Universitas Scientiarum

Caracterización de beta-hexosaminidasas lisosomales humanas recombinantes producidas en la levadura metilotrófica Pichia pastoris

Abstract β-hexosaminidases (Hex) are dimeric enzymes involved in the lysosomal degradation of glycolipids and glycans. They are formed by α- and/or β-subunits encoded by HEXA and HEXB genes, respectively. Mutations in these genes lead to Tay Sachs or Sandhoff diseases, which are neurodegenerative disorders caused by the accumulation of non-degraded glycolipids. Although tissue-derived Hex have been widely characterized, limited information is available for recombinant α-hexosaminidases. In this study, human lysosomal recombinant Hex (rhHex-A, rhHex-B, and rhHex-S) were produced in the methylotrophic yeast Pichia pastoris GS115. The highest specific enzyme activities were 13,124 for rhHexA; 12,779 for rhHex-B; and 14,606 U .mg-1 for rhHex-S. These results were 25- to 50-fold higher than those obtained from normal human leukocytes. Proteins were purified and characterized at different pH and temperature conditions. All proteins were stable at acidic pH, and at 4 °C and 37 °C. At 45 °C rhHex-S was completely inactivated, while rhHex-A and rhHex-B showed high stability. This study demonstrates P. pastoris GS115 potential for polymeric lysosomal enzyme production, and describes the characterization of recombinant β-hexosaminidases produced within the same host.

Resumen Las β-hexosaminidasas (Hex) son enzimas diméricas involucradas en la degradación lisosomal de glicolípidos y glicanos. Estas enzimas están formadas por las subunidades α- y/o β-codificadas por los genes HEXA and HEXB respectivamente. Las mutaciones de estos genes conducen a las enfermedades de Tay Sachs o Sandhoff, que son desórdenes neurodegenerativos causados por la acumulación de glicolípidos no degradados. Aunque las Hex derivadas de tejido han sido ampliamente caracterizadas, la información disponible sobre las p-hexosaminidasas recombinantes es limitada. En este estudio se produjeron Hex recombinantes lisosomales (rhHex-A, rhHex-B y rhHex-S) en la levadura metilotrófica Pichia pastoris GS115. Las actividades específicas más altas de las enzimas fueron 13.124, 12.779, 14.606 U .mg-1 para rhHex-A, rhHex-B y rhHex-S, respectivamente. Estos resultados fueron 25 a 50 veces más altos que los obtenidos de leucocitos humanos normales. Las proteínas se purificaron y se caracterizaron a diferentes condiciones de pH y temperatura. Todas las proteínas fueron estables a pH ácido y a 4°C y 37°C. A 45°C la rhHex-S se inactivó completamente, mientras que rhHex-A y rhHex-B mostraron alta estabilidad. Este estudio demuestra el potencial de P. pastoris GS115 para la producción de enzimas lisosomales poliméricas y presenta la caracterización de distintas β-hexosaminidasas recombinantes producidas en un único hospedero.

Resumen As β-hexosaminidases (Hex) são enzimas diméricas envolvidas na degradação lisossomal de glicolipídeos e glicanos. Essas enzimas são formadas por subunidades a- e/ou p-codificadas pelos genes HEXA e HEXB, respectivamente. As mutações nesses genes causam a doença de Sandhoff ou Tay Sachs, que são desordens neurodegenerativas causadas pela acumulação de glicolipídeos não degradados. Embora Hex derivadas de tecido hajam sido caracterizadas extensivamente, as informações disponíveis sobre as p-hexosaminidases recombinantes são limitadas. Esse estudo produziu Hex recombinantes lisossomais (rhHex-A, rhHex-B e rhHex-S) na levedura metilotrófica Pichia pastoris GS115. As atividades específicas mais altas das enzimas foram 13.124, 12.779, 14.606 U .mg-1 para rhHex-A, rhHex-B y rhHex-S, respectivamente. Esses resultados foram 25 a 50 vezes mais altos do que os obtidos a partir de leucócitos humanos normais. As proteínas foram purificadas e caracterizadas em diferentes condições de pH e temperatura. Todas as proteínas foram estáveis a pH ácido e a 4°C e 37°C. A 45°C a rhHex-S foi completamente inativada, enquanto rhHex rhHex-A e B se mostraram altamente estáveis. Esse estudo demonstra o potencial de P. pastoris GS115 para a produção de enzimas lisossomais poliméricas e apresenta a caracterização de diferentes p-hexosaminidases recombinantes produzidas em único hospedeiro.

