Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_ana_munhoz_vianna.pdf: 719262 bytes, checksum: c1b68d796b66c4c6c3d0037b6024cb3d (MD5) Previous issue date: 2011-07-25 / The equine piroplasmosis caused by Theileria equi is considered one of the most important equine diseases in both tropical and subtropical countries. Theileriosis is endemic in Brazil and causes significant economic losses for equine breeders. Disease-free countries restrict horse transit coming from endemic areas due to the high prevalence of asymptomatic carrier animals. In order to prevent and control this disease, it is therefore necessary to develop efficient diagnostic methods. Previous Theileria equi immunological diagnostic studies have been based in outer membrane antigens. Equi merozoite antigen (EMA) is a major outer membrane antigen of this protozoan, recognized by antibodies of Theileria equi positive horses. In this study, we reported the expression, purification and characterization of EMA-2 protein of Theileria equi in the yeast Pichia pastoris. The EMA-2 gene was cloned into the expression vector pPICZαB and the expressed protein was secreted to the medium as a soluble form. The expression and antigenicity of rEMA-2 protein was demonstrated by Dot and Western Blotting, using anti-histidine and equine Theileriosis clinically positive antibodies. An indirect ELISA with the rEMA-2 was performed and it was possible to differentiate with more than a threefold difference between negative and positive serum from horses confirmed with Theileriosis. The data obtained in this work suggest that the rEMA-2 protein expressed in P. pastoris is a potential candidate for use as antigen in immunodiagnostic of T. equi. / A Piroplasmose equina causada por Theileria equi é considerada uma das mais importantes doenças dos equinos em regiões tropicais e subtropicais. Acomete os equinos de forma endêmica no Brasil levando a significativas perdas econômicas. Países livres da doença não permitem a entrada de animais provindos de regiões endêmicas devido à alta prevalência de animais assintomáticos. Para controle e prevenção desta enfermidade se faz necessário desenvolvimento de métodos de diagnóstico eficazes. Os estudos sobre o diagnóstico imunológico para Theileriose concentram-se em antígenos da membrana externa. O principal antígeno da membrana externa deste protozoário, Equi Antígeno Merozoite (EMA) é reconhecido por anticorpos de cavalos positivos para Theileria equi. Neste estudo reportamos a expressão, purificação e a caracterização da proteína EMA-2 de Theileria equi na levedura Pichia pastoris. O gene EMA-2 foi clonado no vetor de expressão pPICZαB sendo a proteína expressa, secretada de forma solúvel ao meio. A expressão e antigenicidade da proteína rEMA-2 foi demonstrado por Dot e Western Blotting utilizando-se anti-histidina e anticorpos de equinos clinicamente positivos para Theileriose. Um ELISA indireto com rEMA-2 foi realizado e foi possível determinar uma diferença de mais de três vezes entre os soros de equinos confirmados como positivos e negativos para Theileriose. Com os dados obtidos neste trabalho podemos sugerir que a proteína rEMA-2 é um potencial candidato para ser utilizado como antígeno em imunodiagnóstico de T. equi.

Dans cette thèse de doctorat, la structure de membranes naturelles et modèles et leurs interactions avec des molécules biologiquement actives ont été étudiées au moyen de la réflectométrie de neutrons. Les lipides naturels ont été extraits de la levure Pichia pastoris, poussée en milieux deutéré et hydrogéné. L’analyse a montré que la quantité relative de phospholipides n’est pas affectée par le changement en composition isotopique du milieu de croissance. Cependant, les cellules de levures deutérées contiennent principalement des acides gras C18 :1 alors que le degré d’insaturation est plus élevé chez les levures hydrogénés. Diminuer la température du milieu de croissance permet d’augmenter le degré d’insaturation des acides gras chez les levures deutérées. Une analyse qualitative des sphingolipides a été réalisée et un protocole pour séparer les fractions phosphocholines et phosphoethanolamine a été établi.<p><p>La structure de bicouches composées des lipides de levures a été étudiée par réflectivité de neutrons. La bicouche composée de lipides deutérés polaires a une épaisseur similaire aux bicouches faites de phosphocholines C18:1 synthétiques. En présence de stérols, la rugosité aux interfaces entre les têtes polaires et les chaînes augmente. La bicouche composée de lipides polaires hydrogénés est plus mince que celle deutérée. Ceci est dû à la composition en acides gras beaucoup plus variée et du plus grand nombre d’insaturations. En présence de stérols, l’épaisseur de la bicouche hydrogénée augmente. <p>L’interaction de ces bicouches avec l’amphotéricine B (AmB) a été étudiée. L’AmB est un antifongique qui interagit fortement avec les membranes contenant de l’ergostérol et moins fortement avec des membranes contenant du cholestérol. Dans tous les cas, les molécules d’AmB forment une couche épaisse et diluée au dessus de la bicouche lipidique. En présence de stérols, les molécules d’AmB pénètrent dans la bicouche et change sa structure selon la composition en acide gras.