Resumo As proteínas do tipo germin (GLPs) desempenham um papel importante contra vários estresses. O genoma de Vitis vinifera L. contém 7 GLPs; muitos deles são funcionalmente inexplorados. No entanto, a análise computacional pode fornecer informações importantes sobre sua função. Atualmente, as propriedades físico-químicas, localização subcelular, arquitetura de domínio, estruturas 3D, sítios de N-glicosilação e fosforilação e estudos filogenéticos dos VvGLPs foram conduzidos usando as ferramentas computacionais mais recentes. Suas funções foram previstas usando a ferramenta Search para recuperação de genes/proteínas em interação (STRING) e servidores Blast2Go. A maioria dos VvGLPs são extracelulares (43%) na natureza, mas também mostraram expressão periplasmática (29%), na membrana plasmática (14%) e específica para mitocôndrias ou cloroplastos (14%). A análise funcional previu atividades enzimáticas únicas para essas proteínas, incluindo terpeno sintase, isoprenoide sintase, lipoxigenase, fosfato permease, receptor quinase e hidrolases geralmente mediadas por cátion Mn +. VvGLPs mostraram similaridade na estrutura geral, forma e posição do domínio cupin. Funcionalmente, os VvGLPs controlam e regulam a produção de metabólitos secundários para lidar com vários estresses. Filogeneticamente, VvGLP1, -3, -4, -5 e VvGLP7 mostraram maior similaridade devido à duplicação, enquanto VvGLP2 e VvGLP6 revelaram uma relação distante. A análise do promotor revelou a presença de diversos elementos cis-reguladores, entre os quais CAAT box, MYB, MYC, sem nome-4, sendo comum a todos eles. A análise ajudará a utilizar VvGLPs e seus promotores em programas alimentares futuros, desenvolvendo cultivares resistentes contra vários estresses bióticos (Erysiphe necator e no oídio, etc.) e abióticos (sal, seca, calor, estresse hídrico, etc.).

Abstract Germin-like proteins (GLPs) play an important role against various stresses. Vitis vinifera L. genome contains 7 GLPs; many of them are functionally unexplored. However, the computational analysis may provide important new insight into their function. Currently, physicochemical properties, subcellular localization, domain architectures, 3D structures, N-glycosylation & phosphorylation sites, and phylogeney of the VvGLPs were investigated using the latest computational tools. Their functions were predicted using the Search tool for the retrieval of interacting genes/proteins (STRING) and Blast2Go servers. Most of the VvGLPs were extracellular (43%) in nature but also showed periplasmic (29%), plasma membrane (14%), and mitochondrial- or chloroplast-specific (14%) expression. The functional analysis predicted unique enzymatic activities for these proteins including terpene synthase, isoprenoid synthase, lipoxygenase, phosphate permease, receptor kinase, and hydrolases generally mediated by Mn+ cation. VvGLPs showed similarity in the overall structure, shape, and position of the cupin domain. Functionally, VvGLPs control and regulate the production of secondary metabolites to cope with various stresses. Phylogenetically VvGLP1, -3, -4, -5, and VvGLP7 showed greater similarity due to duplication while VvGLP2 and VvGLP6 revealed a distant relationship. Promoter analysis revealed the presence of diverse cis-regulatory elements among which CAAT box, MYB, MYC, unnamed-4 were common to all of them. The analysis will help to utilize VvGLPs and their promoters in future food programs by developing resistant cultivars against various biotic (Erysiphe necator and in Powdery Mildew etc.) and abiotic (Salt, drought, heat, dehydration, etc.) stresses.

Resumo O diabetes mellitus (DM) é uma doença não transmissível em todo o mundo, na qual existe nível glicêmico persistentemente alto em relação à normalidade. O diabetes e a resistência à insulina são os principais responsáveis pelas morbidades e mortalidades de humanos no mundo. Essa doença é regulada principalmente por várias enzimas e hormônios, entre os quais a glicogênio sintase quinase-3 (GSK-3) é uma enzima principal e a insulina é o principal hormônio que a regula. A GSK-3, que é a enzima-chave, normalmente mostra suas ações por vários mecanismos que incluem sua fosforilação, formação de complexos de proteínas e outras distribuições celulares e, portanto, controla e afeta diretamente a morfologia celular, seu crescimento, mobilidade e apoptose do célula. Perturbações na ação da enzima GSK-3 podem levar a várias condições de doença que incluem resistência à insulina que leva ao diabetes, doenças neurológicas como a doença de Alzheimer e câncer. As fluoroquinolonas são a classe mais comum de drogas que apresentam efeitos disglicêmicos por meio da interação com a enzima GSK-3. Portanto, é necessário hoje em dia compreender adequadamente as funções e mecanismos da GSK-3, principalmente seu papel na homeostase da glicose via efeitos na glicogênio sintase.

Abstract Diabetes mellitus (DM) is a non-communicable disease throughout the world in which there is persistently high blood glucose level from the normal range. The diabetes and insulin resistance are mainly responsible for the morbidities and mortalities of humans in the world. This disease is mainly regulated by various enzymes and hormones among which Glycogen synthase kinase-3 (GSK-3) is a principle enzyme and insulin is the key hormone regulating it. The GSK-3, that is the key enzyme is normally showing its actions by various mechanisms that include its phosphorylation, formation of protein complexes, and other cellular distribution and thus it control and directly affects cellular morphology, its growth, mobility and apoptosis of the cell. Disturbances in the action of GSK-3 enzyme may leads to various disease conditions that include insulin resistance leading to diabetes, neurological disease like Alzheimer’s disease and cancer. Fluoroquinolones are the most common class of drugs that shows dysglycemic effects via interacting with GSK-3 enzyme. Therefore, it is the need of the day to properly understand functions and mechanisms of GSK-3, especially its role in glucose homeostasis via effects on glycogen synthase.

Resumo A síntese verde foi introduzida como uma alternativa à síntese química devido às graves consequências. As nanopartículas metálicas sintetizadas através da abordagem verde têm diferentes aplicações farmacêuticas, médicas e agrícolas. O presente estudo seguiu uma rota verde e simples para a preparação de nanopartículas de ouro potencialmente bioativas (Au NPs). As NPs de Au foram preparadas via abordagem de síntese verde usando a porção alcaloide básica bruta do tubérculo de Delphinium chitralense. As NPs de Au sintetizadas verdes foram caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão (TEM), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectrofotômetro UV-Visível. A análise morfológica mostra que as NPs de Au possuem geometria cúbica com tamanhos diferentes. A análise espectroscópica UV-Vis confirmou a síntese de Au NPs enquanto a XRD provou sua fase cristalina pura. O Au NPs mostrou inibição dependente da dose promissora de AChE e BChE em comparação com a droga bruta e padrão.

Abstract Green synthesis has been introduced as an alternative to chemical synthesis due to the serious consequences. Metal nanoparticles synthesized through green approach have different pharmaceutical, medical and agricultural applications. The present study followed a green and simple route for the preparation of potentially bioactive gold nanoparticles (Au NPs). Au NPs were prepared via green synthesis approach using crude basic alkaloidal portion of the tuber of Delphinium chitralense. The green synthesized Au NPs were characterized by transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) fourier transform infrared (FTIR), and UV-Visible spectrophotometer. Morphological analysis shows that Au NPs have cubic geometry with different sizes. UV-Vis spectroscopic analysis confirmed the synthesis of Au NPs while XRD proved their pure crystalline phase. The Au NPs showed promising dose dependent inhibition of both AChE and BChE as compared to the crude as well as standard drug.