Structural characterization and anti-inflammatory activity of the lectin from the red seaweed triquetrum Bryothamnion

A grande diversidade biolÃgica das algas marinhas e sua ocorrÃncia em praticamente todos os ambientes do planeta demonstram a importÃncia desses seres para os ecossistemas. Um deles à a extraÃÃo de biomolÃculas potencialmente ativa como as lectinas, que sÃo proteÃnas que tÃm sido alvo de pesquisas no mundo inteiro. Isso se deve à sua impressionante capacidade de ligar-se especificamente a carboidratos ou a substÃncias que os contÃm, propiciando um imenso campo de aplicaÃÃo biolÃgica. O objetivo deste trabalho foi produzir a lectina da alga marinha vermelha Bryothamnion triquetrum (Lec), avaliar sua estrutura secundÃria a partir de tÃcnicas espectroscÃpicas e investigar as suas propriedades anti-inflamatÃrias em camundongos. Primeiramente a lectina foi purificada por precipitaÃÃo com sulfato de amÃnio (0-60) e cromatografia de troca â iÃnica, sendo recolhido o primeiro pico (PI). Este pico foi selecionado atravÃs da atividade de hemaglutinaÃÃo obtendo assim a lectina pura a partir de Bryothamnion triquetrum, verificada por SDS-PAGE. A lectina foi analisada quanto a sua estrutura secundÃria por tÃcnicas espectroscÃpicas de dicroÃsmo circular, frente a extremos de pH (4,0 â 11,0) e comparada ao espectro da sua estrutura nativa, e fluorescÃncia frente a diferentes temperaturas que variaram de 25 a 75 em intervalo de 10Â. Na avaliaÃÃo das atividades biolÃgicas, grupos de animais foram submetidos ao prÃ-tratamento com a Lectina (1,5 e10mg/kg; i.p.) e indometacina (10mg/kg), 30 min antes do estÃmulo inflamatÃrio. A atividade anti-inflamatÃria em camundongos foi avaliada atravÃs dos ensaios de peritonite induzida por carragenina - Cg (500 μg/cav) e de edema de pata induzidos por Cg (500 μg/pata); dextrano (500 μg/pata). Extremos do pH (4,0 e 11,0) nÃo alterou a estrutura secundÃria da proteÃna. Os dados de fluorescÃncia (280nm e 295nm), mostraram tambÃm uma estabilidade, alÃm da presenÃa de aminoÃcidos aromÃticos na sua estrutura. A Lectina inibiu a migraÃÃo celular na peritonite induzida por Cg e os edemas de pata induzidos por Cg e dextrano. Deste modo, conclui-se que a Lectina obtida do PI da DEAE de Bryothamnion triquetrum apresentou estrutura estÃvel em relaÃÃo a variaÃÃo de pH e temperatura. Em relaÃÃo Ãs propriedades biolÃgicas testadas, a Lectina apresentou efeitos anti-inflamatÃrios nos modelos empregados, podendo ser considerada uma molÃcula com potencial para estudos mais aprofundados de inflamaÃÃo.The great biodiversity of seaweeds and their occurrence in almost all environments on the planet demonstrate the importance of such beings to ecosystems. One example is the extraction of potentially active biomolecules such as lectins, which are proteins that have been subject of research worldwide. This is due to its impressive ability to bind specifically to carbohydrates or substances containing them, providing an immense field of biological application. This work purpose was to produce lectin from the red seaweed Bryothamnion triquetrum (Lec), evaluate its secondary structure using spectroscopic techniques, and investigate their anti-inflammatory properties in mice. Initially, the lectin was purified by precipitation with ammonium sulfate (0-60) and ion exchange chromatography, and obtained the first peak (PI). This peak was selected by hemagglutination activity thus obtaining pure lectin from Bryothamnion triquetrum, verified by SDS-PAGE. The secondary structure of lectin was analyzed by circular dichroism spectroscopic techniques, against to pH extremes (4.0 to 11.0), and compared to the spectrum of its native structure, and fluorescence against different temperatures, ranging from 25 to 75Â, each 10 interval. In biological activities assessment, groups of animals were subjected to pretreatment with the lectin (1.5 and 10mg/kg, ip) and indomethacin (10mg/kg) 30 min before the inflammatory stimulus. The anti-inflammatory activity in mice was evaluated through the assays of peritonitis induced by carrageenan - Cg (500 μg / cav) and paw edema induced by Cg (500 μg / paw), and dextran (500 μg / paw). Extremes of pH (4.0 and 11.0) did not alter the protein secondary structure. Fluorescence data (280nm and 295nm) also showed stability, and aromatic amino acids presence in their structure. Lectin inhibited cell migration in the induced peritonitis by Cg and induced paw edema by Cg and dextran. Thus, it is concluded that the lectin obtained from the Bryothamnion triquetrum DEAE PI shows stable structure related to pH and temperature variation. Regarding biological properties tested, the lectin showed anti-inflammatory effects in models used, and it can be considered a molecule with potential for further studies of inflammation