Perfil proteolítico de extratos aquosos de folha e semente de Mucuna pruriens (L.) DC

Raquel Elisa Silva-López
OrcID
Nathalia N. M. Vidal
Nathalia M. N. Vidal
Rayane N. Gonçalves
Rayane N. Gonçalves

    Raquel Elisa Silva-López

    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

    OrcID http://orcid.org/0000-0002-5820-7480

    Biomédica com mestrado em Bioquímica pela UERJ, doutorado e Pós-doutorado em Bioquímica pelo Instituto Oswaldo Cruz.

    Nathalia N. M. Vidal

    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

    Nathalia M. N. Vidal

    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

    Rayane N. Gonçalves

    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

    Rayane N. Gonçalves

    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.


Palavras-chave

Mucuna pruriens. Proteases. Atividade enzimática. Estabilidade.

Resumo

Mucuna pruriens (L.) DC é uma planta medicinal, da família Fabaceae, usada no tratamento de diversas doenças. Extratos aquosos de folhas e sementes de M. pruriens foram preparados utilizando água, detergente Triton X-100 e tampões fosfato de sódio e Tris-HCl. Os extratos de folha exibiram os maiores teores de proteínas. Todos os extratos exibiram atividade sobre o substrato N-α-p-tosil-L-arginil-metil éster (L-TAME), principalmente nas faixas de pH ácido (4,0-5,0) e alcalino (9,0- 9,5), e atividade máxima nas temperaturas entre 40-60ºC, com exceção do extrato de semente obtido com tampão Tris-HCl (MP-ST), que apresentou pico em 80ºC. Os extratos de folhas exibiram perfis eletroforéticos semelhantes sob condições redutoras e não redutoras, sendo observada uma proteína majoritária com de cerca de 30 kDa. Na análise capacidade proteolítica, o zimograma apresentou um perfil distinto em diferentes valores de pH: em pH 9,0 os extratos obtidos com água (MP-EA) e com detergente (MP-ED) apresentaram atividade na região próxima de 170 kDa; em pH 9,5 pôde-se observar duas regiões de proteólise entre 66-90 e 200-250 kDa, com exceção do MP-EA. Os extratos de semente apresentaram perfis distintos em condições redutoras e não redutoras, com proteínas majoritárias entre 35 e 23 kDa, e atividade lítica sobre a gelatina na região de 80 kDa. Todos os extratos apresentaram atividade proteolítica contra os substratos proteicos hemoglobina, caseína e albumina e boa estabilidade na presença de agentes surfactantes e oxidantes. As proteases presentes nos extratos de M. pruriens sugerem ser da classe das serino e metaloproteases, com atividade modulada positivamente na presença íons Mn2+ e Ca2+. Essas características bioquímicas conferem aos extratos de M. Pruriens grande valor biotecnológico e possível potencial terapêutico.

