced recovery yield was named EvTI (P2) and was selected for further analysis. The EvTI peptide fragments, generated by trypsin and pepsin digestion, were further analyzed by MALDI-ToF-ToF mass spectrometry, allowing a partial primary structure elucidation. EvTI exhibited inhibitory activity against trypsin with IC50 of 2.261028 mol.L21 and constant inhibition (Ki) of 1.061028 mol.L21 , by a non-competitive mechanism. In addition to inhibit the activity of trypsin, EvTI also inhibited factor Xa and neutrophil elastase, but do not inhibit thrombin, chymotrypsin or peptidase 3. EvTI was investigated for its anti-inflammatory and anticoagulant properties. Firstly, EvTI showed no cytotoxic effect on human peripheral blood cells. Nevertheless, the inhibitor was able to prolong the clotting time in a dose-dependent manner by using in vitro and in vivo models. Due to antiinflammatory and anticoagulant EvTI properties, two sepsis models were here challenged. EvTI inhibited leukocyte migration and specifically acted by inhibiting TNF-a release and stimulating IFN-a and IL-12 synthesis. The data presented clearly contribute to a better understanding of the use of Kunitz inhibitors in sepsis as a bioactive agent capable of interfering in blood coagulation and inflammationArtigo Interaction between insulin receptor and a peptide derived from a trypsin inhibitor purified from tamarind seed: An in silico screening of insulin-like peptides(Arabian Journal of Chemistry, 2024-06) Vale, Sancha Helena de Lima; Gomes, Ana Francisca Teixeira; Medeiros, Wendjilla Fortunato de; Bezerra, Lucas Lima; Luz, Anna Beatriz Santana; Sousa Junior, Francisco Canindé de; Santos, Eliseu Antunes dos; Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Morais, Ana Heloneida de Araújo; https://orcid.org/0000-0002-0972-1678; https://orcid.org/0000-0002-5565-7101; https://orcid.org/0000-0003-2042-4348; https://orcid.org/0000-0002-6460-911XThe aim of this study was to prospect in silico peptides derived from a multifunctional protein and assess their interaction with the insulin receptor (IR). The trypsin inhibitor isolated from tamarind seeds (TTI) was obtained through trypsin sepharose 4B-CNBr affinity chromatography and subsequently characterized. The TTI underwent in vitro hydrolysis to assess its susceptibility to enzymatic degradation and determine suitable enzymes for cleavage in silico. The theoretical model was established to assess the purified tamarind seed trypsin inhibitor (TTIp 56/287) being cleaved in silico and selected for simulation by molecular dynamics. Among the peptides generated, Peptidetripquimo59 presented the most negative docking score (-175.53) with the IR, indicating strong affinity and stability in complex formation. Significant interaction with the IR was observed for key residues, including arginine 16 (-209.07 kJ mol-1), threonine 1 (-148.54 kJ mol-1), and valine 2 (-94.53 kJ mol1). Additionally, it was discovered that both insulin and Peptidetripquimo59 exhibit binding to the identical location on the insulin receptor (IR). The results of the semi-empirical approach revealed that Peptidetripquimo59 exhibited greater potential for interaction with the IR compared to other complexes such as the insulin-IR complex, suggesting its candidacy as a starting point for the development of therapeutic agents targeting both type 1 and type 2 Diabetes mellitusArtigo A lactose-binding lectin from the marine sponge cinachyrella apion (Cal) induces cell death in uuman cervical adenocarcinoma cells(Marine Drugs, 2012-03) Morais, Ana Heloneida de Araújo; Rabelo, Luciana; Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Serquiz, Raphael Paschoal; Santos, Paula; Oliveira, Ruth; Oliveira, Adeliana Silva de; Rocha, Hugo; Uchôa, Adriana Ferreira; Santos, Elizeu Antunes dosCancer represents a set of more than 100 diseases, including malignant tumors from different locations. Strategies inducing differentiation have had limited success in the treatment of established cancers. Marine sponges are a biological reservoir of bioactive molecules, especially lectins. Several animal and plant lectins were purified with antitumor activity, mitogenic, anti-inflammatory and antiviral, but there are few reports in