The aim of this thesis was to produce DNA expression constructs and use them to investigate the feasibility of recombinantly expression proteins for future interaction studies between human RBBP6 and p53 and pRb proteins.

Bibliography: leaves 182-198. / xv, 207 leaves : ill. (some col.) ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Improvements in the current production system of inclusion bodies and the downstream processing sequence are essential to maintain a competitive advantage in the market place. Optimisation of fermentation is considered to improve production yield; then flotation as a possible inclusion body recovery method. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Chemical Engineering, 2000?

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2007. / Härtill 4 uppsatser.

Thesis (M.S.)--University of Missouri-Columbia, 2008. / The entire dissertation/thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file (which also appears in the research.pdf); a non-technical general description, or public abstract, appears in the public.pdf file. "August 2008" Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1998. / Vita. Includes bibliographical references (leaves [167]-182).

Metabolic flux analysis (MFA) is a powerful technique for quantifying the intracellular fluxes in central carbon metabolism. It relies on detection of stable isotope labelling from metabolites such as amino acids derived from protein. Current standard techniques are, however, unable to distinguish between different cell types in heterogeneous tissue. The aim of the thesis was to address this problem by developing and validating a strategy using green fluorescent protein (GFP) with cell type specific expression as a reporter protein for investigating the fluxes in specific cell types in the Arabidopsis thaliana root. The fundamental difficulty in applying a reporter protein strategy in a multicellular organism arises from the limited amount of recombinant protein expressed by the cells. The main novel contributions of the work in this thesis are threefold. First, a robust protocol for purification of GFP from the roots of Arabidopsis seedlings and for detection of reliable mass isotopomer distributions from the amino acids derived from GFP are described. Secondly, the reporter protein strategy is validated in this biological system with a focus on showing the data obtained by the use of the reporter protein is equal to that normally obtained from the total protein fraction. To expand on this, stable isotope labelling in isolated root hair cells is explored. These cells are easily isolated and show potential as a model system for cell type specific metabolism. Finally, the experimental data provide evidence for the feasibility of measuring data from specific cell types with appropriate mass spectrometric techniques. Analysis of cell type specific gene expression in this system suggests differences in the primary metabolism of different cell types cannot be ruled out without further investigation. Based on small scale in silico modelling described in this thesis, new solutions capable of providing data on sub-populations of cells are required, if central metabolism of the cell types differs significantly.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-05T12:06:12Z No. of bitstreams: 1 TeseLCS.pdf: 1420745 bytes, checksum: 4dd4fbff68d9aa7235de8b5f959ba86d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-16T12:39:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseLCS.pdf: 1420745 bytes, checksum: 4dd4fbff68d9aa7235de8b5f959ba86d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-16T12:39:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseLCS.pdf: 1420745 bytes, checksum: 4dd4fbff68d9aa7235de8b5f959ba86d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T12:39:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLCS.pdf: 1420745 bytes, checksum: 4dd4fbff68d9aa7235de8b5f959ba86d (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Viral hepatitis is a major public health problem worldwide and in Brazil. They are notifiable diseases and according to estimates, billions of people have had contact with the hepatitis and millions are chronic carriers. Infection with hepatitis C virus (VHC) is a major problem worldwide public health due to the high rate of progression to chronicity, the evolutionary potential for cirrhosis and hepatocellular carcinoma, major complications leading to death. In general it can be said that in the last decade there have been major advances in the diagnosis of hepatitis C. In this period there was progressive improvement in sensitivity and specificity of the tests used to detect antibodies against the VHC virus. However, it is necessary that more