Trypsin-like activity of membrane-bound midgut proteases from Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae)

Abstract

Abstract. Membrane-bound proteases from preparations of the midgut of 5 th instar velvetbean caterpillars, Anticarsia gemmatalis (Hübner) were obtained by resuspension of the pellet obtained after 100,000 g centrifugation. As expected of trypsin-like proteases, they hydrolyzed casein and the synthetic substrates N--benzoyl-L-Arg-p-nitroanilidine (L-BApNA) and N--p-tosyl-L-Arg methyl ester (L-TAME). Higher activities were observed at 50°C, and at pH 8.5 and 8.0 for both synthetic substrates L-BApNA and L-TAME. The membrane-bound proteases were inhibited by EDTA, phenylmethan sulphonyl fluoride (PMSF), tosyl-L-lysine chloromethyl ketone (TLCK), benzamidine and aprotinin. TLCK and benzamidine were particularly active inhibitors. The KM-values obtained were 0.23 mM for L-BApNA and 92.5 µM for L-TAME. These results provide evidence for the presence of membranebound trypsin-like proteases in the midgut of the velvetbean caterpillar, a key soybean pest in warm climates. The interaction between A. gemmatalis digestive proteases and soybean protease inhibitors has potentially important consequences for soybean breeding programs.

Inibidores de proteases de hospedeiros nativos e exóticos e sua ação em intestinos de lagartas de Thyrinteina leucoceraea

“…Lagartas de Spodoptera frugiperda, por exemplo, são capazes de suplantar os efeitos deletérios de inibidores de proteases de plantas de soja em dieta artificial, possivelmente através de uma habilidade na produção de novas enzimas tripsina-like menos sensíveis aos inibidores produzidos pelas plantas e ingeridos pelos insetos e, também, através da síntese de outras classes de enzimas (PAULILLO et al, 2000;OLIVEIRA et al, 2005;XAVIER et al, 2005;PILON et al, 2006). Neste trabalho, lagartas alimentadas com folhas de eucalipto apresentaram maior concentração de protease total no intestino do que aquelas alimentadas com folhas de goiabeira (Wilks' Lambda = 0,081418; F = 6,85; df numerador = 9; df denominador = 34.223; P<0,0001, Figura 2).…”

Collagenolytic activity in tissue extract of parborlasia corrugatusfrom antarctic region

“…The extent of collagen digestion was determined using the Moore and Stein colorimetric ninhydrin process (Moore, 1954). Trypsin-like activity was measured using N-α-benzoyl-L-Arg-p-nitroanilide (L-BApNA) as substrate (Xavier et al, 2005).The amount of p-nitroaniline liberated from BApNA was assessedby the increase in absorbance at 405 nm. Three replicates were always used to quantify enzyme activity.…”

Caracterização enzimática de isoformas de cisteíno protease de Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818)

“…(Guérin-Mèneville & Perrottet, 1842), um lepidóptero popularmente conhecida como bicho-mineiro do cafeeiro, e constataram que o processo digestivo desse inseto é similar ao de outros lepidópteros encontrados na literatura. Os parâmetros bioquímico-cinéticos de serino proteases do extrato solúvel e ligadas à membrana celular do intestino médio da lagarta da soja são bem conhecidos Xavier et al, 2005). Porém, o segundo grupo de proteases funcionais que exercem papel significativo na digestão de proteínas na lagarta da soja são as cisteíno proteases (Terra & Ferreira, 1994).…”

“…Embora inseticidas químicos sintéticos tenham se firmado como um método eficiente no controle desse inseto-praga, o fato de promoverem danos à natureza e ao homem tem motivado uma incessante busca por novas formas de proteção de cultivos agrícolas. Proteases digestivas, em especial as serino proteases Xavier et al, 2005) e proteases produzidas pela microbiota (Visôtto et al, 2009), já foram bem caracterizadas nesse inseto. Porém, há outra classe importante de proteases produzidas por essa lepidóptera, as cisteíno proteases.…”