the literature describing the mechanism of action of lectins purified from marine sponges to induce apoptosis in human tumor cells. In this work, a lectin purified from the marine sponge Cinachyrella apion (CaL) was evaluated with respect to its hemolytic, cytotoxic and antiproliferative properties, besides the ability to induce cell death in tumor cells. The antiproliferative activity of CaL was tested against HeLa, PC3 and 3T3 cell lines, with highest growth inhibition for HeLa, reducing cell growth at a dose dependent manner (0.5–10 µg/mL). Hemolytic activity and toxicity against peripheral blood cells were tested using the concentration of IC50 (10 µg/mL) for both trials and twice the IC50 for analysis in flow cytometry, indicating that CaL is not toxic to these cells. To assess the mechanism of cell death caused by CaL in HeLa cells, we performed flow cytometry and western blotting. Results showed that lectin probably induces cell death by apoptosis activation by pro-apoptotic protein Bax, promoting mitochondrial membrane permeabilization, cell cycle arrest in S phase and acting as both dependent and/or independent of caspases pathway. These results indicate the potential of CaL in studies of medicine for treating cancerDissertação Nanoencapsulação do inibidor de tripsina isolado de sementes de Tamarindus Indica (L.) em quitosana e proteína do leite isolada: caracterização de partículas, estudo da eficiência e estabilidade da atividade antitríptica(2018-05-11) Queiroz, Jaluza Luana Carvalho de; Morais, Ana Heloneida de Araújo; Passos, Thais Souza; ; ; ; Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes; ; Monteiro, Norberto de Kássio Vieira;Estudos comprovam que o inibidor de tripsina isolado de sementes de tamarindo (Tamarindus indica L.) (ITT) apresenta ação sacietogênica e antiinflamatória em modelo experimental. Com base nisso e visando aumentar a eficiência e estabilidade da atividade antitríptica, o presente estudo investigou o efeito da quitosana purificada e da conjugação desta com a proteína do soro do leite isolada na incorporação de ITT. O inibidor foi extraído das sementes de tamarindo e isolado por meio de cromatografia de afinidade em Tripsina-Sepharose. Para o encapsulamento, foi utilizada a técnica de nanoprecipitação em solvente orgânico, e os agentes encapsulantes avaliados foram quitosana, proteína do leite isolada e combinação entre ambos, respectivamente, nas proporções ITT: agente encapsulante de: 1:4, 1:4 e 1:2:2 p/p. As partículas obtidas foram avaliadas quanto à eficiência de incorporação, caracterizadas por diferentes métodos físico-químicos, determinação da quantidade (mg) de inibidor que reduz a atividade da tripsina em 50% (IC50) e, estabilidade em diferentes temperaturas (40, 60, 80 e 100°C) e pH (2, 3, 6, 8). Com relação à eficiência de incorporação, não houve diferença estatística entre as formulações avaliadas (p>0,05). As micrografias dos encapsulados mostrou a formação de partículas esféricas e com superfície lisa, com exceção daquele à base de quitosana, no qual foram observadas partículas sem formato esférico e, com superfícies repletas de depressões. As espectroscopias forneceram indicativo do encapsulamento do ITT com os três materiais de parede estudados. Os difratogramas apontaram que todos os encapsulados apresentaram estrutura amorfa. A encapsulação com proteína do leite isolada, quitosana e a combinação de materiais de parede promoveram uma redução na IC50, respectivamente, sendo iguais a 0.18 mg, 0.04 mg e 0.05 mg, em comparação com 0.21 mg de ITT, o que foi comprovado ser ação do inibidor considerando que os materiais de parede não apresentaram atividade antitriptica. Em relação à estabilidade, apenas as partículas à base da combinação quitosana e proteína do leite isolada preservaram a atividade antitriptica do inibidor até 80°C e, em todos os pHs avaliados (assim como o EQ). Assim, pode-se concluir que a combinação de agentes encapsulantes foi uma estratégia de extrema importância para aprimorar a função e estabilidade do inibidor de tripsina do tamarindo.Tese Novos protocolos teóricos utilizados nos estudos das ligações hidrogênio-hidrogênio, na estabilidade do tetraedrano, seus derivados e das reações de diels-alder e