CARACTERIZAÇÃO ENZIMÁTICA DE ISOFORMAS DE CISTEÍNO PROTEASE DE Anticarsia gemmatalis (HÜBNER, 1818)

Ano: 2011 | Volume: 35 | Número: 3

Autores: Eduardo Gomes de Mendonça, Liliane Evangelista Visôtto, Natália Cristina Santos Costa, Fabrício Rainha Ribeiro, Joel Antônio de Oliveira, Maria Goreti de Almeida Oliveira

Palavras-chave: proteases digestivas, lepidoptera, controle de pragas, inibição de proteases

Resumo Português:

Isoformas de cisteíno protease obtidas do intestino médio de lagartas de 5º instar de Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818)
foram caracterizadas. A isoforma solúvel foi chamada de Fração Solúvel enquanto a isoforma ligada à membrana celular, de Fração
Insolúvel. As maiores atividades foram observadas em pH 3,6 a 45° C para a Fração Solúvel e pH 4,6 a 50° C para a Fração Insolúvel.
Ao analisar o efeito de modificadores químicos, a Fração Solúvel mostrou-se insensível à aprotinina e E-64, porém teve sua atividade
aumentada pela adição de EDTA e levemente inibida pela adição de íons Ca2+, mostrando se tratar de enzimas independentes de íons
metálicos para sua atividade. A Fração Insolúvel também se mostrou insensível à aprotinina, porém teve sua atividade parcialmente
inibida por E-64. A adição de EDTA levou a uma redução nos valores de atividade, demonstrando a necessidade de íons metálicos para
a atividade dessas enzimas, porém não se trata de enzimas cálcio-dependentes, uma vez que sua atividade foi reduzida com a adição
desse íon. Os valores de KM app e Vmáx app foram, respectivamente, 0,6398 mM e 42,556 nM s-1 para Fração Solúvel e 0,0413 mM e
10,854 nM s-1 para Fração Insolúvel. Esses resultados fornecem evidências da presença de cisteíno protease solúvel e ligada à
membrana celular do intestino de lagartas de A. gemmatalis. O conhecimento e a caracterização das principais classes de proteases
presentes no trato digestivo da lagarta da soja, bem como a interação dessas enzimas com inibidores de protease têm uma importante
consequência aos programas de melhoramento de soja.

Resumo Inglês:

Cysteine protease isoforms obtained from the midgut of 5th instar Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818) larvae were
characterized. The soluble enzyme isoform was called Soluble Fraction and cell membrane-bound enzyme isoform, the Insoluble
Fraction. The highest activities were observed at pH 3.6 and 45° C for the Soluble Fraction and pH 4.6 and 50° C for the Insoluble
Fraction. Analyzing the effect of chemical modifiers, the Soluble Fraction was shown to be insensitive to aprotinin and E-64, although
its activity was increased by the addition of EDTA and slightly inhibited by the addition of Ca2+, showing to be enzymes independent
of metal ions to its activity. The Insoluble Fraction was also insensitive to aprotinin, but its activity was partially inhibited by E-64.
The addition of EDTA reduced the activity values, demonstrating the need for metal ions for the activity of these enzymes, but they
are not calcium-dependent enzymes, since their activity was reduced with the addition of this ion. The values of KM app and Vmax app
were, respectively, 0.6398 mM and 42.556 nM s-1 for Soluble Fraction and 0.0413 mM and 10.854 nM s-1 for Insoluble Fraction.
These results provide evidence for the presence of soluble and cell membrane-bound cysteine proteases in the gut of A. gemmatalis
larvae. The knowledge and characterization of the major classes of proteases produced by the digestive tract of the soybean
caterpillar, as well as the interaction of these enzymes with protease inhibitors, have a major implication for soybeans breeding
programs.