Made available in DSpace on 2014-08-20T14:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_samuel_felix.pdf: 602038 bytes, checksum: eceae88e84666382061d981461317748 (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / Leptospirosis is a disease caused by pathogenic spirochetes of the Leptospira genus. It is the most widespread zoonosis in the world, representing a veterinarian and public health problem especially in developing countries. From a veterinarian point of view, leptospirosis is important both as a medical problem, mainly in dogs, which can suffer the ailment as well as transmit it, and as an economic problem, mainly in cattle and pigs, where it causes direct production and reproductive losses. Vaccination of these animals is largely applied, however protection is limited. Conventional vaccines confer protection restricted to the sorovars present in the preparation and fail to protect against renal infection, allowing seemingly healthy animals to shed bacteria, and produce short term protection requiring frequent revaccination. The vaccines are also available for humans, but are used only in a few countries such as Cuba and China. The goal of this work was to test the immune protective potential of recombinant Leptospira interrogans proteins produced in Escherichia coli, using the hamster model. Twenty recombinant vaccine candidates were produced and inoculated in hamsters in two doses, fourteen days apart. Two weeks after the second dose all animals were challenged with 100 leptospires (~2xLD50). After the challenge, animals were observed daily for disease. Of all the proteins tested, seven protected animals to some extent, ranging from 16.7% to 50%. Two proteins presented promising results, and were recommended for further studies, as potential leptospira subunit vaccine candidates. / A leptospirose é uma doença causada por espiroquetas do gênero Leptospira. Ela é a zoonose mais difundida no mundo, sendo um problema de saúde pública e veterinária, principalmente em países em desenvolvimento. Na área de veterinária, a leptospirose é preocupante do ponto de vista clínico e econômico, devido ao risco à saúde pública, perdas reprodutivas e óbitos. A vacinação animal é amplamente realizada como medida de prevenção da enfermidade. Entretanto, a proteção conferida pelas vacinas convencionais é limitada aos sorovares nelas presentes, não evitando o estado portador, mantendo assim o potencial transmissor desses animais, para humanos e outros animais. Por outro lado, vacinas para humanos estão disponíveis e empregadas em alguns países como a China e Cuba. O objetivo deste trabalho foi avaliar, em modelo animal, proteínas recombinantes de Leptospira interrogans quanto ao seu potencial imunoprotetor. Para tanto, vinte proteínas foram expressas em Escherichia coli e, após a adsorção em hidróxido de alumínio, foram administradas em hamsters através da via intramuscular, em duas doses, com intervalo de 14 dias. Duas semanas após a segunda dose realizou-se o desafio dos animais com 100 leptospiras (~2xDL50). Após o desafio, os animais foram observados diariamente para o aparecimento de sinais clínicos da enfermidade e óbitos, e após 24 dias procedeu-se a eutanásia e necropsia dos animais sobreviventes. Como resultado da avaliação realizada, sete proteínas conferiram proteção ao modelo animal que variou de 16,7% a 50%. Das proteínas que apresentaram maiores níveis de proteção, duas foram indicadas como possíveis candidatas à vacina recombinante contra leptospirose.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_michel_quevedo_fagundes.pdf: 823551 bytes, checksum: 36c28ca5bd55c0c0403915db568e103e (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Leptospirosis is considered a global problem regarding both veterinary medicine and public health. In Brazil, the disease has greater impact in vulnerable populations, living in slums of great cities, where high morbidity and mortality occur. This situation requires the establishment of new intervention policies in order to reduce cases. Available vaccines to prevent the disease in humans and animals are notoriously underachieving, producing short term, serovar specific protection and collateral effects. New strategies are being employed to develop novel vaccines against leptospirosis, such as the characterization of recombinant proteins, construction of DNA vaccines, and use of alternative