Referências

  1. ANTALIS, T.M.; BUZZA, M.S. Extracellular: Plasma membrane proteases - Serine proteases. Reference Module in Biomedical Sciences from Encyclopedia of Cell Biology, v.1. 2016. p.650-660. [CrossRef]
  2. ANTÃO, C.M.; MALCATA, F.X. Plant serine proteases: biochemical, physiological and molecular features. Plant Physiology and Biochemistry, v.43, 2005. p.637-650. [CrossRef] [PubMed]
  3. ANUSHA, B.; VIDHYA, V.G.; RAMYA, M. Hypoglycemic effect of Mucuna pruriens seed extract on normal and streptozotocin-diabetic rats. Fitoterapia, v.79, 2008.
  4. p.539-543. [CrossRef] [PubMed]
  5. BARRETT, A.J. Classification of peptidases. In: Proteolytic enzymes: Serine and cysteine peptidase. Methods in Enzymology, v.244, 1994. p 1-15. [CrossRef]
  6. BEREZIN, I.V.; MARTINEK, K. Specificity of α-chymotrypsin. FEBS Letters, v.8, 1970, p.261-26. DOI: 10.1016/0014-5793(70)80281-2. [CrossRef] [PubMed]
  7. BRADFORD, M.M. A rapid and sensitive for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, v.72, 1976. p.248-254. [CrossRef] [PubMed]
  8. BUCKLES, D. Velvetbean: A “new†plant with a history. Economic Botany, v.49, 1995. p.13-25. [CrossRef]
  9. CRAIK, C.S.; PAGE, M.J.; MADISON, E.L. Proteases as therapeutics. Biochemical Journal, v.435, 2011. p.1-16. [CrossRef] [PubMed]
  10. DANIEL, R.M.; DANSON, M.J. Temperature and the catalytic activity of enzymes: a fresh understanding. FEBS Letter, v.587, 2013. p.2738-2743. [CrossRef] [PubMed]
  11. EKANEM, A.P.; OBIEKEZIE, A.; KLOAS, W.; KNOPF, K. Effects of crude extracts of Mucuna pruriens (Fabaceae) and Carica papaya (Caricaceae) against the protozoan fish parasite Ichthyophthirius multifiliis. Parasitology Research, v.5, 2004. p.361-366. [CrossRef] [PubMed]
  12. GALIGNIANA, M.D. Stability study on renal type I mineralocorticoid receptor. Life Sciences, v.59, 1996. p.511-521. [CrossRef] [PubMed]
  13. GUERRANTI, R.; AGUIYI, J.C.; ERRICO, E.; PAGANI, R.; MARINELLO, E. Effects of Mucuna pruriens extract on activation of prothrombin by Echis carinatus venom. Journal of Ethnopharmacology, v.75, 2001. p.175-180. [CrossRef] [PubMed]
  14. GUPTA, M.; MAZUMDER, U.K.; CHAKRABORTI, S.; BHATTACHARYA, S.; RATH, N.; BHOWAL, S.R. Anti-epileptic and anti-cancer activity of some indigenous plants. Indian Journal Physiology and Allied Sciences, v.51, 1997. p.53-56.
  15. GUPTA, R.; BEG, Q.K.; LORENZ, P. Bacterial alkaline peptidases: molecular approaches and industrial applications. Applied Microbiology Biotechnology, v.59, 2002. p.15-32. [CrossRef] [PubMed]
  16. HUISDEN, C.M.; ADESOGAN, A.T.; GASKIN, J.M.; COURTNEY, C.H.; RAJI, A.M.; KANG, T. Effect of feeding Mucuna pruriens on helminth parasite infestation in lambs. Journal of Ethnopharmacology, v.127, 2010. p.669-673. [CrossRef] [PubMed]
  17. JASHNI, M.K.; MEHRABI, R.; COLLEMARE, J.; MESARICH, C.H.; WIT, P.J. The battle in the apoplast: further insights into the roles of proteases and their inhibitors in plant-pathogen interactions. Frontiers in Plant Science. v.6, 2015. p.1-7. [CrossRef] [PubMed]
  18. LAEMMLI, U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, v.227, 1970. p.680-685. [CrossRef] [PubMed]
  19. LAMPARIELLO, L.R.; CORTELAZZO, A.; GUERRANTI, R.; STICOZZI, C.; VALACCHI, G. The magic velvet bean of Mucuna pruriens. Journal of Traditional and Complementary Medicine, v.2, 2012. p.331-339. [CrossRef] [PubMed]