<p><p>La structure de bicouches lipidiques de plante et leurs interactions avec des intermédiaires de synthèse ont aussi été étudiées par réflectivité de neutrons. Des mélanges ternaires de plantes étaient déposés sur silicium et des mélanges quaternaires sur saphir. L’épaisseur de la bicouche composée de mélange ternaire est de 38 Å, tandis que celle du mélange ternaire est de 28 Å, la différence venant probablement d’un effet de substrat. La présence de diacylglycérol (DAG) a comme conséquence d’augmenter l’aire par lipide, et ainsi de changer la conformation des têtes polaires. L’interaction des bicouches de lipide de plante avec l’acide phosphatidique (PA) dans le but d’observer un flip-flop possible a aussi été étudiée mais le PA a tendance à désorbé les bicouches du substrat et aucun mécanisme de flip flop n’a été détecté.<p><p>Finalement, la localisation d’une petite molécule, le resvératrol, dans des bicouches modèles a été étudiée. Le resvératrol est connu pour être responsable du « paradoxe français » qui est une corrélation inverse entre la consommation d’aliment gras et un faible taux de maladie cardiaque. Quand le resvératrol est adsorbé à partir de la phase liquide, il induit une réorganisation des têtes polaires. Quand il est déposé sur le substrat en présence des lipides, il est présent à l’interface entre les têtes polaires et les chaines.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Abstract Potential lethal diarrhoea caused by enterotoxigenic Escherichia coli strains is one of the most common diseases in young pigs. It can be cured by single-chain antibody fragments (scFv), which can be produced in recombinant microorganisms. Pichia pastoris, a methylotrophic yeast, is generally considered an interesting production system candidate, as it can secrete properly folded proteins. These proteins accumulate in high concentrations during fermentation, reducing the cost for product recovery. Strong inducible AOX1 promoter, widely used in P. pastoris for fast, inexpensive production, is typically induced by methanol. The high oxygen demand of methanol metabolism makes oxygen supply a major parameter in cultivations requiring special process design strategies. In standard fed-batch cultivation, dissolved oxygen concentration inside a bioreactor is kept at a certain level by pumping air and pure oxygen into the reactor. There are safety concerns over the handling of oxygen, especially at a large scale. Therefore, there is a need to develop a production process under oxygen-limited conditions. This dissertation studies the development of a cost-efficient production process of scFv in P. pastoris. Both methanol and oxygen parameters influence the production process and the objective was to find a robust production process. Fed-batch cultivations were performed in a 10 L scale bioreactor. The effects of lower oxygen level, methanol concentration, glycerol feeding duration and specific substrate-uptake rates on product formation were studied. A P. pastoris GS115 his4 strain under an AOX1 promoter system expressing scFv was used in this study. The fed-batch fermentations were carried out in a bioreactor with basal salt media. In this doctoral dissertation, a process was developed for a single-chain antibody fragment (scFv) production in P. pastoris. The product levels of 3.5 g L-1 scFv in culture supernatant were achieved and a production process was designed without additional need of pure oxygen, thus relieving safety requirements and lowering the amount of methanol. The process developed during this research may potentially be utilised by both academia and industry having interests in expressing proteins in P. pastoris. The methanol-uptake control strategy is beneficial for those products that suffer from degradation or modification during limited feeding of methanol. / Tiivistelmä Enterotoksigeenisten E.coli kantojen aiheuttama ripuli on porsaiden tavallisimpia tauteja, joka voi johtaa jopa kuolemaan. Tautia voidaan hoitaa yhdistelmä-DNA-tekniikalla tuotetuilla vasta-ainefragmenteilla (scFv). Metylotrofista Pichia pastoris hiivaa pidetään kiinnostavana vasta-ainefragmenttien tuottoisäntänä, koska se pystyy erittämään oikealla tavalla laskostuneita proteiineja. Näitä proteiineja kertyy fermentointiprosessissa solujen ulkopuolelle korkeina pitoisuuksina, mikä vähentää tuotteiden talteenottokustannuksia. Vahva metanolilla indusoituva AOX1-promoottori on laajassa käytössä P. pastoris tuottosysteemissä tuoton nopeuden ja alhaisten kustannusten ansiosta. Metanolin aineenvaihdunta vaatii paljon happea, joten riittävän tehokas hapen liuottaminen on tärkeimpiä fermentointiparametreja ja vaatii erityisiä prosessin toteutusstrategioita. Perinteisessä fed-batch-fermentoinnissa