Mapping of the continuous epitopes displayed on the Clostridium perfringens type D epsilon-toxin

Abstract The epsilon toxin, produced by Clostridium perfringens, is responsible for enterotoxemia in ruminants and is a potential bioterrorism agent. In the present study, 15 regions of the toxin were recognized by antibodies present in the serum, with different immunodominance scales, and may be antigen determinants that can be used to formulate subunit vaccines.

Degradation of cyanotoxins (microcystin) in drinking water using photoelectrooxidation / Degradação de cianotoxinas (microcistinas) em água potável aplicando fotoeletrooxidação

The discharge of sewage and industrial effluents containing high concentrations of pollutants in water bodies increases eutrophication. Cyanobacteria, some of the organisms whose growth is promoted by high nutrient concentrations, are resistant and produce several types of toxins, known as cyanotoxins, highly harmful to human beings. Current water treatment systems for the public water supply are not efficient in degradation of toxins. Advanced oxidation processes (AOP) have been tested for the removal of cyanotoxins, and the results have been positive. This study examines the application of photoelectrooxidation in the degradation of cyanotoxins (microcystins). The performance of the oxidative processes involved was evaluated separately: Photocatalysis, Electrolysis and Photoelectrooxidation. Results showed that the electrical current and UV radiation were directly associated with toxin degradation. The PEO system is efficient in removing cyanotoxins, and the reduction rate reached 99%. The final concentration of toxin was less than 1 µg/L of microcystin in the treated solution.

A descarga de esgotos e efluentes industriais contendo altas concentrações de poluentes nos corpos d'água aumenta a eutrofização. As cianobactérias, são organismos cujo crescimento é promovido por concentrações elevadas de nutrientes, são resistentes e produzem vários tipos de toxinas conhecidas, como cianotoxinas, altamente prejudiciais para os seres humanos. Os sistemas atuais de tratamento de água para o abastecimento público de água não são eficientes na degradação destas toxinas. Processos oxidativos avançados (POA) foram testados para a remoção de cianotoxinas, e os resultados têm sido positivos. Este estudo avalia o processo de fotoeletrooxidação (FEO) na degradação de cianotoxinas (microcistinas). Foi avaliado o desempenho dos processos envolvidos separadamente: fotocatalisis, eletrólise e fotoeletrooxidação. Os resultados mostram que a potencia da radiação UV e da corrente elétrica estão diretamente associados com a degradação de toxinas. O sistema de FEO é eficiente na remoção de cianotoxinas e a redução foi de 99%. A concentração final de toxina foi inferior a 1 g / L de microcistina na solução tratada.

Análise da refratariedade do Aedes aegypti à toxina binária do biolarvicida Bacillus sphaericus / Analysis of Aedes aegypti refractoriness to Bin toxin of biolarvicide Bacillus sphaericus

O principal fator larvicida do Bacillus sphaericus (Bsp) para culicídeos é a protoxina Bin, produzida sob a forma de um cristal, durante a esporulação. Quando ingerido pelas larvas o cristal é processado e a toxina Bin reconhece e liga-se a receptores específicos do epitélio intestinal. O receptor em Culex quinquefasciatus é uma alfa-glicosidase de 60 kDa, ligada à membrana intestinal por uma âncora GPI, denominado Cqm1. Larvas de Aedes aegypti são consideradas refratárias ao Bsp, pois a toxina Bin não reconhece receptores no microvilli intestinal. No entanto, a análise do genoma do Ae. aegypti, revelou a presença do gene aam1, que codificaria uma proteína ortóloga e com 83 por cento de similaridade ao receptor Cqm1. O principal objetivo deste estudo foi elucidar a base molecular da refratariedade do Ae. aegypti ao Bsp, determinada pela ausência de ligação da toxina Bin ao epitélio intestinal das larvas. Para tal, foi feita uma investigação da expressão da proteína Aam1 e do perfil de alfa-glicosidases de Ae. aegypti, tendo como referência o receptor Cqm1. Os resultados mostraram que larvas e adultos de Ae. aegypti expressam uma alfa-glicosidase de membrana de 70 kDa, reconhecida pelo anticorpo anti-Cqm1, e que provavelmente trata-se da proteína Aam1. Tal proteína é expressa no microvilli intestinal das larvas em níveis superiores à Cqm1, no entanto, não apresenta capacidade de ligação à toxina Bin. Em uma segunda etapa, a avaliação de proteínas Aam1 e Cqm1 recombinantes, produzidas em lisado de reticulócitos de coelho, mostrou que ambas não foram capazes de se ligar específicamente à toxina Bin. A falha na ligação da proteína Cqm1 à toxina Bin pode ser decorrente da ausência do processamento pós-traducional adequado neste sistema de expressão, indicando que certas modificações podem ser críticas para a sua funcionalidade. O tratamento da proteína Cqm1 nativa à temperatura de 100 °C aboliu a sua capacidade de ligação à toxina Bin, indicando que a conformação da proteína pode ser essencial para a sua funcionalidade. Os resultados obtidos demonstram que, apesar dos altos níveis de expressão da Aam1 nas larvas de Ae. aegypti, a proteína não é capaz de ligar-se à toxina Bin. Tal fato estar relacionado a outros fatores críticos para sua funcionalidade, tais como diferenças conformacionais e/ou modificações pós-traducionais que determinem o status de refratariedade do Ae. aegypti

