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???metadata.dc.type???: Tese
Title: Estudo espectroscópico da interação entre flavonóides e albumina sérica bovina (ASB)
Other Titles: Spectroscopic study of the interaction between flavonoids and bovine serum albumin (BSA).
???metadata.dc.creator???: Ribeiro, Alessandra Medeiros 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Ferreira, José Carlos Netto
First advisor-co: Cesarin Sobrinho, Darí
???metadata.dc.contributor.referee1???: Okano, Laura Tiemi
???metadata.dc.contributor.referee2???: Garden, Nanci Camara de Lucas
???metadata.dc.contributor.referee3???: Silva, Rosaly Silveira da
???metadata.dc.description.resumo???: Estudos espectroscópicos para diversos flavonóides comerciais (flavona (FVA), alfanaftoflavona (α-NAF), beta-naftoflavona (β-NAF), tioflavona (TFA), S,S-dióxidotioflavona (SDF), flavanona (FNA) e quercetina (QUE)), flavonóides naturais (biflavonóides como agatisflavona (ATF), 7”-O-metilagatisflavona (OMA), amentoflavona (AMF) e diidroochnaflavona (DOF)) e tiocromanona (TCR), foram realizados em diferentes solventes (acetonitrila (ACN), etanol (ETOH), cicloexano (CEX), diclorometano (DCM) e água millliQ (AD)). A irradiação de TFA, SDF e TCR, em acetonitrila, por fotólise por pulso de laser de nanossegundo, levou à formação de seus respectivos estados excitados triplete. Por espectroscopia de fluorescência, verificou-se que os flavonóides comerciais e naturais, e a tiocromanona não apresentam emissão de fluorescência. Por espectroscopia de absorção no ultravioleta/visível (UV-Vis) para QUE, ATF, OMA, AMF e DOF, nestes solventes, percebeu-se que os espectros em presença de solventes polares, como AD, foram bem diferentes dos espectros em DCM, principalmente, para ATF, e os espectros em solução de tampão PBS (pH = 7,4) foram semelhantes aos em AD, exceto para DOF, apresentando mudanças substanciais. A interação entre ASB e os flavonóides (QUE, ATF, OMA, AMF e DOF) em solução tamponada (PBS, pH = 7,4) foi estudada por espectroscopia no ultravioleta/visível, espectroscopia de emissão de fluorescência, dicroísmo circular e modelagem molecular sendo diretamente dependente da concentração adicionada de flavonóides e muito pouco dependente com a variação da temperatura. No UV-Vis ocorreu deslocamento para o azul das bandas de absorção próximas a 208 nm (correspondente a ASB, referente às transições nπ* da estrutura α-hélice da albumina) e 280 nm (correspondente ao triptofano da ASB), em função do aumento de concentração dos flavonóides. Na espectroscopia de fluorescência (T = 22ºC, 27ºC, 32ºC, 37ºC e 42ºC) houve deslocamento para o azul na emissão da proteína com o aumento da concentração dos flavonóides, sugerindo que o cromóforo da ASB está em um ambiente mais hidrofóbico em relação àquele quando para ASB livre. Neste caso, observou-se supressão da fluorescência de ASB (resíduos de triptofano), como consequência de um processo de supressão estática como demonstrado pelos altos valores observados para kq (≅ 1013 a 1014 L/mol.s). A distância entre os resíduos de triptofano e os flavonóides (r) foi menor que 7 nm, um indicativo da grande probabilidade de ocorrer transferência de energia entre ASB e flavonóides, de acordo com a teoria de transferência de energia não-radiativa de Förster (Teoria de Förster). No dicroísmo circular (T = 25ºC, 37ºC e 42ºC) foi verificada uma diminuição do % de α-hélice da ASB em 208 nm e 222 nm (regiões de transição nπ* da estrutura secundária α-hélice da ASB no espectro de absorção UV), devido ao aumento de concentração dos flavonóides. Esses efeitos podem ser atribuídos à formação de um complexo flavonóide-ASB que pode estar induzindo variações conformacionais na ASB. Por modelagem molecular, através do programa docking, percebeuse que as regiões principais para a ligação dos flavonóides com os sítios de ligação da ASB estão localizadas em cavidades hidrofóbicas nos subdomínios IB e IIA (consistentes com os sítios I e II) e os resíduos de triptofano (Trp-158 e Trp-237) de ASB estão nesses subdomínios, respectivamente. Existe uma grande cavidade hidrofóbica presente no subdomínio IIA, onde os flavonóides podem se ligar com o resíduo de triptofano Trp-237 (melhor sítio de ligação), formando o complexo flavonóide-ASB.