na quantificação da afinidade de fármacos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-10-09) Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Firme, Caio Lima; Mazze, Fernanda Marur; ; http://lattes.cnpq.br/9097929538985483; ; http://lattes.cnpq.br/6586639715910129; ; http://lattes.cnpq.br/8804303821523487; Vieira, Davi Serradella; ; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471; Barbosa, Euzébio Guimarães; ; http://lattes.cnpq.br/3197108792266393; Santos, Cláudio Costa dos; ; http://lattes.cnpq.br/7194981921130281; Silva, Thereza Amélia Soares da; ; http://lattes.cnpq.br/7252959688681950Esta tese foi realizada em quatro capítulos, todos a nível teórico, enfocados principalmente na densidade eletrônica. No primeiro capítulo, nos descrevemos a aplicação de um minicurso para estudo das reações de Diels-Alder na Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Utilizando ferramentas de química computacional, os estudantes puderam construir um determinado conhecimento e puderam associar importantes aspectos da físico-química e da química orgânica. No segundo capítulo, estudamos um novo tipo de interação química envolvendo átomos de hidrogênio de carga neutra, denominada de ligação hidrogênio-hidrogênio (H-H). Nesse estudo realizado com alcanos complexados, fornece novas e importantes informações acerca das suas estabilidades envolvendo esse tipo de interação. Mostramos que a ligação H-H desempenha um papel secundário na estabilidade de alcanos ramificados em comparação aos seus isômeros menos ramificados ou lineares. No terceiro capítulo, estudamos a estrutura eletrônica e a estabilidade do tetraedrano, de tetraedranos substituídos e seus parentes de silício e germânio. Avaliamos o efeito do substituinte na gaiola de carbono dos derivados do tetraedrano e os resultados indicam que fortes grupos retiradores de elétrons (GRE) causam pequena instabilidade na gaiola carbônica, em contrapartida, fracos GRE resulta em grande instabilidade. Mostramos que na aromaticidade-σ, GRE e grupos doadores de elétrons (GDE) resultam em um decréscimo e em aumento, respectivamente, dos índices de aromaticidade NICS e D3BIA. Em adição, outro fator pode ser utilizado para explicar a estabilidade do tetra-tert-butiltetraedrano, assim como a ligação H-H. GVB e ADMP também foram utilizados para avaliar o efeito de substituintes na gaiola do tetraedrano. No quarto capítulo, nós realizamos uma investigação teórica do efeito inibitório do fármaco abiraterona (ABE), utilizado no tratamento do câncer de próstata, frente à enzima CYP17, comparando as energias de interação e densidade eletrônica desse fármaco com o substrato natural, a pregnenolona (PREG). Dinâmica molecular e docking foram utilizados para obter os complexos CYP17-ABE e CYP17-PREG. Á partir da dinâmica molecular, foi obtido que a ABE possui uma maior tendência de difusão água à sítio de interação da enzima CYP17, quando com a mesma tendência da PREG. Com o método ONIOM (B3LYP:AMBER), encontramos que a energia de interação da ABE é 21,38 kcal mol-1 mais estávelem comparação à PREG. Os resultados obtidos através da QTAIM indicam que essa estabilidade se dá devido a uma maior densidade eletrônica das interações entre a ABE e a CYP17.Artigo Prospecting in silico antibacterial activity of a peptide from trypsin inhibitorisolated from tamarind seed(Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 2022-08-28) Passos, Thais Souza; Oliveira, Gerciane Silva de; Nascimento, Amanda Maria de Souza; Luz,Anna Beatriz Santana; Aguiar, Ana Júlia Felipe Camelo; Lima, Mayara Santa Rosa; Matias, Lídia Leonize Rodrigues; Amado, Isabel Rodríguez; Damasceno, Karla Suzane Florentino da Silva Chaves; Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Moreira, Susana Margarida Gomes; Pastrana, Lorenzo; Morais, Ana Heloneida de Araújo; https://orcid.org/0000-0003-2054-1544; https://orcid.org/0000-0002-5847-5733; https://orcid.org/0000-0002-6460-911XBacterial infections have become a global concern, stimulating the growing demand for natural and bio-logically safe therapeutic agents with antibacterial action. This study was evaluated the genotoxicity ofthe trypsin inhibitor isolated from tamarind seeds (TTI) and the antibacterial effect of