adjuvants. Surface exposed proteins LipL32, LigB, and LigA are highly conserved and found only in pathogenic serovars, therefore these were selected to be used in this study. LigA and LipL32 genes were cloned into the pVAX eukaryote expression vector to be used as DNA vaccines. rLigBNI and rLipL32 were assessed as subunit recombinant antigens using propolis as a co-adjuvant. Hamsters were immunized and the response was assessed through qPCR, ELISA, and lethal challenge. DNA vaccine containing the LipL32 gene, and the subunit rLigBNI vaccine had the highest results in the immune-stimulation assays. Furthermore, these imunogens were able to significantly protect animals against lethal challenge, demonstrating their potential for leptospirosis vaccine development. / A leptospirose é considerada um problema global para a saúde pública e veterinária. No Brasil, a enfermidade possui maior impacto em populações vulneráveis, as quais estão distribuídas nas favelas das grandes cidades, onde tradicionalmente ocorre elevada morbidade e mortalidade. Desta forma, torna-se necessário o estabelecimento de novas efetivas de intervenção para a redução dos casos. As vacinas disponíveis para a prevenção da enfermidade em humanos e animais são comprovadamente limitadas, já que induzem imunidade pouco duradoura e sorovar-específica, além de provocarem efeitos colaterais. Novas estratégias para o desenvolvimento de uma vacina contra a leptospirose têm sido empregadas, como a caracterização de proteínas recombinantes, a construção de vacinas de DNA e o teste de novos adjuvantes para modulação da resposta imune. Neste contexto, as proteínas de membrana externa LipL32, LigB e LigA foram selecionadas para este trabalho, pois são conservadas e encontradas somente entre sorovares patogênicos de Leptospira. Assim, os genes lipL32 e ligA foram clonados no vetor de expressão em eucariotos pVAX para a obtenção de vacinas de DNA, e as proteínas rLigBNI e rLipL32 foram testadas utilizando o própolis como co-adjuvante na forma de vacinas de subunidade. Após a produção das vacinas, hamsters foram vacinados e a resposta imune foi avaliada através de ELISA, qPCR e desafio. Dentre as preparações testadas, a resposta imune teve níveis mais elevados e significativos para a vacina de DNA contendo o gene lipL32 e para a vacina de subunidade de LigBNI. Além disso, estas vacinas foram capazes de proteger significativamente os animais contra o desafio homólogo, mostrando o potencial destas formulações para o desenvolvimento de uma vacina recombinante para a leptospirose.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_andrea_silva_rezende.pdf: 962700 bytes, checksum: df4059413746b2684f76e1ecfa28b49b (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / The caseous lymphadenitis (CLA) is a disease that affects mainly small ruminants and is caused by the bacteria Corynebacterium pseudotuberculosis. In Brazil the clinical prevalence CLA is 30%. The control measures are vaccination and diagnosis of infected animals. Currently, commercial vaccines are not completely effective, the same occur with the methods of diagnosis, because the medical signs are not immediately detectable. By sequencing and additional proteomic analysis, several targets were identified, including cp1002_0369 gene, which codifies a secreted protein which is probably described as a potentially antigenic phosphoesterase, that can subsequently be used in the development of recombinant vaccines and development of diagnostic tests. This protein was used as recombinant and it was tested as subunit vaccine and as a DNA vaccine and also to develop a diagnostic test based on ELISA. For this, the cp1002_0369 gene was cloned in the eukaryotic expression vector pTARGET and in a vector of expression in prokaryotes pAE. The recombinant protein CP0369 was purified and evaluated as a recombinant vaccine associated with both of the adjuvants xanthan and aluminum hydroxide and then measured in an indirect ELISA with sheep serum. The immunoprotective potential was assessed in a murine model by challenge with 104 CFU of strain Mic-6 of C. pseudotuberculosis in 9 vaccinal groups. The vaccine formulation that increased the survival rate of animals after challenge was the group containing the recombinant protein (rCP0369 + aluminum hydroxide). The ELISA for diagnostic of CL was evaluated by ROC analysis of 182 sera and showed a sensitivity and