Molecular characterization of matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) in Lucilia sericata larvae for potential therapeutic applications

Background: The salivary glands of Lucilia sericata are the first organs to express specific endopeptidase enzymes. These enzymes play a central role in wound healing, and they have potential to be used therapeutically. Methods: Rapid amplification of cDNA ends and rapid amplification of genomic ends were used to identify the coding sequence of MMP-1 from L. sericata. Different segments of MMP1 gene, namely the middle part, 3' end, and 5' end, were cloned, sequenced, and analyzed using bioinformatics tools to determine the distinct features of MMP-1 protein. Results: Assembling the different segments revealed that the complete mRNA sequence of MMP-1 is 1932 bp long. CDS is 1212 bp long and is responsible for the production of MMP-1 of 404 amino acid residues with a predicted molecular weight of 45.1 kDa. The middle part, 3' end, and 5' end sequences were 933, 503, and 496 bp. In addition, it was revealed that the MMP-1 genomic sequence includes three exons and two introns. Furthermore, the three-dimensional structure of L. sericata MMP-1 protein was evaluated, and its alignment defined that it has high similarity to chain A of human MMP-2 with 100% confidence, 72% coverage, and 38% identity according to the SWISS-MODEL modeling analysis. Conclusions: MMP-1 of L. sericata has a close relationship with its homologs in invertebrates and other insects. The present study significantly contributes to understanding the function, classification, and evolution of the characterized MMP-1 from L. sericata and provides basic required information for the development of an effective medical bioproduct.

Salivary gland proteins of the human malaria vector, Anopheles dirus B (Diptera: Culicidae)

Salivary gland proteins of the human malaria vector, Anopheles dirus B were determined and analyzed. The amount of salivary gland proteins in mosquitoes aged between 3 - 10 days was approximately 1.08 ± 0.04 æg/female and 0.1 ± 0.05 æg/male. The salivary glands of both sexes displayed the same morphological organization as that of other anopheline mosquitoes. In females, apyrase accumulated in the distal regions, whereas alpha-glucosidase was found in the proximal region of the lateral lobes. This differential distribution of the analyzed enzymes reflects specialization of different regions for sugar and blood feeding. SDS-PAGE analysis revealed that at least seven major proteins were found in the female salivary glands, of which each morphological region contained different major proteins. Similar electrophoretic protein profiles were detected comparing unfed and blood-fed mosquitoes, suggesting that there is no specific protein induced by blood. Two-dimensional polyacrylamide gel analysis showed the most abundant salivary gland protein, with a molecular mass of approximately 35 kilodaltons and an isoelectric point of approximately 4.0. These results provide basic information that would lead to further study on the role of salivary proteins of An. dirus B in disease transmission and hematophagy.

Proteínas das glândulas salivares do Anopheles dirus B (Diptera: Culicidae), vetor da malária humana foram determinadas e analisadas. A quantidade de proteínas das glândulas salivares em mosquitos com três a 10 dias de idade foi de aproximadamente 1,08 ± 0,04 æg/ fêmea e de 0,1 ± 0,05 æg/macho. As glândulas salivares de ambos os sexos mostraram organização morfológica semelhante à de outros mosquitos anofelinos. Em fêmeas, apirase acumula-se nas regiões distais, enquanto alfa-glucosidase foi encontrada na região proximal dos lóbulos laterais. Esta distribuição diferencial das enzimas analisadas reflete a especialização de diferentes regiões para alimentação de açucares e sangue. Análise SDS-PAGE revelou que pelo menos sete proteínas foram encontradas nas glândulas salivares de fêmeas, das quais cada região morfológica continha diferentes proteínas principais. Perfis eletroforéticos de proteínas semelhantes foram detectados comparando-se mosquitos não alimentados e alimentados por sangue, sugerindo que não existe proteína específica induzida pelo mesmo. Análise por gel poliacrilamida bi-dimensional mostrou a mais abundante proteína de glândulas salivares com aproximadamente 35 kilodaltons de massa molecular e ponto isoelétrico de aproximadamente 4,0. Estes resultados dão informações básicas que levariam a estudos adicionais sobre o papel das proteínas salivares do An. dirus B na transmissão da doença e hematofagia.

Acid phosphatase activity distribution in salivary glands of triatomines (Heteroptera, Reduviidae, Triatominae)

Acid phosphatase activity (Gömori technique) in salivary gland cells was investigated in adult insects (males and females) of four species of triatomines: Triatoma infestans, Panstrongylus megistus, Rhodnius neglectus, and Rhodnius prolixus. Binucleated cells with bulky and polyploidy nuclei were detected, with acid phosphatase activity in the heterochromatin and nucleolus, which showed the most intense response. Thus, the activity of these phosphatases during rRNA molecule transcription, possibly in the nucleolar fibrillar center, is suggested. The difference in reactivity found among salivary glands is associated with the cellular metabolism of these regions and, probably, with the biosynthesis of their different secretions. This must be essential in maintaining the hematophagy of triatomines

Activity, distribution and regulation of phosphofructokinase in salivary gland of rats with streptozotocin-induced diabetes

