Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Assunção, Enedina Nogueira de
Data de Publicação: 2015
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/0502304950499185
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
Texto Completo: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5228
Resumo: De acordo com os indicadores da Organização Mundial de Saúde (OMS) o diabetes mellitus deve alcançar 333 milhões de pessoas em 2025 no mundo e em 2030 na América Latina será a segunda causa de morte, por isso o aumento da produção de insulina torna-se uma necessidade para suprir as futuras demandas de mercado. Os sistemas de expressão em leveduras tipo Pichia pastoris tem sido cada vez mais utilizados e tem-se mostrado como atraentes alternativas para a expressão de proteínas para fins industriais. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo principal a produção de proinsulina humana por Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK. O gene A1 que codifica o precursor da insulina foi sintetizado quimicamente com codóns otimizados para a expressão em P. pastoris. Esse gene foi clonado em vetor de expressão/secreção sob controle do promotor PGK de P. pastoris e integrado no genoma de P. pastoris GS115. A produção de proinsulina recombinante foi realizada em meio líquido YPD em frascos agitados a 30°C, a 180 rpm. A análise da proinsulina expressa em P. pastoris foi realizada por eletroforese em gel desnaturante de poliacrilamida e Western-blotting e mostrou massa molecular de aproximadamente 7,5 kDa. O clone recombinante A140 que apresentou maior resistência a zeocina e sinal positivo mais intenso no imunodot-blotting foi utilizado para estabelecer condições melhores de expressão/secreção de proinsulina em planejamento fatorial estatístico experimental. As condições de cultivo que se mostraram melhores para a produção da proinsulina foram: composição do meio de cultivo (dextrose 7,5%, extrato de levedura 1% e peptona 0,15%), temperatura de 25°C e pH do meio igual a 7,0. O clone A140 nas melhores condições de cultivo atingiu biomassa total de 50g/L e nível de expressão de insulina de 0,83g/L em 72 horas de cultivo. A expressão de proinsulina em altos níveis utilizando o promotor PGK em P. pastoris faz esse sistema de expressão atrativo para produção da proinsulina humana e outras proteínas de interesse industrial.
id UFAM_3a367a5752321d4091a5329c92ffe45e
oai_identifier_str oai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/5228
network_acronym_str UFAM
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
repository_id_str 6592
spelling Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGKProinsulinaCodóns otimizadosVetor de expressãoPromotor PGKCIÊNCIAS BIOLÓGICASDe acordo com os indicadores da Organização Mundial de Saúde (OMS) o diabetes mellitus deve alcançar 333 milhões de pessoas em 2025 no mundo e em 2030 na América Latina será a segunda causa de morte, por isso o aumento da produção de insulina torna-se uma necessidade para suprir as futuras demandas de mercado. Os sistemas de expressão em leveduras tipo Pichia pastoris tem sido cada vez mais utilizados e tem-se mostrado como atraentes alternativas para a expressão de proteínas para fins industriais. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo principal a produção de proinsulina humana por Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK. O gene A1 que codifica o precursor da insulina foi sintetizado quimicamente com codóns otimizados para a expressão em P. pastoris. Esse gene foi clonado em vetor de expressão/secreção sob controle do promotor PGK de P. pastoris e integrado no genoma de P. pastoris GS115. A produção de proinsulina recombinante foi realizada em meio líquido YPD em frascos agitados a 30°C, a 180 rpm. A análise da proinsulina expressa em P. pastoris foi realizada por eletroforese em gel desnaturante de poliacrilamida e Western-blotting e mostrou massa molecular de aproximadamente 7,5 kDa. O clone recombinante A140 que apresentou maior resistência a zeocina e sinal positivo mais intenso no imunodot-blotting foi utilizado para estabelecer condições melhores de expressão/secreção de proinsulina em planejamento fatorial estatístico experimental. As condições de cultivo que se mostraram melhores para a produção da proinsulina foram: composição do meio de cultivo (dextrose 7,5%, extrato de levedura 1% e peptona 0,15%), temperatura de 25°C e pH do meio igual a 7,0. O clone A140 nas melhores condições de cultivo atingiu biomassa total de 50g/L e nível de expressão de insulina de 0,83g/L em 72 horas de cultivo. A expressão de proinsulina em altos níveis utilizando o promotor PGK em P. pastoris faz esse sistema de expressão atrativo para produção da proinsulina humana e outras proteínas de interesse industrial.According to the World Health Organization (WHO), diabetes mellitus is expected to reach 333 million by 2025 and around 2030 is going to be the second cause of death in Latin America. Therefore, an insulin production increasing becomes a need to meet future market demands. The heterologous expression system in Pichia pastoris have been increasingly used and has proven to be an attractive alternative for over expressing human genes for biotechnological purposes. Thus, this work has as main objective to produce human proinsulin by P. pastoris using a PGK gene promoter. A1 gene codes for the insulin precursor and was chemically synthesized with optimized codons for P. pastoris. This gene was cloned into expression vector / secretion under control of PGK P. pastoris promoter and integrated into the genome of P. pastoris GS115. Transformant clones were selected for increased zeocin production and from dot-blotting. The production of recombinant proinsulin was performed in YPD liquid in shake flasks at 30 ° C, 180 rpm. The supernatant was clarified by centrifugation, and detection of recombinant proteins by ELISA, electrophoresis in denaturing polyacrylamide gel, Western-blotting and finally chromatography for size exclusion. Best conditions for expression / secretion of proinsulin were established through statistical experimental design detecting the expression level by ELISA. The amount of pre-proinsulin mRNA was determined from two samples of two contrasting conditions of A140 clone with the