Characterization of urinary glycosaminoglycans from mucopolysaccharidosis IVA patients

Abstract

A Mucopolissacaridose do tipo IVA (MPS IVA) é uma doença genética do tecido conjuntivo, que envolve mutações no gene N-acetil galactosamina-6-sulfato sulfatase. Esta enzima participa da degradação seqüencial do condroitim sulfato (CS) e queratam sulfato (KS), removendo sulfato da N-acetilgalactosamina-6-sulfato e galactose–6-sulfato do terminal não redutor destes GAGs. Quando esta enzima está ausente, os órgãos acumulam produtos de digestão incompleta destes GAGs, levando a um aumento na excreção de tais compostos na urina. Neste estudo nós analisamos KS e CS purificados de urina doada por pacientes portadores de MPS IVA e de indivíduos normais. GAGs totais foram extraídos da urina de indivíduos normais e pacientes utilizando uma resina de troca iônica . O KS foi isolado, incubando GAGs totais com extrato bruto de enzimas da F. heparinum, que digere todos os GAGs, com exceção do KS. Os produtos menores remanescentes foram separados do composto intacto por cromatografia de gel filtração sequenciais, Sephadex G-25 (PD10) e Sephadex G-10. KS foi detectado através de eletroforese em poliacrilamida e confirmado com queratanases específicas. Na tentativa de separar KS e CS, mantendo a integridade de ambos, os GAGs totais foram submetidos a cromatografia em Sephadex G-50 para fracionamento de acordo com a massa molecular. O perfil de eluição de CS foi detectado com reagente de carbazol que reage com ácido urônico, presente no CS e não no KS. Este foi detectado nas frações através de blotting com o anticorpo monoclonal específico para queratam sulfato. A maior parte do KS foi detectado na membrana de nitrocelulose, indicando um possível KS-ligado a peptídeo na urina. O mesmo procedimento de blotting foi realizado, e a membrana de nitrocelulose corado com reagente Ponceau, revelando a presença de proteína comigrando com o KS previamente detectado. Para confirmar o complexo KS-peptídeo GAGs totais foram submetidos a cromatografia hidrofóbica em coluna de Octyl-Sepharose, e eluídos com um gradiente linear de sulfato de amônio 2M e uma lavagem final com isopropanol50%. Uma população de KS foi retida na coluna, sendo eluído apenas com isopropanol 50%, devido à interação hidrofóbica do peptídeo com a resina. KS, CS e proteína foram detectados nessa população retida. Amostras de GAGs totais foram submetidos a uma reação química de β-eliminação, que remove açucares O-ligados a proteínas, e então aplicados a HPLC, em colunas de fase reversa, C4 Ultrasphere rotein and C18 Sephasil. Vários fragmentos protéicos ou peptídicos foram purificados nas colunas, que estão sendo sequenciados para análise estrutural..BV UNIFESP: Teses e dissertaçõe