Apesar de existirem muitos estudos sobre a influência do diabetes nas glândulas salivares, esses apresentam resultados conflitantes. Neste estudo, a regulação da enzima fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) foi estudada utilizando-se glândulas salivares de ratos. O diabetes foi induzido por uma única injeção intraperitonial de estreptozotocina (60 mg/kg peso corporal) em ratos (180-200 g). Os animais foram sacrificados 30 dias após a indução do diabetes e utilizaram-se as glândulas submandibular e parótida. A hiperglicemia foi avaliada por determinação da glicemia sanguínea. A distribuição da PFK-1 entre frações solúvel e ligada, concentração de fosfato na PFK-1, concentração de frutose-2,6-bisfosfato e a atividade da enzima PFK-2 foram determinadas. O cálculo do peso glandular relativo mostrou um aumento na glândula parótida de ratos diabéticos comparados ao controle, o que não ocorreu na glândula submandibular. A atividade da PFK-1 expressa por glândula não mostrou variação entre animais diabético e controle. Contudo, considerando a atividade específica, a fração solúvel da enzima mostrou aumento de 50% com relação ao controle e a fração ligada ao citoesqueleto um aumento de 84% com relação ao controle. Na glândula parótida não foi observada diferença na atividade específica entre os grupos diabético e controle. Por outro lado, a atividade por glândula da fração solúvel aumentou nos animais diabéticos. A concentração de fosfato da PFK-1 aumentou nas glândulas submandibular e parótida nos animais diabéticos. Tanto a concentração de frutose-2,6-bisfosfato quanto a forma ativa da PFK-2 mostraram redução nas glândulas salivares. Concluindo, o aumento na atividade da PFK-1 observado nas glândulas salivares de ratos com diabetes induzida por estreptozotocina não parece ser modulado pela frutose-2,6-bisfosfato.

Enhanced esterase activity in salivary gland and midgut of Aedes aegypti mosquito infected with dengue-2 virus.

Mosquitoes were infected by intrathoracic inoculation. About 95% head squashes were positive for dengue virus antigen on the 15th post infection day (PID). Esterase activity was determined in the homogenates prepared from the salivary glands and midguts on different PIDs of dengue virus inoculated and control mosquitoes showed that it was consistently higher in the virus-infected batches.

Modificaçöes na atividade de fosfotirosina proteína fosfatase e fosfatase acída em glândula sublingual e fígado de ratos expostos à fumaça de cigarro / Effect of cigarette smoke on sublingual gland liver phosphotyrosine protein phosphatase and acid phosphatase activities

O fumo voluntário e involuntário influencia a saúde geral. Têm-se sugerido ligaçöes entre o hábito de fumar dos pais e a experiência de cáries em crianças. Estudos recentes demonstraram um aumento do estresse oxidativo em diversos tecidos de indivíduos expostos à fumaça do cigarro (FC). Neste trabalho analisamos o efeito da FC na atividade específica da fosfatase ácida total (FAT), fosfatase ácida inespecífica (FAI) e proteinas tirosina fosfatase (PTP) em diversos tecidos de ratos expostos à FC ambiental. Foram utilizados 49 ratos Wistar (Rattus novergicus) machos adultos (200g), divididos aleatoriamente em grupo controle (näo exposto à FC) e experimental. O grupo experimental foi exposto 3 vezes ao dia à fumaça produzida por 10 cigarros (1 cigarro: alcaträo=11mg; nicotina=0,9mg; monóxido de carbono=12mg), durante 10 minutos. Os animais foram sacrificados após 0, 25, 50 e 75 dias. A atividade fosfatásica (nmol/min mg) foi determinada no extrato solúvel dos tecidos analisados, utilizando 5 mM de pNPP como substrato no pH 5 e 37ºC. Na glândula sublingual ocorreu um aumento de cerca de 2x na FAT e FAI e 3,5 vezes na PTP após 25 dias; após 50 dias a atividade FAT e PTP foi menor que 50 por cento em relaçäo ao grupo controle, mantendo-se neste patamar após 75 dias. No fígado, após 25 dias, ocorreu um aumento de cerca de 500 por cento na FAT, PTP e FAI; após 50 dias houve marcante diminuiçäo (75 por cento) na atividade dessas enzimas. A sensibilidade das diferentes isoformas da fosfatase ácida à FC a coloca como potencial biomarcador das alteraçöes induzidas pela exposiçäo à fumaça de cigarro ambiental. Concluímos que a exposiçäo crônica à FC promove marcante diminuiçäo da atividade fosfatase ácida e PTP na glândula salivar sublingual e no fígado de ratos. A inibiçäo da PTP poderia ser o início de modificaçöes moleculares relacionadas a algumas doenças associadas ao cigarro uma vez que essa classe de enzimas desempenha papel fundamental no controle da proliferaçäo, crescimento e diferenciaçäo celular

Cyclic changes in salivary lactate dehydrogenase, peroxidase and leucine aminopeptidase during menstrual cycle.

Salivary lactate dehydrogenase (LDH), peroxidase (Px) and leucine aminopeptidase (LAP) activities were scanned in both normally ovulating and anovulating women during entire menstrual cycle. In ovulating women, all the three enzymes exhibited significant increase in the activity on or before the onset of ovulation which was monitored by the shift of the basal body temperature (BBT) as well as the ferning pattern of the cervical mucus. The peak maximum at the midcycle was several times higher than the previous day value in all the six normal women. In anovulatory women, no such remarkable change in the enzyme activities was found throughout the cycle. Salivary LDH and LAP showed peak at the midcycle and at the same time required short time for assay, so the present results are strongly suggestive that the determination of salivary enzyme content may be a convenient method for detecting the day of ovulation.