specificity of 90% and 75.6%, respectively. The format of ELISA assay (ELISA-rCP0369) can be used in the diagnosis of LC sheep herds with a good sensitivity index. However, new vaccine strategies employing the CP0369 protein will be evaluated to improve the effectiveness of the vaccine. / A linfadenite Caseosa (LC) é uma doença que acomete principalmente pequenos ruminantes sendo causada pela bactéria Corynebacterium pseudotuberculosis. No Brasil a prevalência clínica da LC é de 30%. As medidas de controle são a vacinação e o diagnóstico dos animais infectados. As vacinas disponíveis comercialmente não são totalmente eficazes, o mesmo ocorre com os métodos de diagnóstico, pois os sinais clínicos não são perceptíveis de imediato. Através de sequenciamento e da análise proteômica complementar foram identificados vários alvos, dentre eles o gene cp1002_0369, que codifica para uma proteína secretada sendo esta descrita provavelmente como uma fosfoesterase, potencialmente antigênica, a qual pode vir a ser utilizada no desenvolvimento de vacinas recombinantes e no desenvolvimento de testes de diagnóstico. Esta proteína foi utilizada na forma recombinante como vacina de subunidade e como vacina de DNA e também para o desenvolvimento de um teste de diagnóstico baseado em ELISA. Para isso o gene cp1002_0369 foi clonado no vetor de expressão em eucariotos pTARGET e de expressão em procariotos pAE. A proteína CP0369 recombinante foi purificada e avaliada como vacina recombinante associada aos adjuvantes xantana e hidróxido de alumínio e em um ELISA indireto com soros de ovinos. O potencial imunoprotetor foi avaliado em modelo murino através de desafio com a 104 UFC da cepa Mic6 de C. pseudotuberculosis em 9 grupos vacinais. A formulação vacinal que aumentou a taxa de sobrevida dos animais após o desafio foi o grupo contendo a proteína recombinante (rCP0369 + hidróxido de alumínio). O ELISA para diagnóstico de LC foi avaliado através da análise ROC em um total de 182 soros revelou uma sensibilidade e a especificidade de 90% e 75,6%, respectivamente. O formato de ELISA (ELISA-rCP0369) pode ser utilizado no diagnóstico de LC em rebanhos ovinos com bom índice de sensibilidade. No entanto, novas estratégias vacinas empregando a proteína CP0369 serão avaliadas para melhorar a eficácia da vacina.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_sibele_borsuk.pdf: 16306468 bytes, checksum: 4743a54f442368d81ff802d8290c7cfc (MD5) Previous issue date: 2008-02-28 / Mycobacterium bovis BCG has the potential to be an effective live vector for multivalent vaccines. However, there are two problems regarding the utilization of recombinant BCG as vaccine. The first one is that most mycobacterial cloning vectors rely on antibiotic resistance gene as selectable marker, which is used for genetic transformation. The second one is the limited use of BCG in animals because it interferes in the tuberculosis diagnosis by tuberculin skin test, which elicits delayed type hypersensitivity to the purified protein derivative (PPD). In this work we developed and evaluated the use of auxotrophic complementation as a new selectable marker, characterized the proteins that are present in the bovine and avium PPD and developed a knockout BCG strain by homologous recombination. To test the auxotrophic complementation as selectable marker, an auxotrophic BCG strain for the amino acid leucine was constructed by knocking out the leuD gene by homologous recombination. Expression of leuD on a plasmid acted as a selectable marker in the auxotrophic M. bovis BCG leuD and M. smegmatis mc2144. The auxotrophic complementation selection was similar to selection by antibiotic resistance, but with the advantage of promoting stability of the plasmid. The new system was highly stable even during in vivo BCG growth. The identification of proteins from PPD was archived by LC-MS/MS (Liquid Chromatography/Mass Spectrometry/Mass Spectrometry). A total of 147 proteins among five PPD samples (2 bovine PPD and 3 avium PPD) were identified. The bovine PPD had a considerable higher number of proteins comparing to the avium PPD. We identifying a group of 28 proteins present only in bovine PPD and a group of five proteins deleted in M. bovis BCG vaccinal strain. These two groups are of special interest as they can be used in tests with improved specificity, and potentially able to differentiate vaccinated and infected