Interação das toxinas Cry do Bacillus thuringiensis svar. israelensis com o mesêntero de larvas do vetor Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) / Interaction of Cry toxins from Bacillus thuringiensis svar. israelensis with the mesenteron of the larvae of the vector Aedes aegypti (Diptera: Culicidae)

O Bacillus thuringiensis svar. israelensis (Bti) é um importante entomopatógeno utilizado na produção de larvicidas para o controle do Aedes aegypti, vetor da dengue. A toxicidade do Bti está baseada no cristal, produzido durante a esporulação, que contém quatro protoxinas Cry11Aa (70 kDa), Cry4Aa (125 kDa), Cry4Ba (130 kDa) e Cyt1A (28 kDa). Sua ação ocorre através da ingestão dos cristais que são solubilizados no mesêntero, onde as protoxinas são liberadas e clivadas por serina-proteases em toxinas ativas que agem em sinergia no epitélio intestinal e provocam a morte das larvas. Apesar da alta seletividade do Bti, ainda não foi completamente elucidado como as toxinas Cry interagem com os receptores específicos presentes no epitélio das larvas. O objetivo principal do trabalho foi caracterizar, através de ensaios in vitro de natureza quantitativa, a capacidade de ligação de cada toxina Cry (4Aa, 4Ba e 11Aa) às preparações de microvilli intestinal (BBMF) de larvas de Ae. aegypti. Para tal, cada componente Cry foi produzido a partir de cepas recombinantes, Bt cepa 4Q2-81, para produção de biomassas. A atividade inseticida das biomassas para larvas do 3º/4º estádios foi determinada através de bioensaios e, outra parte da biomassa foi utilizada para a obtenção dos cristais. Os cristais contendo cada protoxina foram processados in vitro e uma amostra de cada uma delas foi marcada com iodo (I125). Para realizar os estudos de ligação foram feitas preparações BBMF, a partir de larvas do 3º/4º estádios. Os estudos da capacidade de ligação da toxina foram realizados através de ensaios de competição, de saturação e de cinética, através de incubações entre a toxina- I125 e preparações de BBMF, na ausência ou na presença de um competidor. (...) Os resultados obtidos mostraram que as toxinas Cry competem pelos mesmos sítios e partilham receptores presentes na BBMF. Em todos os casos estudados, a afinidade do complexo toxinareceptor não foi elevada, e não foi detectada sinergia entre as toxinas Cry para a ligação à BBMF. A ligação entre as toxinas-I125 e a BBMF é irreversível, e observou-se uma forte tendência à oligomerização nos três casos. Os resultados obtidos nesse trabalho sugerem que a toxicidade das toxinas Cry para larvas de Aedes está relacionada à etapa irreversível de ligação com os receptores, e não é caracterizada por um padrão elevado de afinidade do complexo toxina-receptor ...

Evaluation of different granulated active carbons for removal of Microcystin-LR from contaminated water.

Most frequently encountered freshwater cyanobacterial toxin is Microcystin-LR (MC-LR). Microcystins released from cells into water have been responsible for the death of humans, domestic and wild animals. Removal of microcystin by active carbon has been one of the best methods available so far. This study evaluates three grades of active carbon namely 40, 60 and 80 CTC for their removal efficiency of MC-LR from contaminated water. Kinetics of toxin removal was studied in time course experiments. Protection in mouse model was studied for the samples after the adsorption. Toxin quantitation was done by HPLC method. The MC-LR concentration after 24 hr treatment with 40, 60 and 80 CTC carbons were 4.8, 3.3 and 1.3 microg/ml respectively from an initial concentration of 5.2 microg/ml. Protection in mouse bioassay was seen after 48, 24 and 2 hr of adsorption time respectively for 40, 60 and 80 CTC carbons. 80 CTC carbon was found to be most efficient in removing MC-LR from contaminated water.