TTI theoric model,number 56, and conformation number 287 (TTIp 56/287) and derived peptides in silico. TTI (0.3 and0.6 mg.mL 1 ) did not cause genotoxicity in cells (p > 0.05). In silico, a greater interaction of TTIp 56/287with the Gram-positive membrane (GP) was observed, with an interaction potential energy (IPE) of -1094.97 kcal.mol-1 . In the TTIp 56/287-GP interaction, the Arginine, Threonine (Thr), and Lysine residuespresented lower IPE. In molecular dynamics (MD), Peptidotrychyme59 (TVSQTPIDIPIGLPVR) showed an IPEof -518.08 kcal.mol-1 with the membrane of GP bacteria, and the Thr and Arginine residues showed thegreater IPE. The results highlight new perspectives on TTI and its derived peptides antibacterial activityArtigo Structural insights and molecular dynamics into the inhibitory mechanism of a kunitz-type trypsin inhibitor from tamarindus indica L(Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 2021-01) Maciel, Bruna Leal Lima; Medeiros, Amanda Fernandes de; Souza, Beatriz Blenda Pinheiro de; Coutinho, Lucas Pinheiro; Murad, Aline Melro; Santos, Paula Ivani Medeiros dos; Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Santos, Elizeu Antunes dos; Morais, Ana Heloneida de AraújoTrypsin inhibitors from tamarind seed have been studied in vitro and in preclinical studies for the treatment of obesity, its complications and associated comorbidities. It is still necessary to fully understand the structure and behaviour of these molecules. We purifed this inhibitor, sequenced de novo by MALDI-TOF/ TOF, performed its homology modelling, and assessed the interaction with the trypsin enzyme through molecular dynamics (MD) simulation under physiological conditions. We identified additional 75 amino acid residues, reaching approximately 72% of total coverage. The four best conformations of the best homology modelling were submitted to the MD. The conformation n287 was selected considering the RMSD analysis and interaction energy (–301.0128 kcal.mol1 ). Residues Ile (54), Pro (57), Arg (59), Arg (63), and Glu (78) of pTTI presented the highest interactions with trypsin, and arginine residues were mainly involved in its binding mechanism. The results favour bioprospecting of this protein for pharmaceutical health applicationsArtigo Teaching thermodynamic, geometric and electronic aspects of diels-alder cycloadditions by using computational chemistry: an undergraduate experiment(Science and Education, 2015) Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Firme, Caio LimaWe have applied an undergraduate minicourse of Diels-Alder reaction in Federal University of Rio Grande do Norte. By using computational chemistry tools (Gaussian, Gaussview and Chemcraft) students could build the knowledge by themselves and they could associate important aspects of physical-chemistry with Organic Chemistry. They have performed a very precise G4 method for the quantum calculations in this 15-hour minicourse. Students were taught the basics of Diels-Alder reaction and the influence of frontier orbital theory on kinetics. They learned how to use the quantum chemistry tools and after all calculations they organized and analyzed the results. Afterwards, by means of the PhD student and teacher guidance, students discussed the results and eventually answered the objective and subjective questionnaires to evaluate the minicourse and their learning. We realized that students could understand the influence of substituent effect on the electronic (and kinetic indirectly), geometric and thermodynamic aspects of Diels-Alder reactions. Their results indicated that Diels-Alder reactions are exergonic and exothermic and that although there is an important entropic contribution, there is a linear relation between Gibbs free energy and enthalpy. They learned that electron withdrawing groups in dienophile and electron donating groups in diene favor these reactions kinetically, and on the other hand, the opposite disfavor these reactions. Considering thermodynamically controlled Diels-Alder reactions, the EDG decrease the equilibrium constant, in relation to reference reaction, unlike the EWG. We believe that this minicourse gave an important contribution for Chemistry education at undergraduate level.