individuals. A mutant BCG strain with the DPPD antigen deleted was constructed. The Mb0092 coding sequence was knocked out by homologous recombination. The 11 sequences flanking the target gene were cloned into a suicide vector. Double crossovers were selected using sacB. The knockout genotype was determined by PCR and by Southern blot. This mutant BCG strain can be useful in animal vaccination as it will not interfere in the tuberculosis diagnostic test, when performed using recombinant DPPD. The results show alternatives for the problems related to the use of M. bovis BCG as a recombinant vaccine. The auxotrophic complementation system was highly stable, efficient and it is suitable for expressing heterologous antigens in BCG. The identification of proteins present in PPD preparations and the mutant BCG obtained provide the possibility for the development of differential diagnostic test, thus allowing the use of BCG as vaccine also in animals. / Mycobacterium bovis BCG tem o potencial para ser um vetor efetivo para vacinas recombinantes multivalentes. No entanto, existem dois problemas quanto a sua utilização como vetor vacinal. O primeiro é a presença de genes que conferem resistência a antibióticos nos vetores utilizados para transformação genética. O segundo é a limitação de uso de BCG em animais, principalmente por comprometer o teste de tuberculina, utilizado como diagnóstico de tuberculose, o qual se baseia em reação de hipersensibilidade ao PPD (Derivado Protéico Purificado). Neste trabalho desenvolvemos e avaliamos a complementação auxotrófica como novo marcador de seleção, fizemos a caracterização das proteínas componentes de amostras de PPD aviário e bovino e desenvolvemos um mutante de BCG por recombinação homóloga. Para o uso de complementação auxotrófica como marcador de seleção, uma cepa de BCG auxotrófica para o aminoácido leucina foi construída por knockout do gene leuD por recombinação homóloga. A expressão do gene leuD em um plasmídio atuou como marcador de seleção nas cepas auxotróficas de M. bovis BCG leuD e M. smegmatis mc2144. A seleção por complementação de BCG auxotrófica se mostrou equivalente à seleção por resistência a antibiótico, com a vantagem adicional de proporcionar maior estabilidade do vetor plasmidial, já que a pressão seletiva é mantida mesmo durante multiplicação da bactéria in vivo. A identificação das proteínas que compõem o PPD foi feita por espectrometria de massa utilizando-se LCMS/ MS (cromatografia líquida associada à espectrometria de massa em tandem). Foram identificadas 147 proteínas entre 5 amostras de PPD (2 PPD bovino e 3 PPD aviário). O PPD bovino teve um número maior de proteínas comparado ao PPD aviário. Foi identificado um grupo de 28 proteínas presentes em PPD bovino, mas ausentes em PPD aviário. Além disso, 5 proteínas encontradas no PPD estão ausentes em M. bovis BCG. Estes são de 9 especial interesse, pois poderão vir a contribuir para o desenvolvimento de um teste de diagnóstico mais específico, e possivelmente capaz de diferenciar indivíduo vacinado com BCG e infectado com o bacilo da tuberculose. Um mutante de M. bovis BCG Pasteur foi construído. O gene Mb0092 (dppd) foi alvo de inativação gênica por recombinação homóloga. Seqüências que flanqueiam o gene alvo foram clonadas em um vetor suicida. Duplo crossover foi selecionado utilizando sacB. O genótipo mutante foi determinado por PCR e por Southern blot. Esta cepa poderá ser utilizada como vacina em animais, quando o diagnóstico for feito com DPPD recombinante. Os resultados obtidos apresentam alternativas para os problemas envolvidos quanto à utilização de M. bovis BCG como vacina recombinante. O sistema de seleção por complementação auxotrófica foi estável, e pode ser empregado na expressão de antígenos heterólogos em BCG. A identificação dos principais componentes protéicos do PPD e o desenvolvimento da cepa mutante de BCG possibilitam o desenvolvimento de testes diagnósticos diferencias, permitindo a utilização de BCG como vacina também em animas.