liuenneen hapen pitoisuus bioreaktorissa pidetään halutulla tasolla lisäämällä ilmaa ja puhdasta happea reaktoriin. Koska hapen käsittelyyn liittyy turvallisuusriskejä erityisesti teollisuusmittakaavassa, happirajoitteisissa olosuhteissa toimiva tuotantoprosessi olisi hyödyllinen. Tässä väitöstutkimuksessa kehitettiin kustannustehokasta prosessia scFv-:n tuottoon P. pastoris hiivalla. Metanoliin ja happeen liittyvät parametrit ovat olennaisia prosessiin vaikuttavia tekijöitä. Tavoite oli kehittää yksinkertainen ja käytännöllinen prosessi. Työssä tutkittiin alhaisen happitason, metanolin pitoisuuden, glyserolisyötön keston ja substraattien spesifisten kulutusnopeuksien vaikutuksia tuotteen muodostumiseen 10 litran bioreaktorissa. Isäntäkantana oli P. pastoris GS115 his4, jossa scFv-ekspressiota säädeltiin AOX1 promoottorilla. Fed-batch fermentointien kasvatusalustana käytettiin Basal Salt Medium alustaa (BSM). Väitöstyössä kehitettiin tavoitteiden mukainen vasta-ainefragmenttien tuottoprosessi P.pastoris hiivalle. Menetelmällä saavutettiin tuotepitoisuus 3,5 g L-1 kasvatusliemen supernatantissa ilman puhtaan hapen lisäystarvetta, ja siten metanolin kulutus väheni ja prosessiturvallisuus parani verrattuna perinteisiin prosesseihin. Kehitetty prosessi soveltuu käytettäväksi sekä akateemisessa tutkimuksessa että teollisuudessa tuotettaessa erilaisia proteiineja P. pastoris hiivalla. Metanolin kulutuksen säätöstrategia on erityisen hyödyllinen tuotteille, joilla ongelmana on proteolyysi tai muokkautuminen metanolirajoitteisessa fermentoinnissa.

Papilomavírus humanos (HPVs) são vírus de DNA que infectam células epiteliais, podendo ser responsáveis pelo aparecimento de lesões benignas e malignas. Dentre os mais de 120 tipos identificados, o HPV -16 constitui o principal agente etiológico do câncer cervical, que é uma das maiores causas de morte por câncer em mulheres no mundo. Sendo assim, infecções associadas ao HPV devem ser prevenidas por vacinas indutoras de resposta imune vírus-específicas. A proteína L1 do capsídio viral é capaz de arranjar-se em partículas morfologicamente e antigenicamente semelhantes ao vírus, denominadas \"virus-like particles\" (VLPs), que induzem altos títulos de anticorpos neutralizantes. Neste trabalho, foram clonados os genes L1 selvagem e otimizado de HPV -16 em vetores de expressão de leveduras metilotróficas como Hansenula polymorpha e Pichia pastoris. Foi observada uma expressão consistente da proteína recombinante apenas em P. pastoris, com o gene L1 otimizado. Foram realizadas diversas tentativas de purificação da proteína heteróloga, empregando técnicas de cromatografia e ultracentrifugação em gradiente descontínuo de sacarose. A correta montagem das VLPs foi confirmada por microscopia eletrônica. Problemas de agregação, heterogeneidade e adsorção a superfícies apresentados pela proteína L1 foram resolvidos após utilização de surfactante não-iônico e de um procedimento de desmontagem e remontagem das partículas, gerando preparações mais homogêneas. Ensaios de hemaglutinação e inibição da hemaglutinação comprovaram a apresentação de epítopos conformacionais na superfície das VLPs. Este trabalho demonstrou pela primeira vez a expressão da proteína L1 de HPV -16 em P. pastoris, visando ao desenvolvimento de uma vacina profilática de baixo custo para o sistema público de saúde. / Human papillomaviruses (HPVs) are DNA viruses that infect epithelial cells and can cause both benign and malignant lesions. From over 120 types catalogued so far, HPV-16 is the main etiologic agent of cervical cancer, which is the one of the most common causes of cancer deaths among women worldwide. Thus, HPV -associated infections might be prevented by vaccine inducing virus-specific immune responses. The L1 major capsid protein can self assemble into virus-like particles (VLPs), which are morphologically and antigenically indistinguishable from native viruses and induce high titers of neutralizing antibodies. In this work, we have cloned wild-type and codon-optimized L1 genes from HPV-16 in expression vectors of the methylotrophic yeasts Hansenula polymorpha and Pichia pastoris. Consistent L1 expression was only observed in P. pastoris transformed with the construction containing the codon-optimized gene. Many attempts to purify the heterologous protein were made, including chromatography and ultracentrifugation in sucrose density gradients. The correct assembly of VLPs was confirmed by electron microscopy. Some problems presented by recombinant L1 like aggregation, surface adsorption and heterogeneity were solved by using non-ionic surfactants and a procedure of disassembly and reassembly of the particles. Hemagglutination and hemagglutination inhibition assays corroborated the display of surface conformational epitopes by VLPs. This work showed for the first time the expression of the HPV-16 L1 protein in P. pastoris, aiming the development of a prophylactic vaccine free of charge for the public health system in Brazil.

