A glimpse on biological activities of tellurium compounds

Tellurium is a rare element which has been regarded as a toxic, non-essential trace element and its biological role is not clearly established to date. Besides of that, the biological effects of elemental tellurium and some of its inorganic and organic derivatives have been studied, leading to a set of interesting and promising applications. As an example, it can be highlighted the uses of alkali-metal tellurites and tellurates in microbiology, the antioxidant effects of organotellurides and diorganoditellurides and the immunomodulatory effects of the non-toxic inorganic tellurane, named AS-101, and the plethora of its uses. Inasmuch, the nascent applications of organic telluranes (organotelluranes) as protease inhibitors and its applications in disease models are the most recent contribution to the scenario of the biological effects and applications of tellurium and its compounds discussed in this manuscript.O telúrio é um elemento não-essencial raro que vem sendo considerado tóxico, e o seu papel biológico é ainda pouco esclarecido. Apesar disso, os efeitos biológicos do telúrio elementar e de alguns derivados inorgânicos e orgânicos que têm sido estudados revelam um conjunto de aplicações diversificadas interessantes e promissoras. Como exemplo, pode-se destacar os usos de teluritos e teluratos de metais alcalinos em microbiologia, o efeito antioxidante de teluretos e diteluretos orgânicos, os efeitos imunomodulatórios e a diversidade de usos correlacionados a este efeito de uma telurana inorgânica denominada AS-101. Ademais, as aplicações de teluranas orgânicas (organoteluranas) como inibidoras de proteases e as aplicações em modelos de doenças compõem a mais recente contribuição ao cenário dos efeitos e aplicações biológicas do telúrio e seus compostos discutidas neste manuscrito.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)UNIFESP Departamento de Ciências Exatas e da TerraUNIFESP Departamento de BiofísicaUNIFESP, Depto. de Ciências Exatas e da TerraUNIFESP, Depto. de BiofísicaSciEL

Cathepsin K induces platelet dysfunction and affects cell signaling in breast cancer - molecularly distinct behavior of cathepsin K in breast cancer

Background: Breast cancer comprises clinically and molecularly distinct tumor subgroups that differ in cell histology and biology and show divergent clinical phenotypes that impede phase III trials, such as those utilizing cathepsin K inhibitors. Here we correlate the epithelial-mesenchymal-like transition breast cancer cells and cathepsin K secretion with activation and aggregation of platelets. Cathepsin K is up-regulated in cancer cells that proteolyze extracellular matrix and contributes to invasiveness. Although proteolytically activated receptors (PARs) are activated by proteases, the direct interaction of cysteine cathepsins with PARs is poorly understood. In human platelets, PAR-1 and -4 are highly expressed, but PAR-3 shows low expression and unclear functions. Methods: Platelet aggregation was monitored by measuring changes in turbidity. Platelets were immunoblotted with anti-phospho and total p38, Src-Tyr-416, FAK-Tyr-397, and TGF beta monoclonal antibody. Activation was measured in a flow cytometer and calcium mobilization in a confocal microscope. Mammary epithelial cells were prepared from the primary breast cancer samples of 15 women with Luminal-B subtype to produce primary cells. Results: We demonstrate that platelets are aggregated by cathepsin K in a dose-dependent manner, but not by other cysteine cathepsins. PARs-3 and -4 were confirmed as the cathepsin K target by immunodetection and specific antagonists using a fibroblast cell line derived from PARs deficient mice. Moreover, through co-culture experiments, we show that platelets activated by cathepsin K mediated the up-regulation of SHH, PTHrP, OPN, and TGF beta in epithelial-mesenchymal-like cells from patients with Luminal B breast cancer. Conclusions: Cathepsin K induces platelet dysfunction and affects signaling in breast cancer cells.Associacao Beneficente de Coleta de Sangue (Colsan)Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP)Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq)Univ Fed Sao Paulo, Dept Gynecol, BR-04024002 Sao Paulo, SP, BrazilCOLSAN, Charitable Assoc Blood Collect, BR-04080006 Sao Paulo, SP, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Dept Biophys, BR-04024002 Sao Paulo, SP, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Dept Biochem, BR-04024002 Sao Paulo, SP, BrazilAntonio Prudente Fdn, AC Camargo Canc Ctr, AC Camargo Hosp Biobank, Dept Pathol, BR-01509010 Sao Paulo, SP, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Cellular Gynecol Lab, Dept Gynecol, Rua Napoleao Barros 608, BR-04024002 Sao Paulo, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Dept Gynecol, BR-04024002 Sao Paulo, SP, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Dept Biophys, BR-04024002 Sao Paulo, SP, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Dept Biochem, BR-04024002 Sao Paulo, SP, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Cellular Gynecol Lab, Dept Gynecol, Rua Napoleao Barros 608, BR-04024002 Sao Paulo, BrazilFAPESP: 2012/19780-3FAPESP: 2012/19851-8FAPESP: 2009/53766-5Web of Scienc

