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Type: TESE
Title: Purificação e caracterização das fosfatases acidas das sementes de soja quiescentes
Author: Ferreira, Carmen Veríssima, 1969-
Advisor: Aoyama, Hiroshi, 1943-
Abstract: Resumo: Quatro frações contendo atividade fosfatásica ácida (AP1, AP2, AP3A e AP3B) foram detectadas e purificadas à partir do extrato solúvel de sementes de soja quiescentes através da precipitação com sulfato de amônio e acetona e cromatografias de troca iônica, filtração em gel e afinidade. Em coluna de SP-Sephadex a fração APl foi eluída com o tampão de equilíbrio (tampão acetato 0,01 M, pH 5,0), enquanto as frações AP2 e AP3 foram eluídas com 0,05 e 0,3 M de fosfato, respectivamente. As frações AP3A e AP3B foram obtidas da fração AP3 aplicada em coluna de DEAE-Sephadex. A atividade enzimática foi determinada utilizando p-NPP como substrato em tampão acetato 100 mM, pH 5,0, a 37°C. Atividades específicas de 50, 10, 0,84 e 2 'um¿ .min-1.mg-1 foram obtidas para Apl (purificação de 910 vezes), AP2 (180 vezes), AP3A (16 vezes), e AP3B (36 vezes), respectivamente. Massas moleculares relativas de 51.000, 58.000, 52.000 e 30.000 foram determinadas para APl, AP2, AP3A e AP3B, respectivamente, através de filtração em gel na coluna SW 300 (Waters Protein Glass) acoplada a um sistema de LC. Das 4 frações, somente a APl se ligou à coluna de conA-Sepharose, embora provavelmente as outras frações também tenham carboidratos em suas estruturas. O perfil de eluição nas cromatografias de troca iônica mostrou que as 4 frações apresentavam pI diferentes. Após a purificação, foram realizados estudos cinéticos para as 4 frações de fosfatases ácidas. A fração APl apresentou uma alta atividade em pH 4,5-6,0, enquanto para as outras frações, a faixa de pH ótimo foi 5,0-6,5. APl e AP2 exibiram maior especificidade pelo substrato do que AP3A e AP3B. Os valores de Km foram determinados para p-NPP, Tyr-P e PPi, em pH 5,0 a 37°C. As fosfatases ácidas apresentaram os seguintes valores de Km: APl (p-NPP - 0,49, PPi - 0,51 e Tyr-P - 1,14 mM); AP2 (p-NPP - 0,38, PPi - 1,33 e Tyr-P - 1,14 mM); AP3A (p- NPP - 0,20, PPi - 0,16 e Tyr-P - 0,19 mM) e AP3B (p-NPP - 0,086, PPi - 0,17 e Tyr-P - 0,17 mM). A atividade das 4 frações não foi afetada na presença de EDTA, DTT, GSH e 2-mercaptoetanol. O fosfato, fluoreto, vanadato, molibdato e os cátions CU2+e Zn2+,inibiram as 4 frações, quando se utilizou o p-NPP como substrato. Ao contrário de outras fosfatases ácidas de planta, as 4 frações apresentaram alta atividade em temperatura acima de 80°C, durante 10 minutos de incubação. No entanto, quando as mesmas foram pré-incubadas a 80°C houve perda da atividade após 5 min., indicando portanto que a presença do substrato é importante para a manutenção da atividade nesta temperatura. Nenhuma das frações catalizou a reação de transfosforilação, uma vez que na presença de aceptores de fosfato (glicerol, metanol e etanol) não ocorreu aumento da atividade enzimática. Os resultados obtidos mostram que as 4 frações não apresentaram diferenças significativas em suas propriedades cinéticas

Abstract: Four fractions of acid phosphatase (API, AP2, AP3A,and AP3B) have been detected and purified from soybean seeds soluble extract through ammonium sulfate and acetone precipitations, and ion exchange, gel filtration and concanavalin Asepharose chromatographies. API was eluted with equilibrium buffer, while AP2 and AP3 were eluted with 0.05 and 0.3 M inorganic phosphate, respectively, from SP-Sephadex column, AP3A and AP3B were the enzymatic fractions originated from AP3 applied on the DEAE-Sephadex column. The enzyme activity was determined using p-nitrophenylphosphate as substrate in 100mM acetate buffer, pH 5, at 37°C. Specific activity values of 50, 10, 0.84 and 2 Umol.min-1.mg-w1 ere obtained for API (910-fold purification), AP2 (180-fold), AP3A (16-fold), and AP3B (36-fold), respectively.The relative molecular mass of API, AP2, AP3A and AP3B were determined by 300 SW Waters Protein Glass column, were found to be 51,000, 58,000, 52,000 and 30,000, respectively. The four acid phosphatase forms purified seemed to be glycoproteins, however, only AP1 could bind to concanavalina A Sepharose. Ion exchange chromatography elution pattems showed that soybean seed acid phosphatases essentially differed in relation to their isoelectric point. The kinetic properties of the four fractions of soybean seeds acid phosphatases were studied. API presented a high activity at pH 4.5-6.0, while for the other fractions the optimum pH range was 5.0-6.5. API and AP2 exhibited higher substrate specificity than AP3A and AP3B. The Km values were determined for p-nitrophenylphosphate, tyrosinephosphate and inorganic pyrophosphate, at pH 5.0 and 37°C. The acid phosphatases presented the following apparent Km values: API (pNPP -0.49, PPi -0.51 and TyrP - 1.14mM);AP2 (pNPP- 0.38, PPi - 1.33 and TyrP - 1.14 mM); AP3A (pNPP - 0.20, PPi - 0.16 and TyrP - 0.19 mM) and AP3B (pNPP - 0.086, PPi - 0.17 and TyrP - 0.17 mM). Using pNPP as substrate, no effect was observed in the acid phosphatases activity in the presence of EDTA, dithiothreitol, glutathione and 2-mercaptoethanol. The four fractions were inhibited by inorganic phosphate, fluoride, vanadate, molybdate, CU2+and Zn2+.In contrast to other plant acid phosphatases alI the soybean seeds enzymatic forms presented high activities above 80°C, during 10 min incubation. However the enzymes were inactivated after 5 min when pre-incubated at 80°C in the absence of substrate. The soybean seeds acid phosphatases did not catalyze the transphosphorylation reaction since no stimulation was observed with inorganic phosphate acceptors (glycerol, methanol and ethanol). Our results showed that no significative differences could be observed on the kinetic properties for the four soybean seed acid phosphatase fractions
Subject: Fosfatase acida - Purificação
Soja
Cinetica de enzimas
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1995
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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