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_daiane_drawanz_hartwig.pdf: 4007239 bytes, checksum: 7d50e5824c8c66e23049bd005ad56ea6 (MD5) Previous issue date: 2010-12-20 / Leptospirosis is a serious infectious disease caused by pathogenic spirochetes of the genus Leptospira, it is classified as a zoonosis of worldwide distribution. This disease results morbidity and mortality in humans and animals, justifying the application of prophylactic strategies. Current vaccines against leptospirosis are composed of inactivated bacteria and do not stimulate cross-protection. Thus, there is need to develop a safe and effective vaccine. In this study, we used the outer membrane proteins LigANI e LipL32, because they have been identified as vaccinogens. These, in their recombinant form, are usually expressed in Escherichia coli and as subunit vaccines have shown variable efficacy. We describe in this work the use of Pichia pastoris as an alternative expression system. The genes ligANI and lipL32 were cloned into vector pPICZαB, which allowed the secretory expression of proteins in P. pastoris. The protein yield in this system was 276 mg/L for LigANI and 285 mg/L for LipL32. The recombinant proteins were glycosylated and remained antigenic. The immunoprotective potential was evaluated in the hamster model, challenged with virulent L. interrogans serovar Copenhageni. Both proteins induced high levels of antibodies (P < 0.001). The animals immunized with LigANI and LipL32 using aluminium hydroxide as adjuvant, showed no protection against challenge, but showed a significant increase in survival (P < 0.001). In conclusion, the yeast P. pastoris has proved an efficient heterologous expression system of LigANI and LipL32 L. interrogans proteins. The secreted and glycosylated LigANI protein may be used in the control of leptospirosis, although additional studies are needed. / Leptospirose é uma doença infecciosa grave causada por espiroquetas patogênicas do gênero Leptospira, sendo classificada como uma zoonose de ampla distribuição mundial. Esta doença resulta morbidade e mortalidade em humanos e animais, justificando a aplicação de estratégias profiláticas. As vacinas atuais contra a leptospirose são compostas por bactérias inativadas e não estimulam proteção cruzada. Assim, existe a necessidade de desenvolver uma vacina efetiva. No presente estudo, as proteínas de membrana externa LigANI e LipL32 foram utilizadas, pois são apontadas como potenciais vacinógenos. Estas, em sua forma recombinante, costumam ser expressas em Escherichia coli e, como vacina de subunidade tem apresentado eficiência variável. Nós descrevemos neste trabalho a utilização da levedura Pichia pastoris como sistema de expressão alternativo. Os genes ligANI e lipL32 foram clonados no vetor pPICZαB, que permitiu a expressão secretória das proteínas em P. pastoris. O rendimento das proteínas neste sistema foi de 276 mg/L para LigANI e 285 mg/L para LipL32. As proteínas recombinantes foram glicosiladas e mantiveram-se antigênicas. O potencial imunoprotetor das proteínas foi avaliado em modelo hamster desafiado com cepa virulenta de L. interrogans sorovar Copenhageni. Ambas as proteínas induziram altas taxas de anticorpos (P < 0,001). Os animais imunizados com LigANI e LipL32, utilizando hidróxido de alumínio como adjuvante, não apresentaram proteção contra o desafio, mas demonstraram um aumento significativo na sobrevida (P < 0,001). Em conclusão, a levedura P. pastoris demonstrou ser um eficiente sistema de expressão heterólogo das proteínas LigANI e LipL32 de L. interrogans. A proteína LigANI secretada e glicosilada pode ser utilizada no controle da leptospirose, embora estudos adicionais sejam necessários.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_andre_grassmann.pdf: 1497268 bytes, checksum: 73f55a329ef2c9be70227b63b45785a2 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Leptospirosis is an infectious disease that affects humans, wild and domestic animals worldwide. Pathogenic spirochetes from the Leptospira genus are the causative agents of this zoonosis. The several Leptospira species have noted antigenic diversity, even within the same species. This is the main reason current bacterin vaccines have limitations, such as adverse effects and short term immunity, restricting their use in human populations. The need for effective leptospirosis vaccines promoted studies on characterization of new vaccine candidates. The 32 kDa outer membrane lipoprotein, LipL32, is the most abundant protein in the whole leptospira proteome, it is conserved in all pathogenic serovars and absent in saprophytes. This protein is immunogenic and able to bind to mammalian extracellular matrix. However, LipL32 subunit vaccines did not protect animals against challenge. In an attempt