Fabiana Morandi Jordão

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Text of Fabiana Morandi Jordão

  • FABIANA MORANDI JORDO

    CARACTERIZAO BIOQUMICA DA BIOSSNTESE DE TIAMINA (VITAMINA B1)

    EM PLASMODIUM FALCIPARUM

    Dissertao apresentada ao Instituto de Cincias Biomdicas da Universidade de So Paulo, Programa de Ps-Graduao da Biologia da Relao Patgeno-Hospedeiro, para obteno do Ttulo de Mestre em Cincias.

    So Paulo 2007

  • FABIANA MORANDI JORDO

    CARACTERIZAO BIOQUMICA DA BIOSSNTESE DE TIAMINA (VITAMINA B1) EM

    PLASMODIUM FALCIPARUM

    Dissertao apresentada ao Instituto de Cincias Biomdicas da Universidade de So Paulo, para obteno do Ttulo de Mestre em Cincias. rea de concentrao: Biologia da Relao Patgeno-Hospedeiro Orientador: Prof. Dr. Alejandro Miguel Katzin Co-orientadora: Dra. Emlia Akemi Kimura

    So Paulo 2007

  • DADOS DE CATALOGAO NA PUBLICAO (CIP) Servio de Biblioteca e Informao Biomdica do Instituto de Cincias Biomdicas da Universidade de So Paulo

    reproduo total

    Jordo, Fabiana Morandi. Caracterizao bioqumica da biossntese de Tiamina (Vitamina B1)

    em Plasmodium falciparum / Fabiana Morandi Jordo. -- So Paulo, 2007.

    Orientador: Alejandro Miguel Katzin.

    Dissertao (Mestrado) - Universidade de So Paulo. Instituto de Cincias Biomdicas. Departamento de Parasitologia. rea de concentrao: Biologia da Relao Patgeno-Hospedeiro. Linha de pesquisa: Via de biossntese de isoprenides.

    Verso do ttulo para o ingls: Biochem ical characterization of the biosynthesis of thiamine (Vitamin B1) in Plasmodium falciparum.

    Descritores: 1. Parasitologia 2. Bioqumica 3. Malria 4. Plasmodium falciparum 5. Tiamina 6. Vitamina B1 I. Katzin, Alejandro Miguel 11. Universidade de So Paulo. Instituto de Cincias Biomdicas. Programa de Ps-Graduao em Biologia da Relao Patgeno-Hospedeiro. 111. Ttulo.

    ICB/SBIB126/2007

  • UNIVERSIDADE DE SO PAULO

    INSTITUTO DE CINCIAS BIOMDICAS

    Programa de Ps-Graduao da Biologia da Relao Patgeno-Hospedeiro ______________________________________________________________________

    Candidato (a): Fabiana Morandi Jordo

    Ttulo da Dissertao: Caracterizao bioqumica da biossntese de Tiamina (Vitamina B1)

    em Plasmodium falciparum

    Orientador: Alejandro Miguel Katzin

    Co-orientador: Emlia Akemi Kimura

    A Comisso Julgadora dos Trabalhos de Defesa da Dissertao de Mestrado, em sesso

    pblica, realizada a ............ / ............ / ............, considerou

    ( ) Aprovado (a) ( ) Reprovado (a)

    Examinador (a) Assinatura.....................................................................................................

    Nome............................................................................................................

    Instituio.....................................................................................................

    Examinador (a) Assinatura.....................................................................................................

    Nome............................................................................................................

    Instituio.....................................................................................................

    Presidente Assinatura.....................................................................................................

    Nome............................................................................................................

    Instituio.....................................................................................................

  • PARECER DA COMISSO DE TICA

  • Aos meus pais Santo e Maria e, aos meus irmos Marcelo e Tatiana. Sem o apoio, amor e compreenso deles, eu nunca chegaria at aqui....

  • AGRADECIMENTOS Ao Prof. Alejandro, pelo acolhimento em seu laboratrio, amizade, orientao, dedicao, ensinamentos e, com certeza, pacincia infinita.

    A Emlia, pela amizade, apoio e inmeras discusses. Sua colaborao foi essencial

    para minha formao e para a finalizao deste trabalho.

    A Valnice, pelo carinho e amizade, pessoa que a cada dia admiro mais. Sem ela, esse

    trabalho no seria possvel.

    Ao Fbio, pelas inmeras discusses, dicas, ajudas, ensinamentos e pacincia infinita;

    enfim, pessoa extremamente competente, essencial para realizao desse trabalho.

    A Blen, pela idealizao desse projeto e pela ajuda no incio do trabalho

    experimental.

    Aos meus queridos amigos de laboratrio Miriam, Renata e Sarinha por estarem

    presentes nas horas boas e, darem a maior fora nas horas ruins.

    Aos amigos Herbert e Sara, que no esto no laboratrio, porm sempre esto

    presentes.