Neste trabalho, construiu-se linhagens recombinantes de Pichia pastoris e Saccharomyces cerevisiae que expressam hormônio de crescimento de carpa (GHc). Para expressão de GHc em P. pastoris, o cDNA de GH de H. molitrix foi inserido nos plasmídeos pHILD2 (expressão interna) e pPIC9K (expressão e secreção) dando origem aos plasmídeos pHILGH e pPICGH. A expressão em S. cerevisiae foi controlada pelo promotor e terminador PGK e o cassete de expressão ladeado por elementos &#948;, dirigindo a integração em múltiplas cópias no genoma. Ainda, construiu-se um plasmídeo onde a sequência de GHc foi fusionada a uma sequência sinal modificada (sequência sinal de proteína de K. lactis, fusionada a fragmento de interleucina humana), visando altos níveis de secreção. Os transformantes (expressão interna) expressaram proteína recombinante de 20 KDa. Um dos transformantes de S. cerevisiae secreta cerca de 1045,0 µg/ml de GHc. As proteínas recombinantes apresentaram hibridação específica contra anticorpo anti GHc comercial indicando que são biologicamente ativas. / In order to achieve the GHc expression in P. pastoris, the GH cDNA of the carp H. molitrix was introduced into the plasmids pHILD2 (intracellular expression) and pPIC9K (expression and secretion) originating the plasmids pHILGH and pPICGH. The expression of the GH cassette in S. cerevisiae was driven by the PGK promoter and terminator and the cassette was flanked by the &#948; elements, which provides multiple copies integration into the genome. We also constructed a plasmid in which the GHc cDNA sequence was fused to a modified signal sequence (K. lactis protein signal sequence fused to a human interleukin fragment), aiming to reach high levels of secretion. P. pastoris and S. cerevisiae recombinant clones (intracellular expression) were shown to express a recombinant protein of 20 KDa. One of the S. cerevisiae recombinant clones secreted around 1045.0 µg/ml of GHc. The recombinant proteins showed hybridization of the bands against antibody anti-commercial GHc. The results indicate that the recombinant proteins produced in this work are biologically active.

Um dos eventos mais importantes durante o amadurecimento da banana é a degradação do amido, concomitante com o acúmulo de açúcares solúveis. Várias enzimas, que supostamente atuam na degradação do amido, já tiveram sua atividade/proteína específica detectadas nesta fase na banana. Entre elas a &#945;-amilase, a &#946;-amilase, as amido-fosforilases, as &#945;-glicosidases e as isoamilases. A síntese do amido e, normalmente, sua degradação, ocorrem dentro do amiloplasto, que possui duas membranas a serem transpostas antes do acesso ao grânulo de amido ou aos produtos da ação de outras enzimas. Uma das isoformas da &#946;-amilase em banana possui um peptídeo de transporte predito em sua seqüência, necessário para transpor estas membranas e entrar no amiloplasto. Uma maneira de contornar a dificuldade em estabelecer a real importância de cada enzima na degradação do amido é isolar os grânulos e as enzimas e submetê-lo à atividade seqüencial das enzimas supostamente responsáveis pela degradação. O ideal é utilizar a enzima endógena, mas o processo de purificação de enzimas em frutos é demorado e nem sempre bom em termos de pureza, quantidade e atividade. Estudos baseados na expressão heteróloga de genes da &#946;-amilase permitiriam melhor compreender os mecanismos de atuação dessa enzima presente na polpa da banana. Assim, foram feitos ensaios de expressão heteróloga em Pichia pastoris na tentativa de produzir essa enzima em quantidade suficiente para purificação, aplicação nos grânulos de amido e produção de anticorpos policlonais. Foram testadas várias condições de indução da proteína, tais como aeração, temperatura, pH, concentração de metanol e tempo de indução, bem como a montagem de uma nova construção gênica com tag de histidina no vetor de expressão pPICZ&#945;A com confirmação do fenótipo dos transformantes positivos. Porém, a obtenção de &#946;-amilase recombinante com atividade não foi bem sucedida, necessitando talvez de alterações nesses padrões de indução. / One of the most important events that occurs during ripening of banana is the starch degradation concomitantly with the accumulation of soluble sugars. Several enzymes, known by acting on starch degradation, had their activity and/or specific protein detected at this stage of banana. These include the &#945;-amylase, the &#946;-amylase, the starch-phosphorylases, the &#945;-glucosidase and the isoamilases. The synthesis and starch degradation occur inside of the amyloplast that contain two membranes which has to be reach before accessing the starch granule or the products of the other enzymes. One of the isoforms of &#946;-amylase in bananas has a transit peptide predicted in the sequence, required to access the amyloplast. To establish the real importance of