  20. LI, Q.; YI, L.; MAREK, P.; IVERSON, B.L. Commercial proteases: present and future. FEBS Letter, v.587, 2013. p.1155-1163. [CrossRef] [PubMed]
  21. MANYAM, B.V.; DHANASEKARAN, M.; HARE T. A. Neuroprotective effects of the antiparkinson drug Mucuna pruriens. Phytotherapy Research, v.18, 2004. p.706-712. [CrossRef] [PubMed]
  22. MANYAM, B.V. Paralysis agitans and levodopa in "Ayurveda": ancient Indian medical treatise. Movement Disorders, v.5, 1990. p.47-48. [CrossRef] [PubMed]
  23. MISRA, L.; WAGNER, H. Extraction of bioactive principles from Mucuna pruriens seeds. Indian Journal of Biochemistry and Biophysics, v.44, 2007. p.56-60. [PubMed]
  24. OLIVRY, T.; BIZIKOVA P.; PAPS J.S.; DUNSTON S.; LERNER E.A.; YOSIPOVITCH G. Cowhage can induce itch in the atopic dog. Experimental Dermatology, v.22, 2013 p.435-437. [CrossRef] [PubMed]
  25. OVALLATH, S.; DEEPA, P. The history of parkinsonism: descriptions in ancient Indian medical literature. Movement Disorders, v.28, 2013. p.566-568. [CrossRef] [PubMed]
  26. PACHECO, J.S.; SILVA-LÓPEZ, R.E. Study of the proteolytic activity of the tropical legume Crotalaria spectabilis. Zeitschrift für Naturforschung C, v.67, 2012, p.2495-2509. [CrossRef] [PubMed]
  27. PAYYAPPALLIMANA, U.; VENKATASUBRAMANIAN, P. Exploring Ayurvedic knowledge on food and health for providing innovative solutions to contemporary healthcare. Frontiers in Public Health, v.4, 2016. p 57-66. [CrossRef] [PubMed]
  28. PRAKASH, O.; JAISWAL, N. alpha-Amylase: an ideal representative of thermostable enzymes. Applied Biochemical and Biotechnology, v.160, 2009. p.2401-2414. [CrossRef] [PubMed]
  29. PRAZERES, J.N.; CRUZ, J.A.B.; PASTORE, G.M. Characterization of alkaline lipase from Fusarium oxysporum and the effect of different surfactants and detergents on the enzyme activity. Brazilian Journal of Microbiology, v.37, 2006. p.505-509. [CrossRef]
  30. RAJESHWAR, Y.; GUPTA, M.; MAZUMDER, U.K. Antitumor activity and in vitro antioxidant status of Mucuna pruriens (Fabaceae) seeds against Ehrlich Ascites Carcinoma in Swiss Albino Mice. Iranian Journal of Pharmacology and Therapeutics, v.4, 2005a. p.46-53. [Link]
  31. RAJESHWAR, Y.; GUPTA, M.; MAZUMDER, U. K. In vitro lipid peroxidation and antimicrobial activity of M. pruriens seeds. Iranian Journal of pharmacology and therapeutics, v.4, 2005b. p.32-35. [Link]
  32. RAWLINGS, N.D.; BARRETT, A.J.; FINN, R. Twenty years of the MEROPS database of proteolytic enzymes, their substrates and inhibitors. Nucleic Acids Research, v.44, 2016. p.D343-D350. [CrossRef] [PubMed]
  33. REDDY V.B., IUGA A.O., SHIMADA S.G., LAMOTTE R.H., LERNER E.A. Cowhage-evoked itch is mediated by a novel cysteine protease: a ligand of protease-activated receptors. Journal of Neuroscience, v.28, 2008. p.4331-4335. [CrossRef] [PubMed]
  34. REBECHI-BAGGIO, D.; RICHARDI, V.S.; VICENTINI, M.; GUILOSKI, I.C.; ASSIS, H.C.S.; NAVARRO-SILVA, M.A. Factors that alter the biochemical biomarkers of environmental contamination in Chironomus sancticaroli (Diptera, Chironomidae). Revista Brasileira de Entomolologia, em impressão, 2016. [CrossRef]
  35. SATHIYANARAYANAN, L.; ARULMOZHI, S. Mucuna pruriens Linn. - A comprehensive review. Pharmacognosy Review, v.1, 2007. p.157-162. [Link]