    Ao professor Gerd e as meninas do seu laboratrio, pela amizade, convivncia e por

    estarem sempre presentes.

    Ao Dr. Ernani Pinto (FCF-USP), por ter cedido droga utilizada nesse trabalho, e por

    suas valiosas ajudas.

    Ao professor Arthur Gruber (ICB-USP) e ao Dr. Emilio Fernando Merino (NYU)

    pelas anlises de bioinformtica.

    Aos docentes, funcionrios e alunos do Departamento de Parasitologia, pela amizade,

    apoio e convivncia.

    Ao Dr. Silvano Wendel, Diretor do Banco de Sangue do Hospital Srio Libans, pelas

    bolsas de sangue e plasma para a cultura de P.falciparum e, s vrias pessoas que doaram

    hemcias, pois sem elas seria impossvel a realizao do meu trabalho.

    A minha querida irm, que apesar das inmeras brigas, sempre me apoiou nos

    momentos mais difceis, que se fazem mais difceis ainda quando meus pais esto longe.

    E acima de tudo meus pais, que sempre me deram apoio, sem eles no teria

    conseguido concluir esse trabalho.

    A FAPESP e CNPq, pelo suporte financeiro.

  • "Embora ningum possa voltar atrs e fazer

    um novo comeo, qualquer um pode comear agora

    e fazer um novo fim". (Chico Xavier)

  • RESUMO

    Jordo, FM. Caracterizao bioqumica da biossntese de Tiamina (Vitamina B1) em Plasmodium falciparum [dissertao]. So Paulo: Instituto de Cincias Biomdicas da Universidade de So Paulo; 2007.

    Nesta dissertao, foi caracterizada a via de biossntese de tiamina (Vitamina B1) nas

    trs formas intraeritrocitrias de P. falciparum, obtidas de cultura in vitro. Foram realizadas

    marcaes metablicas, utilizando diferentes precursores radioativos envolvidos na

    biossntese de tiamina, j descritos para outros organismos. A caracterizao dos

    intermedirios de biossntese da via foi realizada por duas tcnicas cromatogrficas (TLC e

    RP-HPLC). A utilizao do precursor [1-14C] acetato de sdio demonstrou que a via de

    biossntese de tiamina encontra-se ativa em todos os estgios intraeritrocitrios de P.

    falciparum. Investigamos os precursores que poderiam estar envolvidos na biossntese do

    intermedirio tiazol, e nossos dados sugerem que: a) a cistina a doadora do enxofre

    presente na molcula de tiamina; b) o aminocido tirosina pode ser o precursor da biossntese

    de tiamina, e c) a nicotinamida no utilizada como precursor em P. falciparum. Tambm se

    avaliou o efeito da fosmidomicina (um inibidor da enzima DOXP reductoisomerase da via

    MEP) e 3ClDHP (anlogo da bacimetrina) na cultura in vitro de P.falciparum e foi

    demonstrado que ambos propiciaram uma inibio no crescimento dos parasitas. Estes dados

    sugerem que a via de biossntese de tiamina, sendo ativa nos estgios intraeritrocitrios, pode

    ser explorada como alvo para drogas antimalricas, devido a sua ausncia em humanos.

    Palavras chaves: Malria, Plasmodium falciparum, tiamina (Vitamina B1).

  • ABSTRACT

    Jordo, FM. Biochemical characterization in the biosynthesis of thiamine (Vitamin B1) in Plasmodium falciparum [dissertation, (Parasithology)]. So Paulo: Institute of Biomedical Sciences, University of So Paulo, So Paulo; 2007.

    In the present work we have demonstrated the biosynthesis of thiamin (vitamin B1) in

    the intraerytrocytic stages of P. falciparum. Characterization of the intermediate of this

    pathway was performed using two different chromatographic methodologies (TLC and RP-

    HPLC). We have demonstrated active biosynthesis of thiamine in the three parasite stages

    metabolically labeled with [1-14C] sodium acetate. We also investigated which precursors

    could be involved in the biosynthesis of the thiazole intermediate, by metabolic labelling with

    different precursors. Our data suggest that the sulphur present in the thiamine molecule is

    formed from cysteine white that tyrosine can be the precursor of thiamine biosynthesis.

    Nicotinamide is not utilized as a precursor in P.falciparum. We also investigated the effect of

    fosmidomycin (an inhibitor of the DOXP reductoisomerase in the MEP pathway) and

    3CIDHP (an analogue of bacimethrin) in vitro cultures and both showed an inhibitory effect

    on parasite growth. These data suggest that the biosynthesis of thiamine can be an attractive

    target for the development of antimalarial drugs since this pathway is absent in humans.

    Key-words: Malaria, Plasmodium falciparum, Thiamine (Vitamin B1).

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1. Ciclo de vida do Plasmodium falciparum.. ...................................................... 17 Figura 2. Malria no mundo em 2003. ............................................................................. 18 Figura 3. Via MEP... ..................................