each enzyme in the starch degradation it is necessary to isolate the granules and enzymes and submit them to the sequential activity to confirm the supposed degradation. The idea is to use the endogenous enzyme, but the process of purification of the enzyme in fruits demands a lot of time and the results of purity, quantity and activity are not guaranteed. Studies based on heterologous expression of the &#946;-amylase genes allow us to understand the mechanisms of action of this enzyme present in the pulp of banana. Thus, tests were carried out with heterologous expression in Pichia pastoris in order to produce this enzyme in sufficient quantity to purification, and then, applied on starch granules and produce a polyclonal antibody. We tested different conditions of protein induction such as aeration, temperature, pH, methanol concentration and induction time, as well as the new genic construction with the histidine tag with an expression vector pPICZ&#945;A confirming the phenotype of positive transformants. However, recombinant &#946;-amylase with activity was not obtained successfully, necessitating changes in these patterns of induction.

Poldip2 est une protéine ubiquitaire initialement identifiée comme étant un partenaire de la sous unité p50 de la polymerase δ intervenant dans la réplication et la réparation de l’ADN. Depuis sa découverte en 2003, beaucoup d’autres partenaires et fonctions lui ont été attribués. Elle joue, entre autre, un rôle régulateur de l’isoforme NADPH oxydase NOX4. A ce jour, le mode d’action de cette régulation n’a pas encore été identifié. Seul fait connu est que Poldip2 augmente l’activité de NOX4 en s’associant au partenaire membranaire de NOX4, la protéine p22phox. L’association de p22phox à d’autres isoformes de NADPH Oxydase (NOX1, NOX2 ou NOX3) suggère une interaction possible entre ces derniers et Poldip2. Par ailleurs la co-localisation de NOX4 et NOX2 dans plusieurs types cellulaires, tels que les cellules du muscle lisse et l’endothélium mais également la coexpression de Poldip2 et NOX2 dans les artérioles rénale font de NOX2 un bon candidat pour l’étude de l’effet régulateur possible de Poldip2 de cet isoforme. Dans cette perspective, la protéine recombinante Poldip2 (rat) a été produite de manière hétérologue dans un système d’expression de levure P. pastoris. Grace à un vecteur d’expression spécifique de cette levure, Poldip2 est sécrété dans le milieu extracellulaire. La protéine a été purifiée à partir du milieu de culture. L’analyse de la séquence par spectrométrie de masse a permis de confirmer l’identité du Poldip2 recombinant produit par la levure. Après avoir caractérisé structuralement Poldip2 et confirmé sa capacité à augmenter l’activité de NOX4, nous avons étudié son effet sur NOX2 des phagocytes. De manière surprenante, nos études en système cell-free ont montré des propriétés inhibitrices de Poldip2 sur NOX2 avec des interactions privilégiées avec certaines des composantes du complexe oxydase. Nos résultats suggèrent que l’interaction de Poldip2 avec le complexe pourrait constituer une nouvelle voie de régulation de NOX2 en perturbant l’assemblage du complexe NADPH oxydase. / Poldip2 is an ubiquitous protein initially identified as a partner for polymerase δ p50 subunit and is involved in DNA replication and repairing. Since its discovery in 2003, many partners and functions has been assigned to it. Poldip2 is also involved in NADPH Oxidase NOX4 isoform regulation. The enhancement of NOX4 activity was attributed to Poldip2 interaction with the membrane partner p22phox. However the mechanism by which it regulates NOX4 has not been identified yet. The association of p22phox with other Nox isoform (NOX1, NOX2 or NOX3) questions the possible interaction of Poldip2 with NOX2. Furthermore the colocalization of NOX4 and NOX2 in several cell types as the smouth muscle cells and endothelium cells but also Poldip2 and NOX2 coexpression in renal arterioles, makes NOX2 a good candidate for studying the possible regulatory effect of Poldip2 on the NOX2 isoform. On this purpose the recombinant protein Poldip2 (rat) was produced in the yeast P. pastoris. Using a specific expression vector Poldip2 was secreted in the extracellular media. The protein was purified from culture media. Sequence analysis by mass spectrometry allowed to confirm the recombinant protein identity produced in yeast. After the structural characterization of poldip2 and the confirmation of its functionality on NOX4, the protein was used to study its effect on NOX2 phagocyte. Surprisingly our study on cell free assay shows that Poldip2 has inhibiting properties regarding NOX2 and interacts in a privileged manner with certain components of the NADPH Oxidase complex. Our result suggest that the interaction of Poldip2 and the complex might constitute a new regulation for NOX2 by disturbing the NADPH Oxidase assembly.

