Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platforms

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Antunes, Joana Raquel Amaral
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/22542
Resumo: A indústria biofarmacêutica tem vindo a desenvolver diferentes tipos de biofármacos para o tratamento de diversas doenças. A maioria das proteínas terapêuticas são produzidas através da tecnologia do DNA recombinante, e purificadas utilizando técnicas convencionais, tais como a precipitação com sais, eletroforese e cromatografia. O interferão alfa-2b (IFNα-2b) é uma proteína terapêutica de ação imunomoduladora com atividade antiviral e antiproliferativa, que é geralmente obtida a partir de culturas de Escherichia coli, e utilizada no tratamento de doenças humanas, tais como a hepatite C, melanomas, alguns linfomas e leucemias, entre outras. Embora a fase de produção recombinante do IFNα-2b já tenha sido amplamente estudada e otimizada, a sua recuperação e purificação assumem-se como os passos economicamente limitantes do processo global de produção. Neste estudo, o IFNα-2b foi produzido na forma de corpos de inclusão utilizando culturas de BL21, no meio SOB, após 3 h de indução. A recuperação desta fração englobou vários passos, tendo sido alcançado um protocolo final que inclui: 1) Lavagem com Triton-X a 1%; 2) Lavagem com ureia a 4 M; e 3) Solubilização em meio alcalino, com ureia a 8 M. Alterando as condições de produção conseguiu-se também produzir e recuperar parte da proteína alvo na forma solúvel, embora com menor rendimento. O IFNα-2b previamente solubilizado foi purificado através de cromatografia aniónica, tendo sido obtido na sua forma biologicamente ativa com uma pureza superior a 95%. Como técnica alternativa de purificação utilizaram-se sistemas aquosos bifásicos constituídos por vários líquidos iónicos e tampão fosfato. Apesar de os resultados serem menos promissores, este estudo permitiu estudar plataformas alternativas para a recuperação e purificação do IFNα-2b através da aplicação de sistemas aquosos bifásicos.
id RCAP_9ec53ef01293f1fcbe30a7e0205800a2
oai_identifier_str oai:ria.ua.pt:10773/22542
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platformsBiotecnologiaProteínas recombinantes - PurificaçãoBiofármacosCromatografia líquidaElectroforese de proteínasHepatite - TratamentoA indústria biofarmacêutica tem vindo a desenvolver diferentes tipos de biofármacos para o tratamento de diversas doenças. A maioria das proteínas terapêuticas são produzidas através da tecnologia do DNA recombinante, e purificadas utilizando técnicas convencionais, tais como a precipitação com sais, eletroforese e cromatografia. O interferão alfa-2b (IFNα-2b) é uma proteína terapêutica de ação imunomoduladora com atividade antiviral e antiproliferativa, que é geralmente obtida a partir de culturas de Escherichia coli, e utilizada no tratamento de doenças humanas, tais como a hepatite C, melanomas, alguns linfomas e leucemias, entre outras. Embora a fase de produção recombinante do IFNα-2b já tenha sido amplamente estudada e otimizada, a sua recuperação e purificação assumem-se como os passos economicamente limitantes do processo global de produção. Neste estudo, o IFNα-2b foi produzido na forma de corpos de inclusão utilizando culturas de BL21, no meio SOB, após 3 h de indução. A recuperação desta fração englobou vários passos, tendo sido alcançado um protocolo final que inclui: 1) Lavagem com Triton-X a 1%; 2) Lavagem com ureia a 4 M; e 3) Solubilização em meio alcalino, com ureia a 8 M. Alterando as condições de produção conseguiu-se também produzir e recuperar parte da proteína alvo na forma solúvel, embora com menor rendimento. O IFNα-2b previamente solubilizado foi purificado através de cromatografia aniónica, tendo sido obtido na sua forma biologicamente ativa com uma pureza superior a 95%. Como técnica alternativa de purificação utilizaram-se sistemas aquosos bifásicos constituídos por vários líquidos iónicos e tampão fosfato. Apesar de os resultados serem menos promissores, este estudo permitiu estudar plataformas alternativas para a recuperação e purificação do IFNα-2b através da aplicação de sistemas aquosos bifásicos.The biopharmaceutical industry has been developing various biopharmaceutical possibilities for the treatment of several diseases. Most therapeutic proteins are produced through the recombinant protein technology and purified using traditional techniques, such as precipitation with salts, electrophoresis and chromatography. Interferon alfa-2b (IFNα-2b) is a therapeutic protein with immunomodulatory action and antiviral and antiproliferative activities, usually produced by Escherichia coli cultures, and used in the treatment of several human diseases, such as hepatitis C, melanomas, some lymphomas and leukemias, among others. Although the recombinant production of IFNα-2b has already been extensively studied and optimized, its recovery and