A glicoproteína gp120 do HIV apresenta domínios conservados, dentre os quais está o C4. Este domínio está envolvido no reconhecimento da molécula CD4 na superfície das células alvo, e anticorpos dirigidos contra ele neutralizam o vírus. Em trabalho anterior, este domínio foi introduzido dentro da região globular da proteína fibra do adenovírus. Como a fibra adenoviral é estimulante do sistema imune, decidimos testar a capacidade de indução de anticorpos anti-C4 por essa proteína modificada. Assim, foram construídos vetores plasmídicos e adenovirais portando o gene da região globular da fibra adenoviral contendo o domínio C4, que usados na imunização de camundongos induziram anticorpos capazes de reconhecer a proteína gp120. Também construímos um vetor baculoviral expressando essa proteína híbrida, que purificada por HPLC, foi utilizada para imunizar camundongos que também produziram anticorpos capazes de reconhecer a proteína gp120. Nossos dados sugerem que a região globular da fibra adenoviral é uma boa plataforma para a exposição de epítopos de imunização. / HIV glycoprotein gp120 has conserved domains, one of them being the C4 domain. This region is involved in the recognition of the CD4 marker in target cells and antibodies that recognize this domain can block HIV infection. Previously, the C4 domain was introduced in the adenovirus fiber knob. As the adenovirus fiber stimulates de immune system, we decided to test the production of anti-C4 antibodies by this hybrid protein. We constructed plasmid and adenovirus vectors carrying the fiber knob modified with the C4 domain. Immunization of mice with these vectors showed the production of specific antibodies that recognized de gp120 glycoprotein. Also, we constructed a baculovirus vector expressing the hybrid protein, which was purified by HPLC. Mice immunized with this protein also produced antibodies capable of recognizing gp120. Our data suggest that the fiber knob is a good carrier protein for epitope immunization.

O sequenciamento genômico da L. interrogans sorovar Copenhageni e ferramentas de bioinformática nos permitiram selecionar 15 genes que codificam proteínas hipotéticas conservadas preditas de superfície. A conservação foi confirmada por PCR em seis dos sorovares mais predominantes de L. interrogans. As proteínas recombinantes foram clonadas em vetor de expressão de E. coli em fusão com seis resíduos de histidina, que permite a purificação por cromatografia de afinidade a metal. Seis proteínas apresentaram reatividade com anticorpos presentes em soros de pacientes com leptospirose. Através de um ensaio de adesão por ELISA, identificamos uma nova adesina de leptospira, Lsa21, que interage fortemente com laminina, colágeno IV e fibronectina plasmática. Usando a metodologia de Western blotting, identificamos mais nove possíveis adesinas. Nossos ensaios de desafio demonstraram que as proteínas rLIC12730 conferiu proteção contra infecção letal de L. interrogans em hamsters. Nossos dados sugerem que seja um promissor candidato na prevenção da leptospirose. / The whole-genome sequences of L. interrogans serovar Copenhageni and the bioinformatic tools allow us to choose fifteen genes encoding for conserved hypothetical proteins predicted to be exported to the membrane. The chosen genes were amplified by PCR from six predominant pathogenic serovars, the DNA cloned in an E. coli vector, the recombinant proteins expressed in fusion with 6xHis-tag at N-terminus and purified by metal affinity chromatography. Six proteins were recognized by antibodies present in sera from human patients diagnosed with leptospirosis. By ELISA-attachment assay, we have identified a novel adhesion, named Lsa21, that binds strongly to laminin, collagen IV, and plasma fibronectin. By western blotting assay, we have further identified nine novel probable adhesions. The immunization/challenge assays showed that the recombinant protein rLIC12730 afforded protection against lethal leptospiral inoculation in hamsters. Our data suggest that it is a promising candidate for prevention of leptospirosis.

