Modulação da atividade enzimática e estabilidade da tripsina porcina por carboidratos

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dc.contributor.advisor-co1Co-orientador1
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.advisor-co2Co-orientador2
dc.contributor.advisor-co2IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.advisor-co3Co-orientador3
dc.contributor.advisor-co3IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.advisor-co3Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.advisor-co4Co-orientador4
dc.contributor.advisor-co4IDID do co-orientador4
dc.contributor.advisor-co4LattesLattes do co-orientador4
dc.contributor.advisor1Orientador1
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.advisor2Orientador2
dc.contributor.advisor2IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.advisor2Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.authorCouto, Aurelio dos Santos
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee11º membro da banca
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee22º membro da banca
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee33º membro da banca
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee44º membro da banca
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee55º membro da banca
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee66º membro da banca
dc.contributor.referee6IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.referee6Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee77º membro da banca
dc.contributor.referee7IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.referee7Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.date.accessioned2024-10-03T13:02:05Z
dc.date.available2024-10-03T13:02:05Z
dc.date.issued2024-06-27
dc.description.abstractTrypsin is a serine protease with catalytic activity sensitive to its environment, which limits its applications in complex biological systems, high temperatures, or extreme pH conditions. Modulating enzyme activity and stability with carbohydrates emerges as a promising strategy to overcome these restrictions. Thus, the modulation of porcine trypsin activity and stability by different carbohydrates (arabinose, L-rhamnose, beta cyclodextrin, maltose, and fructose) at varying concentrations (1:10, 1:30, 1:60, and 1:100 w/w) was investigated. Enzymatic activity was assessed through biochemical assays, while biophysical methods (UV spectroscopy, foldrate calculation, dynamic light scattering (DLS), and zeta potential) were employed to investigate conformational stability and enzyme supramolecular states. Arabinose and L-rhamnose significantly increased trypsin enzymatic activity at certain concentrations between 1:10 and 1:30 (w/w), whereas the other carbohydrates not only failed to increase activity but also decreased enzyme activity. UV spectroscopy did not reveal significant conformational differences in the protein after carbohydrate addition. Foldrate calculation indicated that trypsin samples with 1:10 w/w arabinose and 1:30 w/w L-rhamnose showed significant conformational changes, suggesting greater stability at these tested concentrations. Aggregate profiling showed an increase in particle diameter with 1:30 w/w L-rhamnose, suggesting interaction between the protein and carbohydrate. Regarding protein surface charge (zeta potential), 1:10 w/w arabinose and 1:30 w/w L-rhamnose exhibited higher readings but did not indicate the ability to prevent supramolecular state formation. L-rhamnose at 1:30 w/w is suggested as the optimal condition to optimize porcine trypsin activity without significantly affecting its colloidal stability. These findings may have important implications for trypsin use across various research and industrial applications. Future studies could explore the underlying molecular mechanisms of carbohydrate-induced trypsin modulation, elucidating the basis for developing more efficient enzyme stabilizers
dc.description.resumoTripsina é uma serino-protease com atividade catalítica sensível ao seu ambiente, o que limita suas aplicações em sistemas biológicos complexos, com altas temperaturas ou condições extremas de pH. A modulação da atividade e estabilidade enzimática por carboidratos emerge como estratégia promissora para superar essas restrições. Assim, investigou-se a modulação da atividade e estabilidade da tripsina porcina por diferentes carboidratos (arabinose, L-ramnose, beta-ciclodextrina, maltose e frutose) em concentrações variáveis (1:10, 1:30, 1:60 e 1:100 p/p). A atividade enzimática foi avaliada por ensaios bioquímicos, enquanto métodos biofísicos (espectroscopia no UV, cálculo de "foldrate", espalhamento dinâmico de luz (DLS) e potencial zeta) foram utilizados para investigar a estabilidade conformacional e estados supramoleculares e da enzima. Arabinose e L-ramnose provocaram um aumento significativo na atividade enzimática da tripsina em algumas concentrações entre 1:10 e 1:30 (p/p), enquanto os outros carboidratos não apenas não aumentaram a atividade, mas também diminuíram a atividade a enzima. Espectroscopia UV não revelou diferenças conformacionais relevantes na proteína após adição dos carboidratos. O cálculo de "foldrate" indicou que as amostras de tripsina com arabinose 1:10 p/p e L-ramnose 1:30 p/p apresentaram alterações conformacionais significativas, sugerindo maior estabilidade para estas concentrações testadas. A análise do perfil de agregação mostrou aumento no diâmetro de partícula com L-ramnose 1:30 (p/p), sugerindo interação entre a proteína e o carboidrato. Quanto à carga superficial da proteína (potencial zeta), arabinose 1:10 p/p e L-ramnose 1:30 p/p apresentaram leituras superiores, mas não indicaram capacidade de impedir a formação de estados supramoleculares. A L-ramnose 1:30 p/p é sugerida como a condição ideal para otimizar a atividade da tripsina porcina sem afetar significativamente sua estabilidade coloidal. Esses resultados podem ter implicações importantes para o uso da tripsina em diversas áreas da pesquisa e indústria. Estudos futuros podem explorar os mecanismos moleculares subjacentes à modulação da tripsina induzida por carboidratos, elucidando as bases para o desenvolvimento de novos estabilizadores enzimáticos mais eficientes
dc.description.sponsorshipFAPES
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17868
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.subjectModulação enzimática
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.titleModulação da atividade enzimática e estabilidade da tripsina porcina por carboidratos
dc.typemasterThesis
foaf.mboxemail@ufes.br
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