Produção de soroalbumina por rota fermentativa utilizando Pichia pastoris

• Autor(a) principal: Kalaoun Filho, Samir
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/21181
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::REATORES QUIMICOS; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL E DE FERMENTACAO; Albumina; Proteína; Fermentação; Biotecnologia; Microbiologia industrial

A produção de macromoléculas biológicas, tais como as proteínas, é um dos principais ramos de estudo da indústria biotecnológica. A soroalbumina humana (HSA) é a proteína mais abundante do plasma sanguíneo, apresentando funções vitais de manutenção da pressão osmótica sanguínea, manutenção do pH e transporte de moléculas. O principal método utilizado para obter a HSA hoje, é o fracionamento por etanol a frio a partir de amostras de sangue obtidos via doação, sendo um processo limitado pela quantidade de sangue doado. A fim de evitar o uso de sangue como fonte de HSA e mitigar alguns dos riscos associados a este procedimento, métodos alternativos para produzir a soroalbumina humana estão sendo explorados. A HSA recombinante (rHSA) surge como uma alternativa à HSA plasmática. A rHSA pode ser desenvolvida e expressa como uma forma alternativa de soroalbumina em sistemas biológicos (bactérias, leveduras, plantas e animais) de expressão. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi estudar o uso de Pichia pastoris como um sistema de expressão biológica para a produção de soroalbumina de rato recombinante (rMSA), proteína com alto grau de semelhança à HSA, via promotor constitutivo PGAP. Esta espécie de levedura é comumente utilizada para expressar proteínas em função do seu rápido crescimento, menor sensibilidade às alterações nutricionais e ambientais, e capacidade de atingir altas densidades celulares durante o cultivo. A metodologia consistiu na utilização de frascos agitados e experimentos em biorreator para análise do crescimento celular, produção de proteínas, concentração de glicose no meio e análise do gás de exaustão. Após os experimentos, a qualificação dos bioprodutos foi realizada por eletroforese em gel, e para mensurar a acurácia dos resultados, um balanço de massa de carbono foi proposto. Os experimentos para a produção de rMSA foram considerados bem-sucedidos, mesmo produzindo pequena quantidade de proteínas quando comparado à literatura. Apesar de se almejar valores de produção de rMSA entre 3 g/L e 10 g/L, os experimentos realizados alcançaram produções de aproximadamente 0,3-0,4 g/L. Já em relação ao crescimento celular, pode-se observar que as leveduras atingiram valores de concentração de até 8 g/L, concentrações estas consideradas baixas de acordo com a literatura. Novos estudos da produção de rHSA e análogos deverão ser conduzidos para otimizar a produção por rota fermentativa e, em seguida, sistemas de separação e purificação da proteína em questão devem ser estudados. Adicionalmente, ainda há alguns desafios e debates em torno da utilização de soroalbumina, que discutem o papel e a eficácia da proteína em tratamentos médicos, revisando os critérios utilizados para a regulação de seu uso.