Leptospirose é uma zoonose altamente disseminada causada por espiroquetas patogênicas do gênero Leptospira. Nos centros urbanos, os roedores são os mais importantes reservatórios da doença. Desde que o controle dos roedores e medidas sanitárias não são facilmente implementadas, o desenvolvimento de uma vacina é necessário para o combate da leptospirose. Desta maneira, os genes LIC10258, LIC12880 e LIC12238 foram selecionados por análises de bioinformática e amplificados do DNA genômico de L. interrogans por metodologia de PCR. A avaliação da capacidade de adesão das proteínas recombinantes com componentes da matriz extracelular mostrou que rLIC10258 interage com a laminina e fibronectina plasmática. Todas as proteínas recombinantes foram capazes de ligar ao plasminogênio e gerar plasmina, mostrando atividade proteolítica específica, enquanto que apenas rLIC12238 foi capaz de ligar ao fibrinogênio. Os resultados obtidos sugerem que estas proteínas podem desempenhar algum papel na patogênese da doença. / Leptospirosis is worldwide zoonosis caused by pathogenic spirochaetes of the genus Leptospira. In the urban settings, rodents are the most important reservoirs. Since the control of the rodents and sanitation measures are not easily implemented, the development of vaccine is necessary to combat the leptospirosis. Thus, the genes sequences of LIC10258, LIC12880 and LIC12238 were selected by bioinformatics analysis and amplified by PCR methodology from genomic DNA of L. interrogans. Evaluation of the adhesion capacity of the recombinant proteins with extracellular matrix components showed that rLIC10258 interacts to laminin and plasma fibronectin. All recombinant proteins were capable to bind plasminogen and to generate plasmin, showing specific proteolytic activity, whereas that only rLIC12238 was capable to bind fibrinogen. The results obtained suggest that these proteins may play a role in leptospiral pathogenesis.

O objetivo deste trabalho foi analisar a relação entre estrutura e função dos domínios não catalíticos do HF3, uma metaloproteínase da classe P-III do veneno da Bothrops jararaca com atividades hemorrágica e pró-inflamatória. Mostramos que proteínas recombinantes contendo o domínio rico em cisteínas (domínios tipo-disintegrina/rico em cisteínas, DC, e domínio rico em cisteínas, C) são capazes de aumentar o rolamento de leucócitos na microcirculação e de inibir a agregação plaquetária induzida pelo colágeno. Por outro lado, a proteína D e a proteína DC contendo a mutação Asp/Ala no motif Glu-Cys-Asp não apresentaram estas atividades. Peptídeos derivados da região hiper variável (HVR) do domínio rico em cisteínas também promoveram o rolamento de leucócitos, sendo esta atividade foi inibida por anticorpos anti-aMb2, e ainda inibiram a agregação plaquetária. Em conjunto, estes resultados sugerem que o domínio rico em cisteínas do HF3 e sua HVR desempenham um papel em sua atividade pró-inflamatória mediada pela integrina aMb2, e na inibição da agregação plaquetária. / This aim of this study was analyze the relationship between structure and function of the non-catalytic domains of HF3, a hemorrhagic and pro-inflammatory metalloproteinase of the P-III class, from Bothrops jararaca venom. Here we show that recombinant proteins of HF3 containing the cysteine-rich domain (disintegrin-like/cysteine rich and cysteine-rich proteins) but not the disintegrin-like protein and a disintegrin-like/cysteine rich protein carrying the mutation Asp/Ala in the Glu-Cys-Asp motif were able to significantly increase leukocyte rolling in the microcirculation and to inhibit collagen-induced platelet aggregation. Peptides from the hyper variable region (HVR) of the cysteine-rich domain also promoted leukocyte rolling and this activity was inhibited by anti-aMb2 antibodies. HVR peptides also inhibited platelet-aggregation. Taken together, these results suggest that the cysteine- rich domain of HF3 and its HVR play a role in triggering pro-inflammatory effects mediated by integrin aM/b2 and in the inhibition of platelet-aggregation.

