Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/64799
Type: Dissertação
Title: Produção e exportação de proteínas recombinantes em Escherichia coli através da fusão com proteína PE – avaliação preliminar para produção de biofármacos.
Authors: Gondia Soares Monteiro
First Advisor: Ronaldo Alves Pinto Nagem
First Co-advisor: Débora Maria Abrantes Costa
Abstract: Os biofármacos constituem grande oportunidade ao mercado brasileiro. Com o vencimento de patentes para alguns fármacos de origem biológica a produção de biossimilares apresenta-se como uma via de produção mais barata para produtos essenciais no tratamento de doenças raras e recorrentes. Para a obtenção do produto proteico final existem diversas etapas, sendo as etapas finais de extração e purificação proteica as mais dispendiosas e onerosas. Com o fim de otimizar tais etapas busca-se desenvolver um sistema de produção através da fusão com a proteína PE. A proteína emulsificante de Pseudomonas aeruginosa tem o potencial de atravessar os alvos proteicos do citoplasma para o periplasma e região extracelular. Para a produção das proteínas recombinantes, foi feita a fusão da proteína de interesse com a proteína PE. As fusões foram feitas com o peptídeo sinal da PE e outras com a proteína PE inteira. As construções testadas foram os candidatos a biossimilar betainterferona 1-b e anakinra, a proteína morfogenética de osso (BMP-2), 2xPE e a enteroquinase. Para a enteroquinase também foi feita uma fusão com DsbA. As fusões realizadas com a proteína PE em 2xPE e com a proteína BMP-2 têm como objetivo entender e avaliar sua capacidade em facilitar a exportação de proteínas de interesse para o meio extracelular. Com as fusões de betainterferona 1-b e anakinra à PE objetiva-se obtê-las no periplasma e sobrenadante de cultura facilitando etapas downstream de purificação. As construções com enteroquinase foram feitas para correta clivagem das construções anteriores eliminando a proteína fusionada PE do produto proteico final sem deixar resíduos remanescentes. As construções contendo o peptídeo sinal da PE e a proteína PE completa fusionadas à betainterferona 1-b não expressaram. BMP-2 fusionada com a proteína PE imatura parece ter expressado, porém não foi para o sobrenadante de cultura. As duas construções de anakinra expressaram. A construção de IL-1Ra fundida com o peptídeo sinal da PE foi exportada para o periplasma e a construção IL-1Ra fundida com a proteína PE inteira teve parte de sua sequência exportada para o meio de cultura. As construções de enteroquinase com PE não expressaram, porém, a construção fusionada com DsbA expressou e foi secretada para o periplasma. Além disso, observou-se atividade enzimática da enteroquinase ao ser incubada com a construção de anakinra associada ao peptídeo sinal da PE. A anakinra expressa e purificada a partir do periplasma apresentou atividade na inibição de receptores de interleucina 1 in vivo, com diminuição de neutrófilos na contagem diferencial no modelo de indução da doença de gota. Sendo assim, a potencial ferramenta de exportação provida pela proteína PE foi demonstrada com as construções ps2xPE, imPE_AK e psPE_AK.
Abstract: Biopharmaceuticals constitute a great opportunity for the brazilian market. With expiration of patents for some medicines of biological origin, it presents itself as a faster and cheaper production route for the treatment of rare and recurrent diseases. To obtain the final protein product there are several steps, with the final protein extraction and purification steps being the most expensive and costly. In order to optimize these steps, we seek to develop a production system through fusion with the PE protein. The emulsifying protein of Pseudomonas aeruginosa has the potential to cross protein targets from the cytoplasm to the periplasm and extracellular region. For to produce recombinant proteins, the interest proteins was fused with PE protein. Fusions were made with PE signal peptide and others with the entire PE protein. The tested protein constructions were the biosimilar candidates betainterferon 1-b and anakinra, a bone morphogenetic protein (BMP-2), 2xPE and enterokinase. For enterokinase, a fusion with DsbA was also performed. The fusions performed with the PE protein in 2xPE and with the BMP-2 protein aim to understand and evaluate PE ability to facilitate the export of proteins of interest to the extracellular environment. With the fusions of betainterferon 1-b and anakinra to PE, the objective is to obtain them in the periplasm and culture supernatant, facilitating downstream purification steps. As with enterokinase, they were made for the correct cleavage of the previous constructions, eliminating a fused protein from the final protein product without leaving residues remaining. Constructs containing the PE signal and immature PE protein fused to betainterferon 1-b, expression was not observed. BMP-2 fused with whole PE protein appears to be expressed, however the protein did not go to the culture supernatant. anakinra's constructs were positively expressed. The IL-1Ra construct fused to the PE signal peptide was exported to the periplasm and the IL-1Ra construct fused to an entire PE protein had part of its sequence exported to the culture medium. The enterokinase constructs with PE do not express, however, constructs with DsbA were positively expressed and was secreted into the periplasm. Additionally, the enzymatic activity of enterokinase was observed when incubated with the anakinra construct associated with PE signal peptide. Anakinra expressed and purified from the periplasm presented inhibition activity of interleukin 1 receptors in vivo, with decreased of neutrophil count when compared with not treated animals in gout disease induction model. Ultimately, the potential export tool provided by the PE protein was demonstrated with the ps2xPE, imPE_AK and psPE_AK constructs.
Subject: Bioquímica e imunologia
Produtos Biológicos
Proteínas Recombinantes
Escherichia coli
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Imunologia
Rights: Acesso Restrito
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/64799
Issue Date: 16-Feb-2023
metadata.dc.description.embargo: 16-Feb-2025
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
PRODUÇÃO E EXPORTAÇÃO DE PROTEÍNAS RECOMBINANTES EM Escherichia coli ATRAVÉS DA FUSÃO COM PROTEÍNA PE – AVALIAÇÃO PRELIMINAR PARA PRODUÇÃO DE BIOFÁRMACOS.pdf
???org.dspace.app.webui.jsptag.ItemTag.restrictionUntil??? 2025-02-16
3.8 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons