2002 - Instituto de Química - USP

Clélia FerreiraBASES MOLECULARES DA DIGESTÃONOS INSETOSInsetos representam 75% das espécies animaisconhecidas.O tubo digestivo é uma região grande efrágil de contato com o meio ambiente e o estudode suas propriedades pode levar a novos modos paraseu controle.Estudamos as propriedades cinéticas, sequência,estrutura e modo de secreção das beta glicosidases,trealases e beta-glucanases intestinais. A participaçãodas últimas na proteção dos insetos contra fungosestá sendo averiguada.A relação das trealases e betaglicosidasescom beta-glicosídeos tóxicos produzidospor plantas pode revelar porque alguns insetosconseguem sobreviver ingerindo essas substâncias.As larvas de Lepidoptera possuem um mecanismode secreção microapócrino peculiar,onde pequenasvesículas migram pelo interior das microvilosidades edestacam-se no seu topo. Isso só ocorre na regiãoanterior do intestino médio;na posterior há exocitose.cDNAs seqüenciados a partir de biblioteca desubtração das duas regiões podem revelar os fatoresque permitem essa secreção peculiar.Membranas microvilares dos enterócitosadquiriram mais proteínas integrantes ao longo daevolução. Estamos identificando essas proteínas emduas ordens filogeneticamente distantes com o intuitode conhecer as funções dessas estruturas e quaisproteínas foram adquiridas ao longo da evolução.O alimento é envolvido por uma estruturaanatômica quitino-proteica,a membrana peritrófica.Estamos coletando dados sobre sua estrutura eevidências de suas funções no aumento dadigestibilidade e economia de enzimas digestivas.SummaryThe study of insect digestive system should leadto new control techniques.We study the kinetic properties, sequence, structureand secretion mechanisms of digestive enzymes.Among our goals are: 1.Understand how some insectscan feed on toxic beta-glucoside-containingplants, 2.To study the molecular basis ofmicroapocrine secretion mechanisms, 3.Reveal thefunctions of microvillar membranes in different ordersand 4.Add evidence to proposed peritrophicmembrane functions.Publicações:(1) Marana S.R., Jacobs-Lorena M., Terra W.R. & Ferreira C. (2001)Aminoacid residues involved in substrate binding and catalysis in an insectdigestive b-glycosidase.Biochem. Biophys. Acta.1545,41-52, (2)Ferreira A. H.P, Marana S., Terra W.R. & Ferreira C. (2001) Purification,sequencing, and properties of a b-glycosidase purified from midgut lumenof Tenebrio molitor (Coleoptera) larvae. Insect Biochem. Molec. Biol.31,1065-1076, (3) Bolognesi R., Ribeiro A.F., Terra W.R. & Ferreira C.(2001) The perithophic membrane of Spodoptera frugiperda: secretionof peritrophins and role in immobilization and recycling digestive enzymes.Arch. Insect Biochem. Physiol. Arch. Biochem. Physiol. 43, 62-75,(4) Ferreira A.H.P., Ribeiro A.F., Terra W.R. & Ferreira C. (2002) Secretionof b-glycosidase by middle midgut cells and its reclycling in the midgutof Tenebrio molitor larvae. J. Insect Physiol. 48, 113-118, (5) Marana,S.R., Lopes A.R., , Juliano L. Juliano, M.A., Ferreira, C. & Terra, W.R.(2002) Subsites of trypsin active site favor catalysis or substrate binding .Biochem. Biophys. Res. Comm. 290, 494-497, (6) Marana, S.R., Terra,W.R., Ferreira, C. (2002). The role of amino acid residues Q 39and E 451inthe determination of substrate specificity of the Spodoptera frugiperdab-glycosidase. Eur. J. Biochem. 269, 3705-3714, (7) Azevedo T. R., TerraW. R. & Ferreira C. (2002) Purification and characterization of three b-glycosidases from midgut of the sugar cane borer, Diatraeasaccharalis..Insect Biochem.Molec.Biol, 33, 81-92, (8) Ferreira A.H.P., TerraW.R. , Ferreira C. (2002) Characterization of a b-glycosidase highly activeon disaccharides and of a b-galactosidase from Tenebrio molitormidgut lumen. Insect Biochem.Molec.Biol, no prelo.Instituto de Química - Pesquisa 2001 - 2002 24 Departamento Departamento de Química de FundamentalBioquímica