Abstract: Spectroscopic studies for several comercial flavonoids (flavone (FVA), alphanaphthoflavone (α-NAF), beta-naphthoflavone (β-NAF), thioflavone (TFA), S,Sdioxythioflavone (SDF), flavanone (FNA) and quercetin (QUE)), natural flavonoids (biflavonoids such as agatisflavone (ATF), 7”-O-methylagatisflavone (OMA), amentoflavone (AMF) and (DOF)) and thiochromanone (TCR) were performed in different solvents (acetonitrile (ACN), ethanol (ETOH), cyclohexane (CEX), dichloromethane (DCM) and milli-Q water (AD)). Irradiation of TFA, SDF and TCR in acetonitrile, employing the nanosecond laser flash photolysis, lead to the formation of their corresponding triplet excited state. Fluorescence emission spectroscopy studies showed that commercial and natural flavonoids and thiochromanone are not fluorescent. UV/visible spectroscopy studies for QUE, ATF, OMA, AMF and DOF, in the same previous solvents, revealed that for these flavonoids the ground-state absorption spectrum in polar solvents, such as water or PBS (pH=7.4), is completely different than the obtained in dichloromethane. This difference is more pronounced for ATF. For DOF the absorption spectrum in water shows remarkable variations when compared to that in PBS. The interaction between BSA and the flavonoids QUE, ATF, OMA, AMF and DOF in PBS solution, pH = 7.4, was studied by UV/visible spectroscopy, fluorescence emission spectroscopy, circular dicroism and molecular modelling. From these studies it was clearly demonstrated that the interaction observed was directly dependent on the flavonoid concentration and almost independent on temperature variation. The ground state absorption spectrum for BSA showed a hypsochromic effect on the absorption band around 208 nm, corresponding to the nπ* transition of the BSA α-helix structure, as a function of flavonoid concentration. Similar behavior was observed for the absorption at 280 nm, corresponding to the tryptophan absorption in BSA. The fluorescence emission spectrum for BSA in the presence of QUE, ATF, OMA, AMF and DOF, in PBS, at T = 22ºC, 27ºC, 32ºC, 37ºC and 42ºC, shows a blue-shift on the protein emission as a function of flavonoid concentration. These results suggest that the BSA chromophore is in a more hydrophobic environment when compared with that sensed by the protein in the absence of the flavonoid. In this case, quenching of BSA fluorescence (tryptophan residues) was clearly observed with the high values obtained for the quenching rate constant kq (≅ 1013 to 1014 L/mol.s) indicating a static quenching process. The distance (r) observed for the tryptophan residues and the flavonoids was smaller than 7 nm, which indicates that there is a reasonable probability for a non-radiative energy transfer process between tryptophan and the flavonoids, based on the Förster theory for energy transfer. Circular dicroism results at T = 25ºC, 37ºC and 42ºC revealed a significant decrease on the α-helix percentage for BSA at 208 nm and 222 nm, corresponding to the nπ* transition for the secondary structure of BSA, as a function of flavonoid concentration. These effects can be attributed to the formation of a complex BSA/flavonoid which can induce conformational variations on the BSA structure. Molecular modelling indicates that the main regions for the interaction between flavonoids and ASB are located in hydrophobic cavities on the sub-domains IB and IIA, which contain tryptophan residues (Trp-158 and Trp-237). A large hydrophobic cavity containing the Trp-237 is present in the sub-domain IIA, which is responsible for the formation of the complex flavonoid-BSA through a strong interaction flavonoid-tryptophan.
Keywords: Spectroscopy
Flavonoids
Bovine serum albumin (BSA)
Espectroscopia
Flavonóides
Albumina sérica bovina (ASB)
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciências Exatas e da Terra
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Exatas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Química
Citation: Ribeiro, Alessandra Medeiros. Estudo espectroscópico da interação entre flavonóides e albumina sérica bovina (ASB). 2010. [230 f.]. Tese( PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, [Seropédica - Rio de Janeiro] .
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/1737
Issue Date: 19-Mar-2010
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