to solve this, we use LipL32 fused and coadministered with B subunit of the Escherichia coli heat-labile enterotoxin (LTB) to enhance the immune response. LTB is a non-toxic molecule with immunoestimulatory and immunomodulatory properties. The recombinant proteins rLTB, rLipL32 and rLTB::LipL32 were expressed in E. coli, purified and characterized. Female hamsters were distributed in groups as follows: rLTB; rLTB+rLipL32; rLTB::LipL32, homologous bacterin; PBS. The serum from each animal was collected for humoral immune response determination by ELISA. The animals were challenged with 5×LD50 dose of Leptospira interrogans strain Fiocruz L1-130. Both treatments induced high titers of anti-rLipL32 antibodies. The rLTB+rLipL32 and rLTB::LipL32 treatments afforded significant protective response upon challenge, when compared to control groups (p<0.05). No prior study with leptospirosis had used LTB as the adjuvant, or fused antigens in an attempt to control this disease. Furthermore, this is the first report of a protective subunit vaccine using rLipL32 as the antigen, and an important contribution towards the development of improved leptospirosis vaccines. / A leptospirose é uma doença infecciosa que afeta humanos e animais silvestres e domésticos em todo mundo. As espiroquetas patogênicas do gênero Leptospira são os agentes causadores desta zoonose. As diversas espécies de leptospiras possuem notada diversidade antigênica, inclusive em uma mesma espécie. Esta característica resulta em limitação das atuais vacinas bacterinas que não induzem proteção cruzada entre os diferentes sorovares. Além disso, estas vacinas geram efeitos adversos e imunidade de curta duração, restringindo seu uso em populações humanas. A necessidade de novas vacinas eficazes contra a leptospirose estimulou estudos para caracterizar novos antígenos vacinais. A lipoproteína de membrana externa de 32 kDa, LipL32 é a proteína mais abundante no proteoma total da leptospira, conservada entre todos os sorovares patogênicos e ausente nas leptospiras saprófitas. Esta proteína é imunogênica e possui habilidade de ligar-se à matriz extracelular de mamíferos. Porém, animais inoculados com vacinas de subunidade utilizando LipL32 não sobrevivem ao desafio. Em função disso, utilizamos LipL32 fusionada e co-administrada com a subunidade B da enterotoxina termolábil de Escherichia coli (LTB) para melhorar a resposta imune. LTB é uma molécula atóxica com reconhecida atividade imunoestimuladora e imunomoduladora. As proteínas recombinantes rLTB, rLipL32 e rLTB::LipL32 foram produzidas em E. coli, purificadas e caracterizadas. Hamsters fêmeas foram distribuídas em grupos e inoculadas com duas doses, da seguinte forma: rLTB; rLTB+rLipL32; rLTB::LipL32, bacterina homóloga e PBS. Soro foi coletado individualmente para determinação da resposta imune humoral por ELISA. Os animais foram desafiados com uma dose de 5×DL50 de Leptospira interrogans cepa Fiocruz L1-130. Os tratamentos induziram altos títulos de anticorpos anti-rLipL32. Os tratamentos rLTB+rLipL32 e rLTB::LipL32 induziram resposta protetora significativa frente ao desafio quando comparados com os grupos controle (p<0,05). Nenhum estudo anterior usou LTB como adjuvante para uma vacina contra leptospirose, tampouco antígenos fusionados com o intuito de controlar esta doença. Além disso, este é o primeiro relato de indução de imunidade protetora utilizando rLipL32 como vacina de subunidade, uma importante contribuição para o desenvolvimento de vacinas mais eficazes contra leptospirose.

Abstract Replicative DNA polymerases (pols) synthesize chromosomal DNA with high accuracy and speed during cell division. In eukaryotes the process involves three family B pols (α, δ, ε), whereas in Archaea, two types of pols, families B and D, are involved. In this study the B-subunits of replicative pols were analysed at the DNA, RNA and protein levels. By cloning the cDNAs for the B-subunits of human and mouse pol ε we were able to show that the encoded proteins are not only homologous to budding yeast pol ε, but also to the second largest subunit of pol α. Later studies have revealed that the B-subunits are conserved from Archaea to human, and also that they belong to the large calcineurin-like phosphoesterase superfamily consisting of a wide variety of hydrolases. At the mRNA level, the expression of the human pol ε B-subunit was strongly dependent on cell