Caracterização do perfil e atividade biológica de peptídeos de cavalo marinho Hippocampus reidi - Correa, Claudia Neves [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
A biodiversidade encontrada no ambiente marinho e a sua diversidade química é uma fonte ilimitada para a bioprospecção de substâncias com potencial para o desenvolvimento de novos fármacos. O cavalo marinho é um peixe teleósteo, reconhecido na Medicina Tradicional Chinesa por possuir propriedades medicinais. Nos últimos anos, o uso de metodologias específicas em modelos experimentais e linhagens celulares revelaram a presença de um conjunto de peptídeos provenientes do metabolismo intracelular e que podem atuar na comunicação celular. Neste contexto o objetivo deste trabalho foi caracterizar o perfil de peptídeos naturais encontrados em tecidos de cavalo marinho Hippocampus reidi, através de um protocolo de rápida inativação da proteólise pelo calor e espectrometria de massas, além de uma investigação inicial da atividade biológica de algumas sequências identificadas através de um ensaio para verificar um efeito antioxidante. Os resultados obtidos durante o desenvolvimento deste estudo são apresentados em três capítulos. No capítulo 1, a análise do peptidoma de brânquias permitiu a identificação de 1080 peptídeos em brânquias. Os fragmentos variaram de 5 a 38 aminoácidos e a principal localização subcelular da proteína precursora foi o citoplasma (58%) seguido pelo núcleo (22%) e mitocôndria (5%). Fragmentos N e C-terminal foram 18% e 15% respectivamente, resultados semelhantes a outros estudos de peptidoma. O mais frequente resíduo de aminoácido na posição N-terminal foi alanina, seguido por serina, na posição P1 o resíduo de aminoácido mais encontrado foi arginina, seguido por lisina. Entre as proteínas precursoras com maior número de peptídeos identificados estão proteínas ribossomais, histona e hemoglobina cadeia alfa. Fragmentos de Moronecidin-like, descrito como peptídeo antimicrobiano, também foram identificados em todas as amostras de brânquias analisadas. Análises de predição revelaram peptídeos com características importantes de peptídeos antimicrobianos. No capítulo 2, um ensaio de atividade antioxidante foi realizado para dois peptídeos identificados. Os peptídeos CNC1 e CNC2 não atingiram 50% de inibição de radicais com 30 minutos de reação no ensaio de DPPH, com 24 horas de reação o peptideos CNC1 atingiu 69,61% de inibição de radicais na concentração de 100 µM. No capítulo 3 é apresentado um protocolo de marcação isotópica para realização de peptidômica quantitativa. A caracterização realizada neste estudo abre novas perspectivas para investigação do potencial terapêutico de peptídeos naturais.

The biodiversity found in the marine environment and its chemical diversity is an unlimited source for the bioprospecting of substances with potential for the development of new drugs. Among the classes of molecules, bioactive peptides with antioxidant, antimicrobial, antihypertensive or anticancer action were characterized through the preparation of protein hydrolysates from a variety of marine organisms. The seahorse is a teleost fish, recognized in Traditional Chinese Medicine for having medicinal properties. In recent years, the use of specific methodologies in experimental models and cell lines have revealed the presence of a set of peptides from intracellular metabolism that can act in cell communication. In this context, the objective of this work was the characterization in tissues of seahorse Hippocampus reidi the profile of natural peptides through a protocol of rapid inactivation of proteolysis by heat and mass spectrometry, in addition to an initial investigation of the biological activity of some identified sequences through an assay to verify an antioxidant effect. The results obtained during the development of this study are presented in three chapters. In chapter 1, analysis of the gill peptidome allowed the identification of 1080 peptides in gills. The fragments ranged from 5 to 38 amino acids and the main subcellular location of the precursor protein was the cytoplasm (58%) followed by the nucleus (22%) and mitochondria (5%). N- and C-terminal fragments were 18% and 15% respectively, results similar to other peptidomic studies. The most frequent amino acid residue in the N-terminal position was alanine, followed by serine, leucine and lysine, in the P1 position the most found amino acid residue was arginine, followed by lysine. Among the precursor proteins with the highest number of identified peptides are ribosomal proteins, histone and hemoglobin alpha chain. Moronecidin-like fragments, described as an antimicrobial peptide, were also identified in all gill samples analyzed. Predictive analysis also revealed peptides with important characteristics of antimicrobial peptides. In chapter 2, an antioxidant activity assay was performed for two identified peptides. The CNC1 and CNC2 peptides did not reach 50% of radical inhibition with 30 minutes of reaction in the DPPH assay, with 24 hours of reaction, the CNC1 peptide reached 69.61% of radical inhibition at the concentration of 100 µM. Chapter 3 presents an isotopic labeling protocol for performing quantitative peptidomics. The characterization performed in this study opens new perspectives for investigating the therapeutic potential of natural peptides.
Profile of natural peptides and biological activity of seahorse Hippocampus reidi
Keywords: Peptidômica; Cavalos-marinhos; Compostos bioativos; Peptídeos; Brânquias; Espectrometria de massa