Nos últimos anos, estudamos vários aspectos da resposta imune naturalmente adquirida em indivíduos de diferentes áreas endêmicas da Região Amazônica expostos à malária. Para isso, utilizamos proteínas recombinantes baseadas em antígenos de formas sanguíneas de P. vivax, os quais têm sido considerados candidatos à vacina contra a malária vivax. No presente trabalho, nossos estudos imunoepidemiológicos concentraram-se em 396 indivíduos de uma comunidade rural da Amazônia ocidental brasileira, localizada no Estado do Acre, com o objetivo de realizar um estudo transversal e longitudinal da resposta de anticorpos contra um painel de proteínas recombinantes derivadas de merozoítos de P. vivax (MSP119, AMA-1, MSP3α e MSP3β). Para isso, os soros desses indivíduos foram testados por ELISA quanto ao reconhecimento das quatro proteínas recombinantes. As proporções de indivíduos na linha de base com anticorpos IgG contra MSP119, AMA- 1, MSP3α e MSP3β foram de 59,8%, 50,0%, 23,5% e 26,5%, respectivamente. Dentre esses indivíduos, apenas 10,9% tinham infecções por P. vivax, P. falciparum ou malária mista. No grupo de infectados por P. vivax, a proporção de respondedores foi maior para as proteínas recombinantes MSP119 e AMA-1, atingindo 78,6%, em ambos os casos. A proporção de indivíduos com anticorpos para cada uma das proteínas associou-se com o maior tempo de exposição à malária, exceto para a MSP3β. Além disso, a positividade foi mais alta nas áreas de maior risco de transmissão. Não observamos associações relevantes entre o genótipo do antígeno Duffy dos indivíduos e presença de anticorpos para as proteínas estudadas. No estudo longitudinal, observamos um aumento da prevalência de respondedores durante a parasitemia patente, sendo de 81,9%, 80,9%, 31,9% e 48,9% para a MSP119, AMA-1, MSP3α e MSP3β, respectivamente. Em conclusão, nossos resultados confirmam a alta antigenicidade dessas proteínas, o que pode ser de grande importância para futuros ensaios clínicos na região. / In recent years we studied various aspects of the naturally acquired immune response in individuals from different endemic areas of the Amazon region exposed to malaria. For this purpose we used recombinant proteins based on P. vivax blood stage antigens considered candidates for a vaccine against vivax malaria. In the present study, we focused on 396 individuals from a rural community in western Brazilian Amazon located at the state of Acre. We conducted a transversal and longitudinal study of the antibody response to a panel of recombinant proteins representing P. vivax merozoites surface antigens (MSP119, AMA-1, MSP3α and MSP3β). The sera of these individuals were tested by ELISA for the recognition of the four antigens mentioned above. The proportions of individuals at the baseline with IgG antibodies to MSP119, AMA-1, MSP3α and MSP3β were 59.8%, 50.0%, 23.5% and 26.5%, respectively. Among these individuals, 10.9% had patent malaria infections with either P. vivax or P. falciparum or both. Among individuals with patent P. vivax infection, the frequency of responders was high for MSP119 and AMA-1, (78.6% in both cases). Except in the case of MSP3β, the proportion of individuals with antibodies to each protein correlated with the time of malaria exposure. Also, the positivity was higher in areas of higher transmission levels. No relevant association was found between the Duffy genotypes and presence of antibodies to the different antigen. In longitudinal study, we observed an increased prevalence of responders during patent parasitemia, 81.9% 80.9% 31.9% and 48.9% to MSP119, AMA-1, MSP3α and MSP3β, respectively. In conclusion, our results confirm the high antigenicity of these proteins, which can be of great importance for future clinical trials in the region.