L-asparaginase (EC 3.5.1.1), a therapeutic enzyme used in the treatment of childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL). Hence, the goal of this work is study the expression and evaluation of hydrolysis activity of native sequence (X12746) encoding for L-asparaginase from Erwinia chrysanthemi NCPBB1125 in the popular expression system Pichia pastoris. The sequence of asn encoded for mature protein was expressed in P. pastoris SMD1168 and X33. SDS-PAGE analysis showed recombinant L-asparaginase was secreted efficiently. Stable and high hydrolysis activity of extracellular L-asparaginase in P. pastoris SMD1168 making it a potential candidate to produce recombinant protein. After purification, a specific band whose appearance approximately 45 kDa indicating the glycosylated protein with specific activity by 6.251 Umg-1 and about 3 folds purifications. / L-asparaginase (EC 3.5.1.1), một loại enzyme được sử dụng trong điều trị bệng ung thư bạch cầu mãn tính ở trẻ em. Mục tiêu của nghiên cứu này là biểu hiện và đánh giá hoạt tính thủy phân của L-asparaginase mã hóa bởi đoạn gene (X12746) tương ứng từ Erwinia chrysanthemi NCPBB1125 được biểu hiện trong nấm men Pichia pastoris. Gene đã được cắt signal peptide và biểu hiện trong P. pastoris SMD1168 and X33. Qua phân tích kết quả điện di SDS-PAGE của môi trường sau lên men, L-asparaginase tái tổ hợp được tìm thấy trong dịch ngoại bào của P. pastoris. Với khả năng sản xuất protein có hoạt tính cao hơn so với chủng P. pastoris X33, SMD1168 được lựa chọn để biểu hiện L-asparaginase tái tổ hợp. Sau khi tinh sạch, sự xuất hiện của một băng có kích khối lượng phân tử xấp xỉ 45 kDa trên điện di SDS-PAGE cho thấy protein tái tổ hợp đã bị glycosyl hóa với hoạt tính riêng 6.251 Umg-1 và đạt độ sạch 3.471 lần.

O fragmento de anticorpo scFv foi expresso pela levedura Pichia pastoris recombinante utilizando o promotor AOX1, em presença de metanol, como fonte de carbono e como modelo de expressão. Este anticorpo é considerado uma possível alternativa para o diagnóstico e tratamento da aterosclerose. Foi realizado um estudo inicial da produção do fragmento de anticorpo e do crescimento da levedura com dois bancos de trabalho diferentes, variando a fonte de carbono (glicose e glicerol). Os resultados obtidos demonstraram que as máximas concentrações celulares e a maior produção de anticorpo foram atingidas com o estoque de trabalho mantido com glicerol como fonte de carbono e de preservação. Posteriormente, foi realizado um estudo em shaker e biorreator a partir de um planejamento fatorial completo 23 em que se estudaram as variáveis tempo de indução (24, 28 e 32 horas), temperatura de indução (10, 20 e 30°C), e concentração de indutor (metanol 0,5, 1,0 e 1,5%) sobre a variável resposta produção do fragmento de anticorpo. A única variável que apresentou efeito estatisticamente significativo, com nível de confiança de 95%, foi a concentração de indutor para os dois sistemas de produção. As melhores produções de fragmento de anticorpo foram de 27,8 mg/L em shaker e de 41,3 mg/L em biorreactor. O terceiro estudo consistiu em avaliar a produção do fragmento de anticorpo em shaker pela levedura em distintas fontes de carbono (sacarose, glicerol, glicose e sacarose/glicose 50%). Neste estudo a analise de ANOVA não apresentou diferenças estatísticas significativas. Foi realizado um estudo para melhorar a quantificação do fragmento de anticorpo visando diminuir o número de etapas para evitar perdas no processo. Após obter um novo protocolo para a quantificação, realizou-se um novo estudo para avaliar a produção com as diferentes fontes de carbono. Com a analise dos resultados observou-se que todas as fontes de carbono apresentaram efeitos estatisticamente significativos, sendo que com a sacarose se obteve a maior produção com 93,7 mg/L do