Construção e avaliação de uma proteína de fusão recombinante de L-asparaginase e Arginase I

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: González, Massiel Vanesa Rivera
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Acute lymphoblastic leukemia; Arginase I; Fusion protein; L-asparaginase; Leucemia linfoblástica aguda; Proteína de fusão; Proteína recombinante quimérica; Recombinant chimeric protein
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9134/tde-29072022-221455/

L-asparaginase é um importante biofármaco utilizado no tratamento da leucemia linfoblástica aguda (LLA). Porém, o tratamento com esta enzima produz efeitos colaterais imunogênicos e neurológicos. Neste contexto, a procura de novas fontes, assim como diversas técnicas de engenharia de proteínas são aplicadas para o melhoramento da enzima com o objetivo de mitigar os efeitos colaterais, aumentar sua atividade antitumoral e evitar falhas na quimioterapia. Neste estudo, é relatado a construção de uma proteína de fusão composta pela L-asparaginase quimérica (especificamente o clone 63N-hC constituída pelas sequencias das L-asparaginases gpASNase1 de guinea pig e da hASNase1 humana) e a enzima Arginase I humana (ARG1). A L-asparaginase 63N-hC foi fundida ao N-terminal da ARG1 por meio de um peptídeo ligante ou linker rígido. O vetor recombinante 63N-hC -linker-ARG1/pET-22b(+) foi construído para expressar a proteína de fusão em linhagens de Escherichia coli. Inicialmente, foram feitos diferentes testes de expressão da proteína de fusão, nas quais foram testadas linhagens de E. coli e diferentes condições de indução, entre as quais estavam temperatura e tempo de pósindução e concentração do indutor IPTG (Isopropil-β-D-1-tiogalactopiranosídio). A expressão da proteína foi obtida com sucesso em cultivos com as linhagens de E. coli ArcticExpress (DE3), BL21 (DE3) e AD494, as três linhagens com temperatura de pósindução de 20°C e concentração de 0,01 mM IPTG. Embora as diferentes condições de indução tenham sido testadas, o acúmulo do produto expresso na forma de corpos de inclusão ocorreu independentemente das variáveis modificadas. Foi empregada uma metodologia clássica de extração de proteína a partir de corpos de inclusão, que consiste em isolamento dos agregados proteicos utilizando um método combinado de sonicação e lise enzimática, seguido de etapa de solubilização, com agentes caotrópicos e detergentes, e redobramento da proteína, mediante o uso de tampões com aditivos promotores de redobramento e desagregação proteica. Os melhores resultados quanto a quantidade de corpos de inclusão extraídos se obteve com a linhagem ArcticExpress (DE3) registrando uma concentração de proteínas totais de 52 ± 4,0 mg/mL. Além disto, determinou-se que a proteína de fusão, mesmo em estado de agregação, apresentou atividade enzimática L-asparaginase e arginase. Mas, uma vez redobrada nas condições até agora testadas, a proteína de fusão não conseguiu recuperar sua atividade enzimática indicando possíveis alterações pela fusão das enzimas. Os resultados aqui apresentados mostram a definição da linhagem e as condições de expressão da enzima L-asparaginase fusionada a outra enzima, no caso a Arginase I, apresentando a viabilidade e funcionalidade da dita construção.