S. aureus é um patógeno que sempre surpreende equipes médicas quanto à sua capacidade de resistir em curto espaço de tempo às mais novas drogas lançadas no mercado. Algumas alterações genéticas que poderiam causar a emergência de VISA foram previamente identificadas, dentre elas uma mutação no sistema de dois componentes GraRS. As proteínas GraR e GraR*, esta última com a mutação que levaria ao fenótipo de VISA, foram estudadas com o intuito de resolver a estrutura tridimensional de ambas e determinar seu papel no processo de resistência à vancomicina. Ensaios de clonagem, expressão, purificação das proteínas e dicroísmo circular foram realizados, porém não houve sucesso na cristalização. No estudo epidemiológico, PFGE dividiu os 36 isolados de MRSA (25 de infecção e 11 de colonização) de um hospital mineiro em 8 pulsotipos. Análise do MLST e SCCmec do pulsotipo A (58,3% das amostras) mostrou que os isolados pertenciam ao CC5 (ST5 e ST105) e continham SCCmecII. Todos os 3 isolados ST239 continham SCCmecIII, sendo relacionados ao BEC. A maioria dos isolados ST5 continha SCCmecII como o Clone NY/J. Observou-se 24% de resistência à tigeciclina nos isolados de sítios de infecção. Dois isolados foram sensíveis à daptomicina depois de 24 horas de incubação mas resistentes após 48 horas. Os resistentes à tigeciclina eram todos ST105-SCCmecII, e de 5 pacientes diferentes. Os resistentes à daptomicina eram ST5-SCCmecII, de pacientes diferentes, e apresentaram algumas mutações no gene rpoB. Uma mudança na linhagem prevalente nos hospitais brasileiros tem sido reportada e, de fato, BEC não era prevalente neste hospital em 2009. ST5-SCCmecII e ST105-SCCmecII foram prevalentes, e ainda o último apresenta o agravante da resistência à tigeciclina quando esta droga ainda não era utilizada no hospital. Não houve disseminação de apenas um pulsotipo, sugerindo que essas linhagens sejam endêmicas ao hospital. O conhecimento do perfil das linhagens locais auxilia na adequação do tratamento empírico dado aos pacientes, além de demonstrar que é preciso ter cuidado ao se administrar novas drogas indiscriminadamente para evitar seleção de clones mais resistentes. / S. aureus is a pathogen that always surprises the medical staff regarding its capability to resist to the newest drugs marketed, in a short period of time. Some genetic changes which might cause the emergence of VISA were previously identified, among them a mutation on the twocomponent system GraRS. The proteins GraR and GraR*, the last one with the mutation that would lead to the VISA phenotype, were studied aiming to solve the tridimensional structure of both and determine their role on the process of vancomycin resistance. Cloning, expression, protein purification and circular dichroism experiments were performed, however, the crystallization was not successful. In the epidemiological study PFGE distributed the 36 isolates (25 from infection sites and 11 from colonization) from a hospital in Minas Gerais in 8 pulsotypes. Analysis of MLST and SCCmec of pulsotype A (58.3% of all samples) showed that the isolates belonged to CC5 (ST5 and ST105) and harbored SCCmecII. All three ST239 harbored SCCmecIII, being related to Brazilian Endemic Clone (BEC). Most ST5 isolates harbored SCCmecII as the NY/J clone. It was observed 24% of resistance to tigecycline on the infection sites isolates. On microdilution, 2 isolates were susceptible to daptomycin after 24 hours of incubation, but resistant after 48 hours. Tigecycline-resistants were all ST105-SCCmecII and were isolated from 5 different patients. Daptomycin-resistants were ST5-SCCmecII, from different patients, and they presented some mutations on the gene rpoB. A change in the prevalent lineage of the Brazilian hospitals has been reported and, in fact, the clone BEC was not prevalent in this hospital in 2009. ST5-SCCmecII and ST105-SCCmecII were prevalent, and also, the last one presents the aggravating factor of tigecycline resistance when this drug was not used in the hospital. However, there was no dissemination of only one pulsotype, suggesting these lineages to be endemic to the hospital. Knowledge of the profile of the local lineages helps on the adequation of empiric treatment given to the patients, besides demonstrating that care is needed on administering new drugs indiscriminately to avoid selection of the more resistant clones.