fragmento de anticorpo. Estes resultados foram comparados e analisados com observações realizadas ao microscópio da levedura, que demonstraram que a melhor produção de anticorpo foi obtida no momento que a levedura apresentava diâmetros menores que 0,895 &#181;m. Seguidamente foi realizado um estudo para determinar fontes alternativas de carbono e nitrogênio (farelo de arroz e farelo de trigo) para produzir o fragmento de anticorpo, em substituição de subtratos como peptona de caseína e casaminoacidos, a maior produção obtida neste caso foi de 27,9 mg/L quando foi trocado o casaminoacidos pelo farelo de trigo. Finalmente foi avaliado o efeito do kLa no crescimento da levedura e a produção do fragmento de anticorpo scFv, os resultados demonstraram que a melhor condição para o crescimento da levedura foi com kLa 96,12 h-1, por outro lado a melhor condição para a produção do fragmento de anticorpo foi de 12,24 h-1 com relação a produção final de 8,12 mg/L de anticorpo/ g/L de célula. / The scFv antibody fragment was expressed in the recombinant yeast Pichia pastoris by using AOX1 promoter, in the presence of methanol, as carbon source and as a model for expression. This antibody is considered as a possible alternative for the diagnosis and treatment of atherosclerosis. An initial study was conducted in the production of the antibody fragment and the growth of yeast with two different work benches, varying the carbon source (glucose and glycerol). The results showed that the maximum cell concentrations, and the best production of antibody, were achieved with maintained working stock with glycerol as carbon source and preservation. Subsequently, a study was conducted in shaker and bioreactor, from a 23 complete factorial design, in which the variables studied were time induction (24, 28 and 32 hours), temperature induction (10, 20 and 30°C), and concentration of the inducer (methanol 0.5, 1.0 and 1.5%) on the response variable production of the antibody fragment. The only variable that had a statistically significant effect, with a confidence level of 95%, was the inducer concentration for the two production systems. The best yields of the antibody fragment were of 27.8 mg/L for the shaker and 41.3 mg/L for the bioreactor. The third study was to assess the production of antibody fragment into the shaker with the yeast at different carbon sources (sucrose, glycerol, glucose and sucrose/glucose 50%). In this study, the ANOVA analysis did not show statistically significant differences. We conducted planning to improve the quantification of antibody fragment in order to decrease the number of steps to avoid losses in the process. After getting a new protocol for the quantification, we carried out a new study to evaluate the production with different carbon sources. The analysis of the results showed that all carbon sources showed statistically significant effects, among which sucrose obtained the highest yield 93.7 mg/L of antibody fragment. These results were compared and analyzed through a microscope, in which with the observations of the yeast showed that the best antibody production was obtained when the yeast had sizes smaller than 0.895 microns. Next, a study was conducted to determine alternative sources of carbon and nitrogen (rice bran and wheat bran) to produce the antibody fragment in place of casein peptone and casaminoacids as substrates. The highest yield obtained in this case was 27.9 mg/L, when casamino was replaced by the wheat bran. Finally, we evaluated the effect of kLa in yeast growth and production of the antibody fragment scFv, the results showed that the best condition for the growth of the yeast was 96.12 h-1, on the other hand, the best condition for the production antibody fragment was 12.24 h-1 with a final relation yield of 8.12 mg/L antibody/g/L cell.

