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The proteomic investigation of chromatin functional domains reveals novel synergisms among distinct heterochromatin components
No full textChromatin is a highly dynamic, well-structured nucleoprotein complex of DNA and proteins that controls virtually all DNA transactions. Chromatin dynamicity is regulated at specific loci by the presence of various associated proteins, histones, post-translational modifications, histone variants, and DNA methylation. Until now the characterization of the proteomic component of chromatin domains has been held back by the challenge of enriching distinguishable, homogeneous regions for subsequent mass spectrometry analysis. Here we describe a modified protocol for chromatin immunoprecipitation combined with quantitative proteomics based on stable isotope labeling by amino acids in cell culture to identify known and novel histone modifications, variants, and complexes that specifically associate with silent and active chromatin domains. Our chromatin proteomics strategy revealed unique functional interactions among various chromatin modifiers, suggesting new regulatory pathways, such as a heterochromatin-specific modulation of DNA damage response involving H2A.X and WICH, both enriched in silent domains. Chromatin proteomics expands the arsenal of tools for deciphering how all the distinct protein components act together to enforce a given region-specific chromatin status
Batchwise Separation of Gallium by an Anion Exchange Resin Loaded with a Sulphonated Azo Dye.
No full textGallium(III) is sorbed by a strong base anion exchange resin loaded with a sulphonated azo-dye, T-azo-R [1-(tetrazolylazo)-2-hydroxynaphthalene-3,6-disulphonic acid], which is able to complex it in aqueous solution. As sorption takes place at acidities at which the hydrolysis of gallium is not negligible, it must be considered as conconmitant equilibrium. The distribution equilibria depend on the amount of ligand sorbed, and on the volume, acidity and ionic composition of the aqueous solution, according to the Gibbs-Donnan model. The thermodynamic complexation constant in the resin phase can be calculated from the experimental distribution coefficients; the value of log K = -1.24(0.20) is in acceptable agreement with that in aqueous solution [log K = -0.75(0.33)] which was also determined in the present investigation. Two equations deriving from the Gibbs-Donnan model are used for predicting the conditions for sorption and elution of gallium by a batch procedure, and for separating it from aluminium
Resine poli(ammido-amminiche): sintesi e studio degli equilibri di protonazione e complesso-formazione verso il Cu(II)
No full textCaracterização de filmes de EMA e EMA/PCL-T e aplicação em sistemas de liberação controlada de fármacos
No full textTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química.Filmes de (poli(etileno-co-metil acrilato) (EMA) e EMA/poli(caprolactona-triol)(PCL-T) foram caracterizados em relação as suas características térmicas, mecânicas, de intumescimento, interações fármaco-polímero e aplicação na liberação controlada de fármacos. O aumento no teor de metil acrilato nos filmes de EMA promoveu redução da cristalinidade, diminuição da tensão máxima, aumento da capacidade de elongação e no módulo de elasticidade, aumento na capacidade de intumescimento dos filmes em etanol e favorecimento da permeação dos fármacos, paracetamol, ibuprofeno e cloridrato de diltiazem (DZ). A aumento da fração de etanol/água utilizado como solvente para solubilizar o fármaco promoveu aumento do coeficiente de permeabilidade do cloridrato de diltiazem fator influenciado pelo maior intumescimento do filme. Os resultados de DSC, FTIR e MEV demonstraram que os filmes de EMA/PCL-T variando em concentração de 100/0 até 60/40 são imiscíveis. O DZ quando incorporado aos filmes de EMA/PCL-T sofre redução progressiva do grau de cristalinidade com a adição de PCL-T. Este efeito é associado à interações da PCL-T com o grupamento iônico da amina terciária observados por FTIR. A progesterona (PG) quando incorporada aos filmes de EMA/PCL-T sofre redução para 5% de cristalinidade somente com a presença de EMA, a adição progressiva de PCL - T não promoveu efeito aditivo sobre esta propriedade. Os filmes EMA/PCL-T/DZ 80/0/20 e 70/10/20 apresentaram baixíssima liberação do fármaco incorporado, contudo os filmes 60/20/20 e 50/30/20 apresentaram mecanismo de liberação anômalo. Os filmes de EMA/PCL-T/PG, 80/0/20, 70/10/20, 60/20/20 e 50/30/20 apresentaram total liberação do fármaco incorporado em 48 horas e o mecanismo de liberação segue o comportamento descrito por HIGUCHI
Improved bottom-up strategy to efficiently separate hypermodified histone eptides through ultra-HPLC separation on a bench top Orbitrap instrument
