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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85453| Tipo: | TCC |
| Título : | Expressão e caracterização bioquímica de uma L-asparaginase II de Bacillus subtilis expressa em Escherichia coli: estudo preliminar de um potencial biofármaco |
| Autor : | Caetano, Ludmilla Freire |
| Tutor: | Furtado, Gilvan Pessoa |
| Co-asesor: | Fonseca, Marcela Helena Gambim |
| Palabras clave en portugués brasileño: | L-asparaginase;Leucemia Linfóide Aguda;Biofármaco |
| Palabras clave en inglés: | L-asparaginase;Acute Lymphoide Leukemia;Biopharmaceutic |
| Áreas de Conocimiento - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
| Fecha de publicación : | 2017 |
| Citación : | CAETANO, Ludmilla Freire. Expressão e caracterização bioquímica de uma L-asparaginase II de Bacillus subtilis expressa em Escherichia coli: estudo preliminar de um potencial biofármaco. 2026. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. |
| Resumen en portugués brasileño: | A L-asparaginase tipo II (L-ASNase II) é uma proteína terapêutica utilizada no tratamento da Leucemia Linfóide Aguda, câncer que acomete especialmente crianças. Ela atua hidrolisando L-asparagina, um aminoácido imprescindível na proliferação de linfoblastos leucêmicos, debelando o desenvolvimento das células tumorais. As principais L-ASNase II empregadas em quimioterapia originam das bactérias Escherichia coli e Erwinia chrysanthemi. Entretanto, há diversos casos de pacientes que apresentaram reações alérgicas ou de hipersensibilidade a essas formulações. Portanto, torna-se importante a busca por outras fontes de L-ASNase II, que propiciem um tratamento eficaz e com menos efeitos secundários. O objetivo desse trabalho foi clonar o gene ansZ de Bacillus subtilis, que codifica uma L-asparaginase II, expressar de forma heteróloga em Escherichia coli e purificar a proteína recombinante, a fim de realizar a caracterização bioquímica e avaliação das possíveis propriedades terapêuticas. Para isso, o DNA genômico de B. subtilis foi usado como molde para amplificação do gene ansZ, por PCR, que foi clonado no vetor pET28a, plasmídeo que codifica uma sequência rica em histidina no N-terminal da proteína expressa. A construção foi confirmada por sequenciamento automático de nucleotídeos, seguindo a expressão do gene em cepa de E. coli Rosetta. A L-ASNase II recombinante foi purificada por cromatografia de afinidade em coluna His-trap e de troca iônica em coluna MonoQ. A eficiência de purificação foi visualizada em gel de poliacrilamida em condições desnaturantes. Como resultado, a amplificação e clonagem do gene ansZ em pET28a foi atestada por PCR de colônias transformadas e o sequenciamento confirmou um DNA recombinante sem mutações. Análise da expressão da L-ASNase II heteróloga por SDS-PAGE, mostrou bandas no gel em aproximadamente 40 kDa, que aparecem a partir da primeira hora de expressão, continuando de forma progressiva até a quarta hora, sendo este o tamanho predito da enzima recombinante, de acordo com sua sequência primária. Análise da solubilidade citoplasmática da enzima mostrou que ela foi expressa predominantemente de forma solúvel, não sendo constatado formação considerável de corpos de inclusão. A purificação da enzima foi satisfatória e sua atividade catalítica foi avaliada pelo método de Nessler, apresentando atividade máxima em pH 8.0. Conclui-se que o gene ansZ de B. subtilis foi clonado e expresso com êxito em E. coli Rosetta, a proteína recombinante foi obtida predominantemente na forma solúvel indicando um correto enovelamento e não formação de agregados. Outros testes bioquímicos e citotóxicos serão realizados para avaliar o potencial uso da enzima como biofármaco. |
| Abstract: | L-asparaginase type II (L-ASNase II) is a therapeutic protein used in the treatment of acute lymphoid leukemia, which affects especially children. It acts by hydrolyzing L-asparagine, an essential amino acid in the proliferation of leukemic lymphoblasts, which depletes the development of tumor cells. Actually, the main L-ASNase II used in chemotherapy originate from the bacteria Escherichia coli and Erwinia chrysanthemi. However, there are many cases of patients who have presented allergic or hypersensitive reactions to these formulations. Therefore, the search for other sources of L-ASNase II, which provides effective treatment and with fewer side effects, becomes important. The objective of this work was to clone the Bacillus subtilis ansZ gene, which encodes an L-asparaginase II, express heterologous E. coli and purify a recombinant protein, to finally carry out a biochemical characterization and evaluation of the therapeutic properties therapies. To this end, genomic DNA from B. subtilis was used as template for PCR amplification of the ansZ gene, which was cloned into the pET28a vector, a plasmid encoding a N-terminal histidine sequence of the expressed protein. Construction was confirmed by automatic nucleotide sequencing, following an expression of the gene in E. coli Rosetta strain. Recombinant L-ASNase II was completed by His-trap column affinity chromatography and MonoQ column ion exchange. The efficiency of purification was visualized on polyacrylamide gel under denaturant conditions. As a result, amplification and cloning of the ansZ gene in pET28a was attested by PCR from transformed colonies and sequencing confirmed a recombinant DNA without mutations. Analysis of heterologous L-ASNase II expression by SDS-PAGE showed non-gel bands at approximately 40 kDa, appearing from the first hour of expression, progressively continuing up to a fourth hour, which is the predicted size of the recombinant enzyme, according to its primary sequence. Analysis of the cytoplasmic solubility of the enzyme shown that it was expressed predominantly in a soluble form, and no considerable formation of inclusion bodies was found. A purification of the enzyme for satisfaction and its catalytic activity was evaluated by the Nessler method, presenting the maximum activity at pH 8.0. It is concluded that the B. subtilis ansZ gene was cloned and successfully expressed in E. coli Rosetta, a recombinant protein obtained predominantly in the soluble form indicating correct folding and nonaggregate formation. Other biochemical and cytotoxic tests are performed to evaluate the potential use of the enzyme as a biopharmaceutical. |
| URI : | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85453 |
| Lattes del autor: | https://lattes.cnpq.br/5423037222755724 |
| Lattes del tutor: | https://lattes.cnpq.br/4259673144880085 |
| Lattes del co-asesor: | https://lattes.cnpq.br/9063434685117456 |
| Derechos de acceso: | Acesso Aberto |
| Aparece en las colecciones: | BIOTECNOLOGIA - Monografias |
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