purification and biochemical/molecular characterisation of antimicrobial peptides produced by ...

272 Pages·2017·4.31 MB·English

PURIFICATION AND BIOCHEMICAL/MOLECULAR
CHARACTERISATION OF ANTIMICROBIAL PEPTIDES PRODUCED
BY SACCHAROMYCES CEREVISIAE AND EVALUATION OF THEIR
MODE OF ACTION

PATRÍCIA ALEXANDRA BATISTA BRANCO

ORIENTADORES: Doutora Catarina Paula Guerra Geoffroy Prista; Professora auxiliar; Instituto
Superior de Agronomia; Universidade de Lisboa;
Doutora Maria Helena Whytton da Terra Soares de Albergaria; Investigadora Auxiliar;
Laboratório Nacional de Energia e Geologia, I.P.;
Doutor Nils Arneborg; Associate professor; Faculty of Science; University of Copenhagen.

TESE APRESENTADA PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE DOUTOR EM
ENGENHARIA ALIMENTAR

2018

PURIFICATION AND BIOCHEMICAL/MOLECULAR CHARACTERISATION OF
ANTIMICROBIAL PEPTIDES PRODUCED BY SACCHAROMYCES CEREVISIAE
AND EVALUATION OF THEIR MODE OF ACTION

PATRÍCIA ALEXANDRA BATISTA BRANCO

TESE APRESENTADA PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE DOUTOR EM ENGENHARIA
ALIMENTAR
ORIENTADORES: Doutora Catarina Paula Guerra Geoffroy Prista; Professora auxiliar;
Instituto Superior de Agronomia; Universidade de Lisboa; Doutora Maria Helena Whytton da
Terra Soares de Albergaria; Investigadora Auxiliar; Laboratório Nacional de Energia e
Geologia, I.P.; Doutor Nils Arneborg; Associate professor; Faculty of Science; University of
Copenhagen.
PRESIDENTE: Doutor Jorge Manuel Rodrigues Ricardo da Silva; Professor Catedrático;
Instituto Superior de Agronomia; Universidade de Lisboa.
VOGAIS: Doutora Amparo Querol; Full Research Professor; Instituto de Agroquímica y
Tecnología de Alimentos, CSIC, Espanha; Doutora Maria Gabriela Machado de Almeida;
Professora Associada; Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz; Doutor Manuel
José de Carvalho Pimenta Malfeito Ferreira; Professor Auxiliar com Agregação; Instituto
Superior de Agronomia; Universidade de Lisboa; Doutora Filomena Cristina Coelho da Luz
Duarte; Investigadora Auxiliar; Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária,
I.P.;Doutora Maria Helena Whitton Terra Soares Albergaria; Investigadora Auxiliar;
Laboratório Nacional de Energia e Geologia, I.P.

2018

Utilizaram-se para a elaboração desta dissertação resultados publicados (submetidos ou em
preparação) que a seguir se discriminam:

Artigos em revistas internacionais:
1. Branco P, Albergaria H, Arneborg N, Prista C (2017) Effect of GAPDH-derived
antimicrobial peptides on sensitive yeast cells: plasma membrane permeability,
intracellular pH and H+-influx/efflux. (to be submitted).
2. Branco P, Sabir F, Diniz M, Carvalho L, Albergaria H, Catarina Prista C (2017)
Expression of the GAPDH-derived AMPs on S. cerevisiae and evaluation of their
biopreservative potential on wine fermentations. (to be submitted).
3. Branco P, Kemsawasd V, Santos L, Diniz M, Caldeira J, Almeida MG, Arneborg N,
Albergaria H (2017) Saccharomyces cerevisiae accumulates GAPDH-derived peptides
on its cell surface that induce death of non-Saccharomyces yeasts by cell-to-cell contact.
FEMS Microbiol Ecol 93:1-10. doi: 10.1093/femsec/fix055.
4. Branco P, Francisco D, Monteiro M, Almeida M.G, Caldeira J, Arneborg N, Prista C,
Albergaria H (2017) Antimicrobial properties and death-inducing mechanisms of
saccharomycin, a biocide secreted by Saccharomyces cerevisiae. Appl Microbiol
Biotechnol 101:159-171. doi: 10.1007/s00253-016-7755-6.
5. Branco P, Viana T, Albergaria H, Arneborg N (2015) Antimicrobial peptides (AMPs)
produced by Saccharomyces cerevisiae induce alterations in the intracellular pH,
membrane permeability and culturability of Hanseniaspora guilliermondii cells. Int J
Food Microbiol 205:112-118. doi:10.1016/j.ijfoodmicro.2015.04.015.
6. Branco P, Francisco D, Chambon C, Hébraud M, Arneborg N, Almeida MG, Caldeira J,
Albergaria H (2014). Identification of novel GAPDH-derived antimicrobial peptides
secreted by Saccharomyces cerevisiae and involved in wine microbial interactions. Appl
Microbiol Biotechnol 98:843-853. doi: 10.1007/s00253-013-5411-y.