Simetrías en el espacio de De Sitter y modelos inflacionarios escalar-vector

Abstract In this paper, we study the correspondence between a field theory in de Sitter space in D-dimensions and a dual conformal field theory in a euclidean space in (D-1)-dimensions. In particular, we investigate the form in which this correspondence is established for a system of interacting scalar and a vector fields propagating in de Sitter space. We analyze some necessary (but not sufficient) conditions for which conformal symmetry is preserved in the dual theory in (D - 1)-dimensions, making possible the establishment of the correspondence. The discussion that we address in this paper is framed on the context of inflationary cosmology. Thusly, the results obtained here pose some relevant possibilities of application to the calculation of the fields’s correlation functions and of the primordial curvature perturbation Z, in inflationary models including coupled scalar and vector fields.

Resumen En este artículo se estudia la correspondencia entre una teoría de campos en el espacio de De Sitter en D-dimensiones y una teoría dual conforme en un espacio euclidiano en (D - 1)-dimensiones. En particular, se investiga la forma en la que se establece esta correspondencia para un sistema compuesto por un campo escalar y un campo vectorial acoplados propagándose en el espacio de De Sitter. Se analizan algunas condiciones necesarias (pero no suficientes) en las cuales la simetría conforme se preserva en la teoría dual en (D - 1)-dimensiones y hace posible el establecimiento de la correspondencia. La discusión presentada aquí se enmarca en el contexto de la cosmología inflacionaria, así que los resultados obtenidos plantean algunas posibilidades relevantes de aplicación en el cálculo de funciones de correlación de los campos y de la perturbación de ¡a curvatura primordial Z en modelos inflacionarios que incluyen campos escalares y vectoriales acoplados.

Resumen Neste artigo, é estudada a correspondencia entre uma teoria de campos no espaço de De Sitter em D-dimensões e uma teoria dual conforme num espaço euclidiano em (D - 1)-dimensões. Em particular, é pesquisado o caminho no qual se estabelece esta correspondência para um sistema de interação composto dum campo escalar e um vetorial, propagando-se no espaço de De Sitter. São analisadas algumas condições necessárias (mas não suficientes) para as quais a simetria conforme é preservada na teoria dual em (D-l)-dimensões, fazendo viável o estabelecimento da correspondência. A discussão apresentada aqui, está situada no contexto da cosmologia inflacionária. Portanto, os resultados obtidos representam algumas possibilidades relevantes para sua aplicacão no cálculo de funções de correlação dos campos e da perturbação da curvatura primordial Ç em modelos inflacionários incluindo campos acoplados escalares e vetoriais.

Glicósido de apigenina: un antioxidante aislado del extracto de hoja de Alchornea coelophylla Pax & K. Hoflm. (Euphorbiaceae)

Abstract An antioxidant flavonoid has been isolated from methanolic leaf extract of Alchornea coelophylla Pax & K. Hoffm. by means of different column chromatography steps with DIAION HP-20 resin and silica gel in combination with analytical highperformance liquid chromatography (HPLC). It was identified as Apigenin-8-C- (α-L-rhamnopyranosyl-(1-›2)-β-D-glucopyranoside) on the basis of spectroscopic analysis and by comparison with related values reported in the literature. This compound exhibited high in vitro antioxidant activity through DPPH. and ABTS • + colorimetric assays with IC50 values of 7.528 and 379.7 µg. mL-1, respectively.

Resumen Se aisló un flavonoide antioxidante del extracto metanólico de hojas de Alchornea coelophylla Pax & K. Hoffm. El compuesto se obtuvo por medio de sucesivas cromatografías en columna (con la resina DIAION HP-20 y sílica gel), seguidas de cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC). Con base en el análisis espectroscópico y por comparación con valores relacionados reportados en la literatura, el flavonoide se identificó como Apigenin-8-C-(α-L-rhamnopiranosil-(1-›2)-β-D-glucopiranósido). Este compuesto presentó una alta actividad antioxidante in vitro: ensayos colorimétricos utilizando DPPH. y ABTS • + mostraron valores de IC50 de 7.528 y 379.7 µg mL-1, respectivamente.

Resumen Um flavonoide antioxidante foi isolado do extrato metanólico das folhas de Alchornea coelophylla Pax & K. Hoffm. por meio de diferentes etapas de cromatografia em coluna usando resina DIAION HP-20 e gel de sílica em combinação com Cromatografia Líquida de Alta Eficiencia (HPLC) analítica. O composto foi identificado como apigenina-8-C-(α-L-ramnopiranosil-(1-›2)-β-D-glicopiranosido) com base em análises espectroscópicas e por comparação com valores descritos na literatura. Este composto exibiu elevada atividade antioxidante in vitro por meio de ensaios colorimétricos por DPPH e ABTS • + com valores de IC50 de 7,528 e 379,7 µg. mL-1, respectivamente.