Virulence factors of Escherichia coli isolated from calves with diarrhea in Brazil

Duzentas e cinco amostras de Escherichia coli isoladas de bezerros com diarréia da região centro oeste do Brazil foram examinados quanto a presenca de fatores de virulência associados à colibacilose bovina. Cento e duas amostras (49,8 per center) de E. coli produziram toxinas: toxina de Shiga do tipo 1 (9,7 per center) e 2 (6,3 per center), a-hemolisina (9,7 per center), enterohemolisina (6,8 per center), Fatores Citotóxicos Necrotisantes tipo 1 (0,5 per center) e 2 (4,4 per center), enterotoxinas LT-II (8,3 per center), e STa (3,9 per center). Nenhuma amostra produziu enterotoxina LT-I. Adesinas fimbriais F5 e F17 foram produzidas por 7,3 per center e 4,8 per center das cepas, respectivamente, e nenhuma expressou F41. Sete das amostras (3,4 per center) apresentaram o gene eae e pertenceram aos sorotipos O26:H-; O111:H- e O118:H16. Estes resultados sugerem que bezerros no Brasil podem ser uma importante fonte de E. coli patogênica para animais e humanos.

Surface characters and extracellular toxins involved in the pathogenesis of Aeromonas hydrophila.

A small number of serotypically distinct strains of A. hydrophila obtained from diseased freshwater fish were examined for their pathogenic properties comprising of cell surface characteristics and extracellular toxins. Test strains exhibited homogeneity in their cell surface characteristics despite being serologically heterogeneous. Studies on extracellular biological activities revealed qualitative and quantitative differences in production of toxins, probably explaining their antigenic diversity. Three distinct proteases, namely heat stable metallo protease, heat labile serine protease and heat labile metallo protease were identified from the strains.

A theoretical model of the tridimensional structure of Bacillus thuringiensis subsp. medellin Cry 11Bb toxin deduced by homology modelling

Cry11Bb is an insecticidal crystal protein produced by Bacillus thuringiensis subsp. medellin during its stationary phase; this Â-endotoxin is active against dipteran insects and has great potential for mosquito borne disease control. Here, we report the first theoretical model of the tridimensional structure of a Cry11 toxin. The tridimensional structure of the Cry11Bb toxin was obtained by homology modelling on the structures of the Cry1Aa and Cry3Aa toxins. In this work we give a brief description of our model and hypothesize the residues of the Cry11Bb toxin that could be important in receptor recognition and pore formation. This model will serve as a starting point for the design of mutagenesis experiments aimed to the improvement of toxicity, and to provide a new tool for the elucidation of the mechanism of action of these mosquitocidal proteins

Isolation and characterization of Salmonella enterica Weltevreden cytotoxin.

Cytotoxin of Salmonella enterica subspecies enterica serovar Weltevreden (BM-1643), isolated from buffalo meat, was purified and characterized physicochemically and immunologically. Cell-free culture supernatant (CFCS) of the organism showing marked cytotoxicity to Vero cells and least enterotoxicity to rabbit ligated ileal loop (RLIL) model, was salt precipitated with ammonium sulphate (60% saturation level) and dialysed. Precipitated dialysed preparation (60% PDP) when filtered through Sephadex G-100 column yielded two peaks, of which second peak (SG-100 SP) contained the cytotoxic activity. Upon filtration of SG-100 SP through SG-200 column, three peaks were obtained. Second peak (SG-200 SP), which was cytotoxic, yielded a single protein band of approximately 60-70 kDa in polyacrylamide gel electrophoresis and 3 protein bands of lower, molecular weight (13.5-56 kDa) in SDS-PAGE analysis. Cytotoxic preparation was maximally active at pH 7 to 8. On heating above 60 degrees C, cytotoxicity decreased gradually with insignificant activity left after treatment at 121 degrees C (15 min). Cytotoxin was inactivated by treatment with trypsin and protease but not by papain or lipase enzymes. It was immunogenic in rabbit and antiserum neutralized the cytotoxicity of cytotoxic preparations of homologous as well as heterologous Salmonella serovars.