“Science must be used to improve the lives of others”

Louis Pasteur

AGRADECIMENTOS/ACKNOWLEDGMENTS
Gostaria de expressar o meu agradecimento a todas as pessoas e instituições que
contribuíram para este projeto de doutoramento.
Ao Linking Landscape, Environment, Agriculture and Food (LEAF), Instituto Superior
de Agronomia (Universidade de Lisboa), ao Laboratório Nacional de Energia e Geologia
(LNEG), à Faculty of Science (University of Copenhagen), ao REQUIMTE – Departamento
Química, Faculdade de Ciências e Tecnologia (Universidade Nova de Lisboa) agradeço o
espaço, equipamento e material concedido para a realização deste projeto e à Fundação para a
Ciência e Tecnologia (FCT) pelo financiamento durante estes 4 anos.
A realização de um projeto de doutoramento pode ser bastante difícil, mas também
estimulante e não se realiza sozinho, é com a ajuda de muitas pessoas que se concretiza. Ao
longo do processo conhecemos e cruzamo-nos com várias pessoas que podem ajudar e
influenciar positivamente esta etapa.
Em primeiro lugar gostaria de agradecer aos meus orientadores. À doutora Helena
Albergaria pela sua constante disponibilidade e apoio durante estes 4 anos, pela sua paciência e
orientação, pelo seu empenho em mim, pela motivação que me transmitiu, pela sua valiosa
ajuda na correção deste trabalho, pela sua amizade e valiosa transmissão de conhecimentos. À
Doutora Catarina Prista pela sua ajuda, incentivo e orientação neste projeto de tese
principalmente na biologia molecular que seria impossível de concretizar sem a sua ajuda. I
would like to thanks to associate professor Nils Arneborg for his prized guidance during my
time in Copenhagen.
À doutora Gabriela Almeida e ao doutor Jorge Caldeira do REQUIMTE pela
transmissão de conhecimentos e ajuda na proteómica e purificação de proteínas. Ao doutor
Mário Diniz do REQUIMTE pela sua disponibilidade em ensinar métodos imunológicos para
deteção de proteínas, enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). À doutora Luísa Carvalho
do Instituto Superior de Agronomia pela sua preciosa ajuda na realização de Real Time PCR. À
Margarida Monteiro do LNEG por toda a sua ajuda em técnicas aplicadas à microbiologia.
A todos os colegas e amigos de laboratório do LNEG especialmente à Diana Francisco
que esteve presente como colega de trabalho e amiga ao longo de estes 4 anos, à Margarida
Gonçalves, ao Diogo Sebastião, ao Francisco Coppola, ao João Caldeira, ao Tiago Silva, à
Joana Ortigueira, à Marta Pacheco e à Vera Salgado pela amizade, boa disposição e por todos
os bons momentos no laboratório e na sala de bolseiros. A todos os colegas do LEAF
especialmente à Farzana Sabir pelo seu precioso apoio na aplicação de todas as técnicas de
biologia molecular.
To all my lab colleagues and friends in Copenhagen that make so easy my stay abroad,
especially to Varongsiri Kemsawasd, Honeylet Ochangco, Maria Wiese, Vanesa and Tiago
Viana.
Agradeço à minha mãe, à minha irmã e ao meu pai por terem acreditado em mim e
apoiado neste projeto, ao Sérgio Moleta, amigo, marido e companheiro de longa data, agradeço
a sua presença, apoio em todos estes anos pela sua paciência e disposição em ajudar-me.