highest and lowest production of proinsulin using Real-Time PCR (qPCR). As results, the recombinant clones that had higher resistance to Zeocin also showed more intense positive signs in the dot-blotting. Proinsulin coding sequence (A1) was efficiently expressed in P. pastoris and secreted into the cell culture supernatant, with molecular weight of approximately 7.5 kDa. The A140 clone showed significant productivity in production level within 48 to 72 hours after the improvement of the YPD culture medium showed level of 0.83 g/L of insulin expression at 72 hours, for total biomass of about 50g / L. High levels of proinsulin expression with PGK promoter using P. pastoris as host make this heterologous expression attractive for human proinsulin production as well as other industrial proteins.Universidade Federal do AmazonasInstituto de Ciências BiológicasBrasilUFAMPrograma de Pós-Graduação em BiotecnologiaAstolfi Filho, Spartacohttp://lattes.cnpq.br/2699190136695057Assunção, Enedina Nogueira dehttp://lattes.cnpq.br/05023049504991852016-10-03T12:40:16Z2015-09-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfASSUNÇÃO, Enedina Nogueira. Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK. 2015. 138 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2015.http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5228porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2016-10-04T05:03:30Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/5228Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922016-10-04T05:03:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
dc.title.none.fl_str_mv Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK
title Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK
spellingShingle Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK
Assunção, Enedina Nogueira de
Proinsulina
Codóns otimizados
Vetor de expressão
Promotor PGK
CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
title_short Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK
title_full Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK
title_fullStr Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK
title_full_unstemmed Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK
title_sort Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK
author Assunção, Enedina Nogueira de
author_facet Assunção, Enedina Nogueira de
http://lattes.cnpq.br/0502304950499185
author_role author
author2 http://lattes.cnpq.br/0502304950499185
author2_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Astolfi Filho, Spartaco
http://lattes.cnpq.br/2699190136695057
dc.contributor.author.fl_str_mv Assunção, Enedina Nogueira de
http://lattes.cnpq.br/0502304950499185
dc.subject.por.fl_str_mv Proinsulina
Codóns otimizados
Vetor de expressão
Promotor PGK
CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
topic Proinsulina
Codóns otimizados
Vetor de expressão
Promotor PGK
CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
description De acordo com os indicadores da Organização Mundial de Saúde (OMS) o diabetes mellitus deve alcançar 333 milhões de pessoas em 2025 no mundo e em 2030 na América Latina será a segunda causa de morte, por isso o aumento da produção de insulina torna-se uma necessidade para suprir as futuras demandas de mercado. Os sistemas de expressão em leveduras tipo Pichia pastoris tem sido cada vez mais utilizados e tem-se mostrado como atraentes alternativas para a expressão de proteínas para fins industriais. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo principal a produção de proinsulina humana por Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK. O gene A1 que codifica o precursor da insulina foi sintetizado quimicamente com codóns otimizados para a expressão em P. pastoris. Esse gene foi clonado em vetor de expressão/secreção sob controle do promotor PGK de P. pastoris e integrado no genoma de P. pastoris GS115. A produção de proinsulina recombinante foi realizada em meio líquido YPD em frascos agitados a 30°C, a 180 rpm. A análise da proinsulina expressa em P. pastoris foi realizada por eletroforese em gel desnaturante de poliacrilamida e Western-blotting e mostrou massa molecular de aproximadamente 7,5 kDa. O clone recombinante A140 que apresentou maior resistência a zeocina e sinal positivo mais intenso no imunodot-blotting foi utilizado para estabelecer condições melhores de expressão/secreção de proinsulina em planejamento fatorial estatístico experimental. As condições de cultivo que se mostraram melhores para a produção da proinsulina foram: composição do meio de cultivo (dextrose 7,5%, extrato de levedura 1% e peptona 0,15%), temperatura de 25°C e pH do meio igual a 7,0. O clone A140 nas melhores condições de cultivo atingiu biomassa total de 50g/L e nível de expressão de insulina de 0,83g/L em 72 horas de cultivo. A expressão de proinsulina em altos níveis utilizando o promotor PGK em P. pastoris faz esse sistema de expressão atrativo para produção da proinsulina humana e outras proteínas de interesse industrial.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-09-26
2016-10-03T12:40:16Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv ASSUNÇÃO, Enedina Nogueira. Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK. 2015. 138 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2015.
http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5228
identifier_str_mv ASSUNÇÃO, Enedina Nogueira. Produção de proinsulina recombinante em Pichia pastoris utilizando o promotor do gene PGK. 2015. 138 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2015.
url http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5228
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
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 Federal do Amazonas
Instituto de Ciências Biológicas
Brasil
UFAM
Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Ciências Biológicas
Brasil
UFAM
Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
instname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
instacron:UFAM
instname_str Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
instacron_str UFAM
institution UFAM
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
repository.mail.fl_str_mv ddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.br
_version_ 1809732017805328384