Eliminación parcial y desintoxicación de Verde Malaquita y Cristal Violeta del laboratorio con agua contaminada artificialmente por Pleurotus ostreatus.

Abstract The triphenylmethane Malachite Green (MG) and Crystal Violet (CV) dyes are cationic dyes and mix with domestic wastewater when dumped; increasing, among others, the chemical and biological oxygen demand and can cause acute toxicity at different trophic levels. Promoting the removal (decolorization) of MG and CV, and laccase activity (54.8 ± 8.9 and 30.6 ± 2.9 UL-1 respectively) by using P. ostreatus viable biomass needed parameters such as pH (4.5 and 6.0), temperature (25 to 30 °C), stirring speed (120 rpm), percentage of inoculum (2% v/v), and dye concentration (20 and 10 mg L-1). In adsorption studies, it was showed that an acidic pH favors the adsorption of both dyes and the model of pseudo-second order describes best the phenomenon of adsorption. Finally, the germination index (GI), using Lactuca sativa seeds for the initial dyes solutions, was < 50%; demonstrating its high phytotoxic effect. When dye solutions were treated with viable biomass, the GI increased, leaving open the possibility to perform future research to determine if the aqueous solutions, post-treated with P. ostreatus, could be used in treatments that generate less toxic water which could be used in processes that do not require potable water.

Resumen Los colorantes trifenilmetánicos Verde Malaquita (MG) y Crystal Violeta (CV) son catiónicos y al ser vertidos se mezclan con aguas residuales domésticas, incrementando, entre otros, la demanda química y biológica de oxígeno; pudiendo causar toxicidad aguda en diferentes niveles tróficos. En este estudio se encontró que los parámetros pH (4,5 y 6,0), temperatura (25 y 30 °C), velocidad de agitación (120 r.p.m.), porcentaje de inóculo (2 % v/v) y concentración de colorante (20 y 10 mgL-1), presentaron un efecto significativo (p < 0.05) para favorecer la remoción (decoloración) de MG y CV, así como la actividad lacasa (54,76 ± 8,91 y 30,59 ± 2,89 UL-1 respectivamente) al utilizar biomasa viable de P. ostreatus. En los estudios de adsorción se evidenció que pH ácidos favorecen la adsorción de ambos colorantes y que el modelo de Pseudo-segundo orden describe mejor el fenómeno de quimisorción. Finalmente los índices de germinación (IG) empleando semillas de Lactuca sativa, para los colorantes iniciales fueron < 50 %; demostrando su efecto fitotóxico elevado. Cuando las soluciones de colorantes fueron tratadas con biomasa viable, el IG aumentó, dejando abierta la puerta para la realización de investigaciones futuras con la intensión de determinar si las soluciones acuosas, postratadas con P ostreatus, pueden ser utilizadas en tratamientos que generen aguas menos tóxicas y que estas puedan ser empleadas en otros procesos que no requieran agua potable.

Resumen Os corantes de tipo trifenilmetano Verde Malaquita (VM) e Cristal Violeta (CV) são corantes catiônicos e se misturam com águas residuais domésticas quando descartadas; aumentando, entre outros, as demandas químicas e biológicas de oxigênio, podendo causar toxicidade aguda em diferentes níveis tróficos. Promoveu-se a remoção (descoloração) de VM e CV, e atividade da lacase (54.8 ± 8.9 e 30.6 ± 2.9 UL-1 respectivamente) utilizando como parâmetros necessários para a biomassa viável de P. ostreatus como pH (4,5 e 6,0), temperatura (25 a 30 °C), velocidade de agitação (120 RPM), porcentagem de inócuo (2 % v/v), e concentração de corante (20 e 10 mg L-1). Em estudos de absorção, se demonstrou que um pH mais ácido favorece a absorção de ambos corantes e o modelo de pseudo-segunda ordem descreve melhor o fenômeno da absorção. Finalmente, o índice de germinação (IG), utilizando sementes de Lactuca sativa para as soluções iniciais dos corantes, foi < 50 %; demonstrando assim seu alto efeito fitotóxico. Quando as soluções de corante foram tratadas com a biomassa viável, o IG aumentou, deixando em aberto a possibilidade de realizar futuras investigações para determinar se as soluções aquosas, tratadas com P. ostreatus, poderiam ser utilizadas em tratamentos que gerem águas menos tóxicas, que poderia ser utilizada em processos que não requerem água potável.