  36. SHUKLA, K.K.; MAHDI, A.A.; AHMAD M.K.; SHANKHWAR, S.N.; RAJENDER, S.; JAISWAR, S.P. Mucuna pruriens improves male fertility by its action on the hypothalamus-pituitary-gonadal axis. Fertility and Sterility, v.92, 2009. p.1934-1940. [CrossRef] [PubMed]
  37. SILVA-LÓPEZ, R.E.; DE SIMONE, S.G. Leishmania (Leishmania) amazonensis: purification and characterization of a promastigote serine protease. Experimental Parasitology, v.107, 2004. p.173-182. [CrossRef] [PubMed]
  38. SILVA-LÓPEZ, R.E.; MORGADO-DÍAZ, J.A.; SANTOS, P.T.; GIOVANNI-DE-SIMONE, S. Purification and subcellular localization of a secreted 75 kDa Trypanosoma cruzi serine oligopeptidase. Acta Tropica, v.107, 2008. p.159-167. [CrossRef] [PubMed]
  39. SILVA-LÓPEZ, R.E. Inibidores de Proteases Oriundos de Plantas: Uma abordagem útil para o desenvolvimento de novos fármacos. Revista Fitos, v.4, 2009. p.108-119. [Link]
  40. SILVA-LÓPEZ, R.E. Proteases de Leishmania: novos alvos para o desenvolvimento racional de fármacos. Química Nova, v.33, 2010. p.1541-1548. [CrossRef]
  41. SILVA-LÓPEZ, R.E.; SANTOS, T.R.; MORGADO-DÍAZ, J.A.; TANAKA, M.N.; GIOVANNI DE SIMONE, S. Serine protease activities in Leishmania (Leishmania) chagasi promastigotes. Parasitology Research, v.107, 2010. p.1151-1162. [CrossRef] [PubMed]
  42. SINGH, A.K.; RAJENDRAN, V.; PANT, A.; GHOSH, P.C.; SINGH, N.; LATHA, N.; GARG, S.; PANDEY, K.C.; SINGH, B.K.; RATHI, B. Design, synthesis and biological evaluation of functionalized phthalimides: a new class of antimalarials and inhibitors of falcipain-2, a major hemoglobinase of malaria parasite. Bioorganic and Medical Chemistry, v.23, 2015. p.1817-1827. [CrossRef]
  43. TAN, N.H.; FUNG, S.Y.; SIM, S.M.; MARINELLO, E.; GUERRANTI, R.; AGUIYI, J.C. The protective effect of Mucuna pruriens seeds against snake venom poisoning. Journal of Ethnopharmacology, v.123, 2009. p.356-358. [CrossRef] [PubMed]
  44. VAN DER HOORN, R.A.L. Plant proteases: from phenotypes to molecular mechanisms. Annual Review Plant Biology, v.59, 2008. p.191-223. [CrossRef] [PubMed]
  45. VAN DER HOORN, R.A.L.; JONES, J.D. The plant proteolytic machinery and its role in defense. Current Opinion in Plant Biology, v.7, 2004. p.400-407. [CrossRef] [PubMed]
  46. VIDAL, N.N.M., SILVA-LÓPEZ, R.E. Mucuna pruriens (L.) DC (Leguminosae). Revista Fitos, v.5. 2010. p.34-42. [Link]

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Autor(es)

  • Raquel Elisa Silva-López
    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
    http://orcid.org/0000-0002-5820-7480
  • Nathalia N. M. Vidal
    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
  • Nathalia M. N. Vidal
    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
  • Rayane N. Gonçalves
    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
  • Rayane N. Gonçalves
    FIOCRUZ, Departamento de Química de Produtos Naturais, Farmanguinhos, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

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Como Citar

1.
Perfil proteolítico de extratos aquosos de folha e semente de Mucuna pruriens (L.) DC. Rev Fitos [Internet]. 23º de maio de 2017 [citado 14º de novembro de 2024];10(4):486-504. Disponível em: https://revistafitos.far.fiocruz.br/index.php/revista-fitos/article/view/339

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