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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.75.2013.tde-30072013-092646
Document
Author
Full name
Patrícia de Fátima Menegoci Eugenio
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2013
Supervisor
Committee
Carrilho, Emanuel (President)
Anibal, Fernanda de Freitas
Canduri, Fernanda
Faça, Vitor Marcel
Rechia, Carem Gledes Vargas
Title in Portuguese
Estratégias de investigação de glicoproteínas de tecidos musculares de modelos animais distróficos
Keywords in Portuguese
alfa-distroglicana
glicoproteínas
modelos animais
Abstract in Portuguese
A glicosilação é uma das modificações mais comuns ocorridas naturalmente nas cadeias polipeptídicas. As glicoproteínas exercem papéis essenciais para os seres vivos desde o ínicio vida e, por essa razão, qualquer mutação nos resíduos de açúcares a elas ligados causam diversos efeitos não desejados ao indivíduo. O padrão de glicosilação de proteínas é regido tanto por fatores genéticos quanto por fatores externos. Em relação aos defeitos de glicosilação hereditários, diversas mutações em genes específicos causam anormalidades na síntese de glicoproteínas. No grupo de doenças causadas por defeitos de glicosilação hereditários estão incluídas algumas distrofias musculares relacionadas a mutações em proteínas que são glicosiltransferases comprovadas ou putativas. O uso de modelos animais facilita o estudo dessas doenças neuromusculares e, por isso, o presente trabalho foi desenvolvido utilizando tecidos de camundongos controle (C57Black6) e LARGE. O camundongo LARGE possui características fenotípicas semelhantes às de humanos afetados pela distrofia muscular congênita tipo 1D. Diferentes estratégias de análise e de instrumentação foram empregadas para a obtenção de informações relacionadas tanto ao conjunto de glicoproteínas em geral quanto à alfa-distroglicana especificamente. A alfa-distroglicana mostra-se modificada em relação aos resíduos de açúcares nela ligados em animais com mutação no gene LARGE, resultando em diversos problemas de saúde. A técnica de eletroforese bidimensional, aliada à pré-purificação das glicoproteínas por colunas de lectinas e posterior identificação por espectrometria de massas, não garantiu a obtenção de resultados adequados para esta classe de estruturas. Portanto, a comparação glicoproteômica de tecidos musculares de animais controle e LARGE não foi bem sucedida por esta estratégia instrumental. Técnicas imunoanalíticas, em destaque o western blot, por sua vez, garantiram a visualização das diferenças de glicosilação da alfa-distroglicana, e experimentos de cromatografia de imunoafinidade iniciados neste trabalho mostraram o potencial da especificidade de interação anticorpo-antígeno no isolamento desta glicoproteína para estudos futuros de seus resíduos de oligossacarídeos. Finalmente, análises de espectrometria de massas dos resíduos de oligossacarídeos isolados das glicoproteínas foram realizadas. Os resultados obtidos indicaram a necessidade de otimização do preparo e purificação mais eficiente dessas amostras, mas alguns íons puderam ser relacionados a N- e O-glicanas.
Title in English
Strategies for investigation of glycoproteins extracted from muscle tissues of dystrophic animal models
Keywords in English
alpha-dystroglycan
animal models
glycoproteins
Abstract in English
Glycosylation is one of the most common modifications that occur naturally in the polypeptide chains. Glycoproteins play key roles in living organisms from the beginning of life and, therefore, any mutation in the sugar residues attached to them may cause many undesirable effects. The glycosylation pattern of proteins is regulated by both genetic and external factors. Regarding hereditary defects of glycosylation, different mutations in specific genes cause abnormalities in the synthesis of glycoproteins. In the group of diseases caused by defective glycosylation are included some hereditary muscular dystrophies, related to mutations in proteins that are proven or putative glycosyltransferase. The use of animal models facilitates the study of neuromuscular diseases and, therefore, this study was conducted using tissues from control mice (C57Black6) and LARGE. The LARGE mouse has phenotypic characteristics similar to those of humans affected by congenital muscular dystrophy type 1D. Different strategies for analysis and instrumentation were employed here to obtain information related both to the set of glycoproteins in general and specifically to alpha-dystroglycan. The alpha-dystroglycan is modified in relation to its linked sugar residues in animals with LARGE gene mutation, resulting in several health problems. Twodimensional electrophoresis technique, coupled with the pre-purification of glycoproteins by lectin column and subsequent identification by mass spectrometry, did not guarantee resultssuited for this class of structures. Therefore, the glycoproteomic comparison of muscle tissues from LARGE and control animals was not effective by this instrumental strategy. Immunoanalytical techniques, highlighting here the western blot, in turn, assured the visualization of the differences in glycosylation of alpha-dystroglycan, and immunoaffinity chromatography experiments undertaken in this work indicate the potential of the specific antibody-antigen interaction in isolation of this glycoprotein for the future study of their attached oligosaccharides. Finally, mass spectrometer analyses of the isolated oligosaccharides residues of the glycoproteins were performed. The results indicated the need for optimization of preparation and purification of these samples more efficiently, but some ions could be related to N-and O-glycans.
 
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Publishing Date
2013-10-10
 
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