Hydrolitic properties of picornavirus 3C peptidase

Os picomavírus traduzem seu genoma RNA+ em uma única poliproteína que necessita de processamento proteolítico para produzir partículas virais viáveis. A peptidase 3C é a principal responsável por estas clivagens, constituindo alvo promissor ao desenvolvimento de compostos antivirais contra importantes patógenos (poliovírus, vírus da hepatite A (HAV), vírus da febre aftosa (FMDV) e rhinovírus (HRV-14)). A Picornaína-3C é uma cisteíno-peptidase, porém apresenta uma estrutura tridimensional semelhante a quimotripsina. Descrevemos o efeito de sais cosmotrópicos na atividade catalítica da Picornaína-3C de poliovírus (PV-3C) e notamos uma ativação de até 100 vezes na hidrólise de peptídeos com supressão intramolecular de fluorescência na presença de 1 M de citrato de sódio. Esta ativação é anion dependente, segue a série de Hofmeister (citrato3- > S042- > HP04 2- > acetato - > HC03- > CI- > Br > I-) e não parece depender da seqüência do substrato. A ativação resulta do aumento no kcat e não de alterações no Km e o sal alterou o pKal da enzima em 1 unidade. Utilizando a sonda ANS, mostramos uma alteração na exposição de sítios hidrofóbicos da proteína na presença de sal. Esta alteração na conformação da enzima é corroborada pelo estudo termodinâmico, que indica um sítio ativo mais organizado na presença de 1 M de citrato de sódio. Em conjunto, nossos dados indicam que o sal cosmotrópico provoca alteração estrutural e com aumento na eficiência catalítica da PV-3C.BV UNIFESP: Teses e dissertaçõe

Proteolytic viral enzymes: NS3 dengue and poliovirus 3C

Enzimas proteolíticas (peptidases) vêm sendo identificadas em uma ampla variedade de vírus patogênicos ao homem, de forma que inibidores para estas enzimas representam potenciais fármacos a serem utilizados no tratamento de diversas patologias. Peptidases virais têm revelado ainda novas estratégias químicas para a hidrólise de ligações peptídicas, constituindo um campo de grande interesse na enzimologia básica. Nesta tese, descrevemos a caracterização da especificidade enzimática da peptidase 3C do Poliovírus Humano (Gouvêa et al., Biochemistry 2006) e da peptidase NS2B-NS3 do Vírus da Dengue (Gouvêa et al., Arch Biochem Biophys 2007; Alves et al., J Comb Chem 2007) frente a diversos moduladores, tais como sais, solventes orgânicos e glicosaminoglicanos. Os dados obtidos delimitaram novas estratégias para o desenvolvimento de inibidores para as duas peptidases, como a incorporação de aminoácidos básicos não naturais em substratos para a Dengue NS3 e a inibição irreversível da peptidase 3C por compostos orgânicos de telúrio IV (Gouvêa et al. a ser submetido)..BV UNIFESP: Teses e dissertaçõe