O fragmento de anticorpo scFv foi expresso pela levedura Pichia pastoris recombinante utilizando o promotor AOX1, em presença de metanol, como fonte de carbono e como modelo de expressão. Este anticorpo é considerado uma possível alternativa para o diagnóstico e tratamento da aterosclerose. Foi realizado um estudo inicial da produção do fragmento de anticorpo e do crescimento da levedura com dois bancos de trabalho diferentes, variando a fonte de carbono (glicose e glicerol). Os resultados obtidos demonstraram que as máximas concentrações celulares e a maior produção de anticorpo foram atingidas com o estoque de trabalho mantido com glicerol como fonte de carbono e de preservação. Posteriormente, foi realizado um estudo em shaker e biorreator a partir de um planejamento fatorial completo 23 em que se estudaram as variáveis tempo de indução (24, 28 e 32 horas), temperatura de indução (10, 20 e 30°C), e concentração de indutor (metanol 0,5, 1,0 e 1,5%) sobre a variável resposta produção do fragmento de anticorpo. A única variável que apresentou efeito estatisticamente significativo, com nível de confiança de 95%, foi a concentração de indutor para os dois sistemas de produção. As melhores produções de fragmento de anticorpo foram de 27,8 mg/L em shaker e de 41,3 mg/L em biorreactor. O terceiro estudo consistiu em avaliar a produção do fragmento de anticorpo em shaker pela levedura em distintas fontes de carbono (sacarose, glicerol, glicose e sacarose/glicose 50%). Neste estudo a analise de ANOVA não apresentou diferenças estatísticas significativas. Foi realizado um estudo para melhorar a quantificação do fragmento de anticorpo visando diminuir o número de etapas para evitar perdas no processo. Após obter um novo protocolo para a quantificação, realizou-se um novo estudo para avaliar a produção com as diferentes fontes de carbono. Com a analise dos resultados observou-se que todas as fontes de carbono apresentaram efeitos estatisticamente significativos, sendo que com a sacarose se obteve a maior produção com 93,7 mg/L do fragmento de anticorpo. Estes resultados foram comparados e analisados com observações realizadas ao microscópio da levedura, que demonstraram que a melhor produção de anticorpo foi obtida no momento que a levedura apresentava diâmetros menores que 0,895 &#181;m. Seguidamente foi realizado um estudo para determinar fontes alternativas de carbono e nitrogênio (farelo de arroz e farelo de trigo) para produzir o fragmento de anticorpo, em substituição de subtratos como peptona de caseína e casaminoacidos, a maior produção obtida neste caso foi de 27,9 mg/L quando foi trocado o casaminoacidos pelo farelo de trigo. Finalmente foi avaliado o efeito do kLa no crescimento da levedura e a produção do fragmento de anticorpo scFv, os resultados demonstraram que a melhor condição para o crescimento da levedura foi com kLa 96,12 h-1, por outro lado a melhor condição para a produção do fragmento de anticorpo foi de 12,24 h-1 com relação a produção final de 8,12 mg/L de anticorpo/ g/L de célula. / The scFv antibody fragment was expressed in the recombinant yeast Pichia pastoris by using AOX1 promoter, in the presence of methanol, as carbon source and as a model for expression. This antibody is considered as a possible alternative for the diagnosis and treatment of atherosclerosis. An initial study was conducted in the production of the antibody fragment and the growth of yeast with two different work benches, varying the carbon source (glucose and glycerol). The results showed that the maximum cell concentrations, and the best production of antibody, were achieved with maintained working stock with glycerol as carbon source and preservation. Subsequently, a study was conducted in shaker and bioreactor, from a 23 complete factorial design, in which the variables studied were time induction (24, 28 and 32 hours), temperature induction (10, 20 and 30°C), and concentration of the inducer (methanol 0.5, 1.0 and 1.5%) on the response variable production of the antibody fragment. The only variable that had a statistically significant effect, with a confidence level of 95%, was the inducer concentration for the two production systems. The best yields of the antibody fragment were of 27.8 mg/L for the shaker and 41.3 mg/L for the bioreactor. The third study was to assess the production of antibody fragment into the shaker with the yeast at different carbon sources (sucrose, glycerol, glucose and sucrose/glucose 50%). In this study, the ANOVA analysis did not show statistically significant differences. We conducted planning to improve the quantification of antibody fragment in order to decrease the number of steps to avoid losses in the process. After getting a new protocol for the quantification, we carried out a new study to evaluate the production with different carbon sources. The analysis of the results showed that all carbon sources showed statistically significant effects, among which sucrose obtained the highest yield 93.7 mg/L of antibody fragment. These results were compared and analyzed through a microscope, in which with the observations of the yeast showed that the best antibody production was obtained when the yeast had sizes smaller than 0.895 microns. Next, a study was conducted to determine alternative sources of carbon and nitrogen (rice bran and wheat bran) to produce the antibody fragment in place of casein peptone and casaminoacids as substrates. The highest yield obtained in this case was 27.9 mg/L, when casamino was replaced by the wheat bran. Finally, we evaluated the effect of kLa in yeast growth and production of the antibody fragment scFv, the results showed that the best condition for the growth of the yeast was 96.12 h-1, on the other hand, the best condition for the production antibody fragment was 12.24 h-1 with a final relation yield of 8.12 mg/L antibody/g/L cell.