No full textHistone post-translational modifications (hPTMs) play a crucial role in modulating chromatin structure and enforcing specific functional states on the underlying genome. Through the design of ad hoc analytical methods, MS has contributed significantly in the dissection of hPTMs, exhibiting specific strengths in identifying novel marks and assessing their combinatorial interplay. However, the comprehensive analysis of all individual isoforms of some hypermodified histone regions remains highly challenging with conventional proteomics platforms. Since complex hPTM patterns have unique functional outcomes on the genes, the implementation of new MS-proteomics solutions can boost epigenetic research. Here, we assessed the effectiveness of a new analytical platform-which combines ultra high-performance LC (UHPLC) with high-resolutionMS/MS analysis-in dissecting hypermodified regions from macrophage core histones. We compared the resolving power of this configuration with a standard setup based on HPLC-MS/MS and focused on two case-study peptides, H3 (27-40) and H4 (4-17). We observed that the novel platform resolves a much larger set of distinct peptide isoforms; among them some were resolved for the first time. A comprehensive analysis of hPTMs from macrophages was then carried out at basal state and upon lipopolysaccharide induction, to profile their temporal change in bulk chromatin during the inflammatory response
Preparação e caracterização de filmes de poliuretano com potencial aplicação na liberação controlada de fármacos
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química.Filmes formados pela mistura de poliuretano (PU) e dibutil ftalato (DBF) como plastificante, foram estudados quanto às propriedades térmicas, mecânicas, morfológicas e avaliados quanto à potencial aplicação na permeação de paracetamol e cloridrato de diltiazem. Os deslocamentos nas bandas de infravermelho correspondentes a carbonila (região de 1730-1700 cm-1) e C-O (região de 1300-1000 cm-1) observadas com o aumento de DBF nos filmes PU/DBF sugerem a formação de ligações de hidrogênio entre os componentes. A característica amorfa dos filmes de PU/DBF foi confirmada pelas temperaturas de transição vítrea na faixa de 25-40 oC e os baixos valores de entalpia dos picos endotérmicos. As propriedades mecânicas dos filmes foram influenciadas pela quantidade de plastificante presente. Em relação ao PU puro, o módulo de elasticidade do sistema com 40% DBF foi aproximadamente três vezes menor, enquanto que a deformação do filme aumentou de 130% para 192%. A superfície dos filmes de PU puro ou com 10% DBF mostrou uma característica densa e sem poros. No sistema com 40% DBF forma observadas regiões com relevo aparente e com pouca porosidade, consistente com o baixo intumescimento (< 1%) em água e etanol. O coeficiente de permeabilidade do paracetamol aumentou de 0,7 x 10-6 cm s-1 (PU puro) para 9,5 x 10-4 cm s-1 (filme com 40% DBF) e o mecanismo dominante na permeação foi a difusão do fármaco através das cadeias poliméricas. Para os mesmos sistemas, os coeficientes de permeabilidade do diltiazem foram 8,4 x 10-6 cm s-1 e 28,4 x 10-6 cm s-1, respectivamente. Por outro lado, o mecanismo foi complexo, e dependendo da fração de DBF no filme, os modelos matemáticos de Higuchi e da lei de potências foram compatíveis com um mecanismo de liberação por difusão Fickiana (difusão) para PU puro e anômalo (sobreposição dos processos de difusão e erosão) para os filmes PU/DBF 80/20 e 60/40. As características mecânicas e os resultados de permeação obtidos no presente trabalho sugerem que os filmes PU/DBF apresentam viabilidade para utilização como sistemas de liberação controlada de fármacos, por exemplo, sistemas transdérmicos. Films formed by the mixture of polyurethane (PU) and dibutyl phthalalate (DBP) as plasticizer, were studied considering the thermal, mechanical and morphologic properties, and evaluated in terms of the potential application in the permeation of paracetamol and diltiazem chloridrate. The shifting of the infrared bands associated with the carbonyl group (region 1730-1700 cm-1) and C-O (region1300-1000 cm-1) observed with the increase of DBP in the PU/DBP films, suggested the formation of hydrogen bonds between the components. The amorphous characteristic of the PU/DBP films was confirmed by the glass transition temperatures in the range 25-40 oC and the low values of enthalpy of the endothermic peaks. The mechanical properties of the films were influenced by the amount of plasticizer. In comparison to pure PU, the modulus of elasticity for the system with 40% DBP was c.a. three times lower, and the elongation increased from 130% to 192%. The surface of the films of pure PU or with 10% DBP was dense and without porous. In the system with 40% DBP, regions with apparent relief and absence of porosity, consistent with the low swelling (< 1%) in water and ethanol, were observed. The coefficient of permeability of paracetamol increased from 0.7 x 10-6 cm s-1 (pure PU) to 9.5 x 10-4 cm s-1 (film with 40% DBP) and the main mechanism of permeation was a diffusion through the polymeric chains. For the same systems, the permeability coefficient of diltiazem were 8.4 x 10-6 cm s-1 and 28.4 x 10-6 cm s-1, respectively. On the other hand, the permeation mechanism was complex, and depending of the fraction of DBP in the film, the Higuchi and power law models were compatible with a mechanism by Fickian diffusion for pure PU and anomalous (diffusion and erosion) for PU/DBF films with 20% and 40% DBP. The mechanical properties and the permeation results obtained in this study suggest a viability to use PU/DBP films as systems for drug control release, such as, transdermal systems