Leptospirose é uma zoonose mundial que causa grandes prejuízos econômicos e sociais. Os mecanismos de patogenicidade da leptospira ainda não estão totalmente elucidados. Nesse trabalho foi avaliado o papel de três proteínas hipotéticas de superfície na patogenia da leptospirose: LIC11009, LIC11360 e LIC11975. Os genes foram clonados a partir do DNA da L. interrogans sorovar Copenhageni e as proteínas recombinantes foram purificadas por cromatografia de afinidade. RT-qPCR mostrou a transcrição dos genes em leptospiras. As proteínas recombinantes reagiram com soro de humanos diagnosticados com leptospirose. rLIC11009 induziu somente resposta imune Th1 em camundongos, enquanto que rLIC11360 e rLIC11975 induziram resposta Th1 e Th2. As três proteínas recombinantes se ligaram à laminina e plasminogênio, enquanto rLIC11360 e rLIC11975 também se ligaram à fibronectina plasmática e fibrinogênio. Em adição, rLIC11360 se ligou ainda aos reguladores do sistema complemento fator H e C4BP. Os resultados sugerem que as proteínas estudadas podem auxiliar a leptospira a evadir e invadir o hospedeiro. / Leptospirosis is a worldwide zoonosis that causes great economic and social losses. The pathogenic mechanisms of leptospira are not yet fully elucidated. In this study we evaluated the role of three hypothetical surface proteins in the leptospiral pathogenesis: LIC11009, LIC11360 and LIC11975. Genes were cloned from DNA of L. interrogans serovar Copenhageni and the recombinant proteins were purified by affinity chromatography. RT - qPCR data have shown that the genes are fully transcribed in leptospires. Recombinant proteins reacted with sera from humans diagnosed with leptospirosis. rLIC11009 induced Th1 immune response in mice, whereas rLIC11360 and rLIC11975 promoted both Th1 and Th2. The three recombinant proteins interacted with laminin and plasminogen while, rLIC11360 and rLIC11975, also interacted with plasma fibronectin and fibrinogen. In addition, rLIC11360 interacted with the complement regulators factor H and C4BP. These results suggest that the proteins tested can help leptospires to evade and invade the host.

O sistema de expressão de proteínas que utiliza baculovírus como vetor tem sido intensamente utilizado para a produção de proteínas recombinantes, pois ele permite a formação de modificações pós-traducionais e conta com um forte promotor, a poliedrina. Porém, em alguns casos, esse sistema não é tão eficaz, pois a infecção das células pelo vírus induz morte por apoptose, limitando a produção industrial de várias proteínas recombinantes de interesse. Reportamos a ocorrência de apoptose em cultivos de células de insetos e de mamíferos com depleção de nutrientes ou induzidos por agentes químicos e virais, e a suplementação dessas culturas com hemolinfa de Lonomia obliqua é capaz de estender a viabilidade da cultura evitando a morte por apoptose. Como objetivo, verificamos previamente o mecanismo de ação antiapoptótica de um isolado protéico da hemolinfa de L. obliqua. A identificação deste mecanismo poderá auxiliar no desenvolvimento de estratégias para controlar a apoptose nos cultivos permitindo a otimização da produtividade viral e de proteínas recombinantes. / The protein expression system using baculovirus as a vector has been intensively used for the production of recombinant proteins because it allows the formation of post-translational modifications and has a strong promoter, polyhedrin. However, in some cases, this expression system is not as effective because the infection of cells by baculovirus induces death by apoptosis, thereby limiting the industrial production of various recombinant proteins of interest. We report the occurrence of apoptosis in cultured insect cells and mammalian depleted of nutrients or induced by chemical and viral agents, and supplementation of these cultures with hemolymph of Lonomia obliqua is able to extend the viability of the culture avoiding death by apoptosis. This study aimed to determine in advance the anti-apoptotic mechanism of action of a protein isolated from hemolymph of L. obliqua. The identification of this mechanism may help develop strategies for controlling apoptosis in cell culture allowing the optimization of productivity of viral and recombinant proteins.