purification correspond to the economically limiting steps of the overall production process. In this study, IFNα-2b was produced in the form of inclusion bodies using BL21 cultures, in SOB medium, after 3 h of induction. The recovery of this fraction involved several steps, and a final protocol was developed: 1) Washing with Triton-X at 1%; 2) Washing with urea at 4 M; and 3) Solubilization in alkaline medium with urea at 8 M. By changing the production conditions, it was also possible to produce and recover part of the target protein in the soluble form, yet with a lower yield. The solubilized IFNα-2b was purified using anion-exchange chromatography, and obtained in a biologically active form with a purity higher than 95 %. As an alternative purification technique, aqueous two-phase systems composed of several ionic liquids and a phosphate buffer were investigated. Although the results obtained are less promising, this study allowed the evaluation of alternative platforms for the recovery and purification of IFNα-2b by the application of aqueous two-phase systems.Universidade de Aveiro2019-10-13T00:00:00Z2017-10-13T00:00:00Z2017-10-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/22542TID:201937697engAntunes, Joana Raquel Amaralinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T11:44:12Zoai:ria.ua.pt:10773/22542Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:56:41.197947Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platforms
title Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platforms
spellingShingle Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platforms
Antunes, Joana Raquel Amaral
Biotecnologia
Proteínas recombinantes - Purificação
Biofármacos
Cromatografia líquida
Electroforese de proteínas
Hepatite - Tratamento
title_short Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platforms
title_full Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platforms
title_fullStr Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platforms
title_full_unstemmed Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platforms
title_sort Production and purification of interferon alpha-2b from Escherichia coli cultures using alternative platforms
author Antunes, Joana Raquel Amaral
author_facet Antunes, Joana Raquel Amaral
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Antunes, Joana Raquel Amaral
dc.subject.por.fl_str_mv Biotecnologia
Proteínas recombinantes - Purificação
Biofármacos
Cromatografia líquida
Electroforese de proteínas
Hepatite - Tratamento
topic Biotecnologia
Proteínas recombinantes - Purificação
Biofármacos
Cromatografia líquida
Electroforese de proteínas
Hepatite - Tratamento
description A indústria biofarmacêutica tem vindo a desenvolver diferentes tipos de biofármacos para o tratamento de diversas doenças. A maioria das proteínas terapêuticas são produzidas através da tecnologia do DNA recombinante, e purificadas utilizando técnicas convencionais, tais como a precipitação com sais, eletroforese e cromatografia. O interferão alfa-2b (IFNα-2b) é uma proteína terapêutica de ação imunomoduladora com atividade antiviral e antiproliferativa, que é geralmente obtida a partir de culturas de Escherichia coli, e utilizada no tratamento de doenças humanas, tais como a hepatite C, melanomas, alguns linfomas e leucemias, entre outras. Embora a fase de produção recombinante do IFNα-2b já tenha sido amplamente estudada e otimizada, a sua recuperação e purificação assumem-se como os passos economicamente limitantes do processo global de produção. Neste estudo, o IFNα-2b foi produzido na forma de corpos de inclusão utilizando culturas de BL21, no meio SOB, após 3 h de indução. A recuperação desta fração englobou vários passos, tendo sido alcançado um protocolo final que inclui: 1) Lavagem com Triton-X a 1%; 2) Lavagem com ureia a 4 M; e 3) Solubilização em meio alcalino, com ureia a 8 M. Alterando as condições de produção conseguiu-se também produzir e recuperar parte da proteína alvo na forma solúvel, embora com menor rendimento. O IFNα-2b previamente solubilizado foi purificado através de cromatografia aniónica, tendo sido obtido na sua forma biologicamente ativa com uma pureza superior a 95%. Como técnica alternativa de purificação utilizaram-se sistemas aquosos bifásicos constituídos por vários líquidos iónicos e tampão fosfato. Apesar de os resultados serem menos promissores, este estudo permitiu estudar plataformas alternativas para a recuperação e purificação do IFNα-2b através da aplicação de sistemas aquosos bifásicos.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-10-13T00:00:00Z
2017-10-13
2019-10-13T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10773/22542
TID:201937697
url http://hdl.handle.net/10773/22542
identifier_str_mv TID:201937697
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade de Aveiro
publisher.none.fl_str_mv Universidade de Aveiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799137620685488128