ESTABLISHMENT AND OPTIMIZATION OF THE CHROP APPROACH, COMBINING CHIP AND MS-BASED PROTEOMICS, FOR THE CHARACTERIZATION OF THE CHROMATOME AT DISTINCT FUNCTIONAL DOMAINS
No full textChromatin is a highly dynamic, well-structured nucleoprotein complex of DNA and proteins that controls virtually all DNA-transactions. Chromatin dynamicity is regulated at specific loci by the presence of various associated proteins, histones post-translational modifications, histone variants and DNA methylation. Until now the characterization of the proteomic component of chromatin domains has been held back by the challenge of enriching distinguishable, homogeneous regions for the subsequent mass spectrometry analysis and thus remains a very attractive unachieved goal. I contributed in this direction developing and optimizing a proteomic strategy that combines chromatin immunoprecipitation with quantitative proteomics based on stable isotope labeling by amino acids in cell culture to identify known and novel histone modifications, variants and complexes that specifically associate with silent and active chromatin domains. This chromatin proteomics strategy revealed unique functional interactions among various chromatin modifiers, thus suggesting new regulatory pathways, such as an heterochromatin-specific modulation of DNA damage response involving H2A.X and WICH, both enriched in silent domains. Chromatin proteomics expands the arsenal of tools for deciphering how all the distinct protein components act together to enforce a given region-specific chromatin status
Morfologia, propriedades termicas e mecanicas de filmes de proteina isolada de soja / dodecilsulfato de sodio / policaprolactona-triol
No full textDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química.Neste trabalho, filmes de proteína isolada de soja (SPI)-dodecilsulfato de sódio (SDS)-policaprolactona-triol (PCL-T) foram preparados por evaporação em solvente comum a partir de soluções contendo diferentes concentrações de SDS e PCL-T. As propriedades físico-químicas dos filmes resultantes foram estudadas por métodos térmicos de análise (temperatura de transição vítrea - Tg - e degradação térmica) e ensaios mecânicos (Módulo de Young, Alongamento (L) e Tensão (T) na ruptura), também foi avaliada a quantidade de umidade e a morfologia. Os resultados foram interpretados com base nas interações intermoleculares (eletrostáticas, dipolo-dipolo e hidrofóbicas) entre os componentes do filme, considerando-se também as mudanças na estrutura da SPI conforme sugeriram as medidas de fluorescência. De acordo com os resultados obtidos, a degradação térmica dos filmes de SPI ocorre em uma única etapa que tem início em 292 ºC e atinge a máxima velocidade de degradação em 331 ºC. Quando SDS ou SDS/PCL-T são adicionados ao sistema, a estabilidade térmica do mesmo decresce, sendo que a temperatura inicial de degradação é 29 ºC menor para os filmes de SPI/SDS - 67/37, e 42 ºC menor para os filmes de SPI/SDS/PCL-T - 39/22/39 em comparação ao valor tipicamente observado para filmes de SPI. A variação da energia de ativação (E) em função da fração de perda de massa (a), assim como dos valores médios de E comportam-se de maneira similar. A energia de ativação decresce de 160 kJ mol-1 (filmes de SPI) para 128 kJ mol-1 (filmes de SPI/SDS; 67/37) (32 kJ mol-1 inferior) e para 123 kJ mol-1 (filmes de SPI/SDS/PCL-T ; 39/22/39) (37 kJ mol-1 inferior). Os espectros FTIR dos produtos gasosos liberados durante a degradação térmica de filmes submetidos à temperatura correspondente de máxima velocidade de degradação (TMAX) revelaram bandas de absorção características de CO2(g), CO(g), NH3(g), C=O, C-H, C=C e CH2, sugerindo que o mecanismo da reação de degradação compreende primeiramente a quebra de ligações mais fracas como C-N, C(O)-NH, C(O)-NH2 e -NH2, as quais estão presentes em diversas funções químicas encontradas na SPI. O efeito da presença de SDS e SDS/PCL-T sobre as propriedades mecânicas e morfológicas dos filmes mostrou-se estritamente dependente da umidade presente nos mesmos. As modificações mais importantes foram observadas para filmes de SPI/SDS/PCL-T acondicionados em umidade relativa de 75% cuja concentração de PCL-T é superior ou igual a 18%. Nestes casos, um decréscimo significante no módulo de Young de 1424 MPa (filmes de SPI) para aproximadamente 50 MPa foi observado, em paralelo à diminuição na Tg (de 150°C para to 135°C) e ao aumento de L (de 2% para 90%). O efeito plastificante da PCL-T pôde também ser evidenciado quando as amostras foram expostas à umidade relativa de 54% ou inferior. Neste caso, porém, as modificações foram menos acentuadas (Tg ~ 150°C, módulo de Young ~ 650 MPa, L ~ 5 %). As micrografias referentes à seção transversal dos filmes revelaram a formação de uma matriz porosa
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