Clélia FerreiraBASES MOLECULARES DA DIGESTÃONOS INSETOSInsetos representam 75% das espécies animaisconhecidas.O tubo digestivo é uma região gran<strong>de</strong> efrágil <strong>de</strong> contato com o meio ambiente e o estudo<strong>de</strong> suas proprieda<strong>de</strong>s po<strong>de</strong> levar a novos modos paraseu controle.Estudamos as proprieda<strong>de</strong>s cinéticas, sequência,estrutura e modo <strong>de</strong> 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-glicosí<strong>de</strong>os tóxicos produzidospor plantas po<strong>de</strong> revelar porque alguns insetosconseguem sobreviver ingerindo essas substâncias.As larvas <strong>de</strong> Lepidoptera possuem um mecanismo<strong>de</strong> secreção microapócrino peculiar,on<strong>de</strong> pequenasvesículas migram pelo interior das microvilosida<strong>de</strong>s e<strong>de</strong>stacam-se no seu topo. Isso só ocorre na regiãoanterior do intestino médio;na posterior há exocitose.cDNAs seqüenciados a partir <strong>de</strong> biblioteca <strong>de</strong>subtração das duas regiões po<strong>de</strong>m revelar os fatoresque permitem essa secreção peculiar.Membranas microvilares dos enterócitosadquiriram mais proteínas integrantes ao longo daevolução. Estamos i<strong>de</strong>ntificando essas proteínas emduas or<strong>de</strong>ns filogeneticamente distantes com o intuito<strong>de</strong> conhecer as funções <strong>de</strong>ssas 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 <strong>de</strong> suas funções no aumento dadigestibilida<strong>de</strong> e economia <strong>de</strong> 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.Un<strong>de</strong>rstand how some insectscan feed on toxic beta-glucosi<strong>de</strong>-containingplants, 2.To study the molecular basis ofmicroapocrine secretion mechanisms, 3.Reveal thefunctions of microvillar membranes in different or<strong>de</strong>rsand 4.Add evi<strong>de</strong>nce 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. (<strong>2002</strong>) 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.(<strong>2002</strong>) 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. (<strong>2002</strong>). The role of amino acid residues Q 39and E 451inthe <strong>de</strong>termination of substrate specificity of the Spodoptera frugiperdab-glycosidase. Eur. J. Biochem. 269, 3705-3714, (7) Azevedo T. R., TerraW. R. & Ferreira C. (<strong>2002</strong>) 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. (<strong>2002</strong>) Characterization of a b-glycosidase highly activeon disacchari<strong>de</strong>s and of a b-galactosidase from Tenebrio molitormidgut lumen. Insect Biochem.Molec.Biol, no prelo.<strong>Instituto</strong> <strong>de</strong> Química - Pesquisa 2001 - <strong>2002</strong> 24 Departamento Departamento <strong>de</strong> Química <strong>de</strong> FundamentalBioquímica
Daisy <strong>de</strong> Brito Rezen<strong>de</strong>LABORATÓRIO DE FOTOQUÍMICAORGÂNICA E QUIMIOLUMINESCÊNCIANossa pesquisa visa a elucidação <strong>de</strong> aspectos dafotofísica e fotoquímica <strong>de</strong>: [i] compostos halo-metilaromáticos, com o objetivo <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar os fatoresque favorecem a geração, por foto-homólise, <strong>de</strong>intermediários quinodimetânicos, os quais conduzema anéis aromáticos cumulados ao reagirem comdienófilos a<strong>de</strong>quados; [ii] enodionas, precursoresversáteis para a síntese <strong>de</strong> produtos naturais, além<strong>de</strong> apresentarem especial interesse para a obtenção<strong>de</strong> benzoquinonas, algumas das quais apresentamativida<strong>de</strong> antitumoral, antimalárica ou comoleishmanicidas. Enodionas têm, também, sidopreparadas com a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong> se obterem análogosda conocurvona, um fármaco com ação anti-HIV; [iii]azulenos e guaiazulenos halo-substituídos,enfocando, tanto a caracterização dos estadosexcitados, como o estabelecimento das condiçõesreacionais, que conduzam preferencialmente, ou arearranjos intermoleculares, ou a produtos <strong>de</strong>recombinação radicalar.No que concerne a sistemas organizados, quefavorecem uma foto-reativida<strong>de</strong> distinta daquelaobservada em fase homogênea, estamosinvestigando a síntese, em escala meso-molecular,<strong>de</strong> <strong>de</strong>ndrons e <strong>de</strong>ndrímeros (estruturas <strong>de</strong> dimensõesnanoscópicas e topologia molecular bem <strong>de</strong>finida)alcânicos (5), transparentes à luz na região do UVvis,com o objetivo <strong>de</strong> verificar o efeito do ambientesobre os parâmetros fotofísicos e a fotoquímica <strong>de</strong>moléculas-hóspe<strong>de</strong> introduzidas nesse meio.SummaryThe unveiling of the pathways involved in the photoreactionsof enediones and halo-aromatic compoundsis the main subject of our research. Anotherresearch target is the synthesis of alkane skeleton<strong>de</strong>ndrimers.Publicações:Te<strong>de</strong>schi, E, FSH Vieco, NM Hiramatsu, IP <strong>de</strong> A Campos and D <strong>de</strong> BRezen<strong>de</strong>. <strong>2002</strong>. Enedione Anion-Radical Dimerization, submetido.Campos, IP <strong>de</strong> A, D <strong>de</strong> B Rezen<strong>de</strong>, V Lucchini and C Di Vitta. <strong>2002</strong>.Complete Assignmet of the 1H and 13C NMR Spectra of Four 2-Substituted4a,8a-cis-endo-5,8-Methano-4a,5,8,8a-tetrahydronaphthalene-1,4-diones. Magn. Reson. Chem., in press.Vieco, FSH, NM Hiramatsu, E Te<strong>de</strong>schi, D <strong>de</strong> B Rezen<strong>de</strong> and IP <strong>de</strong> ACampos. <strong>2002</strong>. The gamma-cis Effect in the Mercury-199 Nuclear MagneticResonance Spectroscopy of Substituted Vinylmercury Hali<strong>de</strong>s. J.Chem. Res. (S), (1):25-27.Catalani, LH, IP <strong>de</strong> A Campos and D <strong>de</strong> B Rezen<strong>de</strong>. 2001. Laser Flash-Photolyses of alpha-Brominated o-Xylenes. J. Photochem. Photob., A,140 (1):1-5.Ruiz, CAA, VG Toscano, D <strong>de</strong> B Rezen<strong>de</strong> and WJ Baa<strong>de</strong>r. 2001. NovelPhotorearrangement of a 4-Chloromethylazulene. Tetrahedron Lett., 42(14):2613-2615.Rezen<strong>de</strong>, D <strong>de</strong> B and IP <strong>de</strong> A Campos. 2001. On Chirality in SubstitutedMetallocenes Bearing I<strong>de</strong>ntical Substituents. J. Chem. Ed., 78 (8):1130-1131.Departamento <strong>de</strong> Química Fundamental25<strong>Instituto</strong> <strong>de</strong> Química - Pesquisa 2001 - <strong>2002</strong>