proliferation as has been observed for the A-subunit of pol ε and also for other eukaryotic replicative pols. By analysing the promoter of the POLE2 gene encoding the human pol ε B-subunit we show that the gene is regulated by two E2F-pocket protein complexes associated with the Sp1 and NF-1 transcription factors. Comparison of the promoters of the human pol ε and the pol α B-subunit indicates that the genes for the B-subunits may be generally regulated through E2F-complexes whereas adjustment of the basal activity may be achieved by distinct transcription factors. To clarify the function of the B-subunits, we screened through the expression of 13 different recombinant B-subunits. Although they were mainly expressed as insoluble proteins in E. coli, we were able to optimize the expression and purification for the B-subunit (DP1) of Methanococcus jannaschii pol D (MjaDP1). We show that MjaDP1 alone was a manganese dependent 3'-5' exonuclease with a preference for mispaired nucleotides and single-stranded DNA, suggesting that MjaDP1 functions as the proofreader of archaeal pol D. So far, pol D is the only pol family utilising an enzyme of the calcineurin-like phosphoesterase superfamily as a proofreader.

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Doctorat en sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Rodent-borne hantaviruses (family Bunyaviridae) cause two distinct human infections; hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS) and hantavirus pulmonary syndrome (HPS). HFRS is a common viral zoonosis, characterized by fever, renal dysfunction and hemostatic imbalance. Four HFRS-associated hantaviruses have been described: Hantaan virus and Seoul virus mainly found in Asia, Dobrava virus, encountered in the Balkan region and Puumala virus (PUU), causing mild HFRS (nephropathia epidemica; NE) in Europe. HPS, recently discovered in the Americas, involves adult respiratory distress syndrome with a high mortality rate and is caused by Sin Nombre virus. Hantaviruses are enveloped and carry a RNA genome which encodes a polymerase, two glycoproteins and a nucleocapsid protein. The latter elicits a strong humoral immune response in infected patients. The clinical diagnosis of hantavirus infections has until recently relied on serological confirmation by immunofluorescense assay (IFA) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using cell culture derived viral antigens. Due to the hazardous nature of hantaviruses and variable virus yield in cell culture we aimed at using recombinant hantavirus proteins for serological purposes. We expressed PUU N in E. coli (PUU rN) and found that high levels of IgM to this protein could be detected at onset of NE. This indicated that it was useful as the sole antigen for serodiagnosis. Our finding was confirmed by comparing IFA and PUU rN ELISA using 618 sera collected at the regional diagnostic laboratory. Full-length PUU rN is difficult to purify due to aggregation to E. coli remnants. We therefore located the important domain for the humoral immune response by utilizing truncated PUU rN proteins to its amino-terminal region (amino acid 7-94). Amino acid 1-117 of N of the five major human hantavirus pathogens were produced in E. coli. Serological assays based on them could detect IgM and IgG serum responses in 380 HFRS and HPS patients from Sweden, Finland, Slovenia, China, Korea and the USA with high sensitivity. In an epidemiological investigation of hantavirus serum responses in European Russia we unexpectedly found antibody responses to the hantaviruses found in east Asia and the Balkan region in 1.5 %, speaking in favour for the presence of such virus in this region. The degree of cross reactivity within the hantavirus genus was adressed by following the serum responses in NE patients. We found an increase of cross reactivity during the maturation of the immune response from onset of disease up to three years by comparing the IgG reactivity towards the hantavirus aminoterminal rN proteins. The first human isolate of the causative agent of NE in Scandinavia was recovered in cell culture from phytohemagglutinin stimulated leukocytes. Serological analysis revealed that this virus belongs to the PUU hantavirus serotype, distinct from the rodent prototype PUU Sotkamo. The human PUU Umeå is unique but genetically similar to rodent isolates from northern Sweden. / digitalisering@umu.se