A utilização de células humanas para a produção do fator VIII de coagulação recombinante (rFVIII) visa obter padrões de glicosilação equivalentes aos encontrados na proteína normal. O objetivo do trabalho foi obter um processo de produção do rFVIII em biorreator em perfusão, devido à sua labilidade térmica. Foram realizados estudos preliminares em Spinner e biorreator utilizando uma linhagem de rHeLa, cujos resultados embasaram os estudos com a linhagem produtora rSkHep. Foram utilizados microcarregadores nos cultivos com esta linhagem devido à dificuldade de adaptação da mesma à suspensão. Ensaios preliminares identificaram a melhor condição de cultivo com 3 g/L Mic e 1 cel/mic e, a partir destes valores, realizou-se um ensaio em perfusão, com tempo de residência de 24 h, no qual as variáveis controladas foram mantidas constantes durante três tempos de residência. A concentração de rFVIII obtida foi semelhante 2 UI/ mL. / The interest in using human cells for the recombinant coagulation factor VIII (rFVIII) lies in obtaining glycosylation patterns similar to the ones found in the normal protein. The objective of this work was to obtain a process for rFVIII production in bioreactor, in perfusion mode, due to the thermal lability of the protein. Using a recombinant HeLa cell line adapted to suspension growth a group of studies in a bioreactor in batch mode were performed. These results were the basis for the studies performed with the producing cell line rSkHep. Microcarriers (micc) were used due to the harshness to adapt the cell line to suspension and to serum-free medium. Preliminary tests identified the best culture condition with 3 g micc/L and 3 cell/micc and, from its values, it was performed a bioreactor study in perfusion mode, with a residence time of 24 hours. The controlled variables were kept constant for three residence times. The maximum rFVIII concentration obtained was 2 UI/mL.

A leptospirose é uma zoonose causada por bactérias patogênicas do gênero Leptospira. No mundo, aproximadamente 500.000 casos são reportados a cada ano, com 10% de taxa de mortalidade. Atualmente, vacinas contra leptospirose são compostas por células inativadas e são ineficazes em diferentes aspectos. Após analise do genoma, os genes LIC11121, LIC11087, LIC11228 e LIC11084 foram escolhidos para caracterização da imunogenicidade de suas respectivas proteínas. Esses genes foram clonados no vetor de expressão pAE e as proteínas recombinantes foram purificadas. Os resultados sugerem que essas proteínas podem estar localizadas na membrana externa, são imunogênicas, possivelmente expressas durante a infecção e que podem ter envolvimento em mecanismos de evasão do sistema imune e de patogenicidade da bactéria. Além disso, em um de dois experimentos, a proteína rLIC11084 induziu imunidade protetora parcial em hamsters imunizados frente desafio letal. / Leptospirosis is a zoonotic disease caused by pathogenic bacteria of genus Leptospira. In the world, nearly 500,000 cases are reported each year, with 10% of mortality rate. Currently, vaccines against leptospirosis are composed by inactivated cells that are ineffective in many aspects. After genome analysis, the genes LIC11121, LIC11087, LIC11228 e LIC11084 were chosen for immunogenicity characterization of their respective proteins. These genes were cloned in the pAE expression vector and the proteins encoded by LIC11087, LIC11228 and LIC11084 were purified. The results suggest the localization of these proteins in the bacterial outer membrane, are immunogenic, are possibly expressed during infection and may have involvement in mechanisms of immune system evasion and pathogenicity. Moreover, in one of two experiments, the rLIC11084 protein induced partial protective immunity of immunized hamsters against lethal challenge.