accurate tests are developed. Thus, considering that the concern for the detection of hepatitis C increases every day, especially in blood banks; the diagnostic methods of this infection are of great clinical relevance and may be used as markers chronicity and indicative of therapeutic efficacy. Therefore, this work proposed to evaluate the connection and recognition of anti-VHC antibody positive and positive genotyped samples in patients with hepatitis C through the standardization of procedures and solutions used in qualitative ELISA. There was the process of awareness of microplates with recombinant chimeric protein, made the analysis of sensitivity, specificity, reproducibility and validity of the method. We obtained from ELISA assays with standardized recombinant proteins a protocol able to have a good performance of the main components of the reaction, and antigens conjugated with good resolution. This study presented ELISA results valid 95.69%, 100% reproducibility, 94.5% sensitivity and specificity 99.3%, higher than the ELISA performed with multiepitopo protein MEHCV who presented with sensitivity (92.86%) and specificity (82.89%). The standard ELISA can be used as a qualitative serological technique aimed at detection of anti-VHC antibodies, as demonstrated with great reactivity in patients infected with VHC. / As hepatites virais são um grave problema de saúde pública no mundo e no Brasil. São doenças de notificação compulsória e segundo estimativas, bilhões de pessoas já tiveram contato com vírus das hepatites e milhões são portadores crônicos. A infecção pelo vírus da hepatite C (HCV) constitui um grave problema de saúde pública mundial devido à elevada taxa de progressão para cronicidade, ao potencial evolutivo para cirrose e carcinoma hepatocelular, principais complicações conducentes à morte. Em geral, pode-se dizer que na última década houve grandes avanços no diagnóstico da hepatite C. Nesse período houve progressiva melhora na sensibilidade e especificidade dos testes utilizados para detecção de anticorpos contra o vírus HCV. Contudo, é necessário que sejam desenvolvidos testes de maior acurácia. Assim, considerando que a preocupação com a detecção da hepatite C aumenta a cada dia, principalmente em bancos de sangue; os métodos diagnósticos desta infecção são de grande relevância clínica e podem ser utilizados como marcadores de cronicidade e indicativos da eficácia terapêutica. Portanto, esse trabalho propôs avaliar a ligação e reconhecimento dos anticorpos anti-HCV de amostras positivas e positivas genotipadas de pacientes portadores de Hepatite C, através da padronização dos procedimentos e soluções utilizadas no ELISA qualitativo. Realizou-se o processo de sensibilização das microplacas com proteína recombinante quimérica, fez-se a análise da sensibilidade, especificidade, reprodutibilidade e validade do método. Obtivemos a partir dos ensaios de padronização do ELISA com proteínas recombinantes um protocolo capaz de ter um bom rendimento dos principais componentes da reação, antígenos e conjugado, com boa resolução. O presente estudo apresentou-se resultados do ELISA com validade 95,69% , reprodutibilidade 100%, sensibilidade 94,5% e especificidade 99,3%, superior ao ELISA realizado com a proteína multiepitopo MEHCV que apresentaram com sensibilidade (92,86%) e especificidade (82,89%). O ELISA padronizado pode ser utilizado como uma técnica sorológica qualitativa, visando a detecção de anticorpos anti-HCV, pois mostrou-se com ótima reatividade nos soros pacientes infectados com HCV.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Em etapa anterior a este trabalho, uma proteÃna purificada a partir do lÃtex da planta Calotropis procera foi purificada e sua caracterizaÃÃo bioquÃmica revelou ser esta uma proteÃna similar a osmotinas e que a mesma, denominada de CpOsm, exibia forte atividade contra fungos fitopatogÃnicos. Neste trabalho foram investigados sistemas de expressÃo heterÃlogos, procarionte e eucarionte, com o objetivo de estabelecer sistemas de expressÃo que pudessem produzir CpOsm recombinante e avaliar se sua expressÃo produzia a proteÃna ativa, com aÃÃo antifÃngica. A partir do sequenciamento do cDNA da CpOsm e ensaios de cristalizaÃÃo desenvolvidos com a proteÃna purificada do lÃtex foi possÃvel estudar suas caracterÃsticas moleculares. Para a expressÃo em E. coli foi utilizado o vetor pET303CT-His e P. pastoris o vetor pPICZαA. A proteÃna recombinante (rCpOsm) expressa no sistema procarionte nÃo foi secretada para o meio externo, acumulando-se no espaÃo intracelular, formando corpos de inclusÃo, nos quais a proteÃna estava insolÃvel. Embora a insolubilidade represente um passo limitante, este sistema de expressÃo pode ser muito interessante para a produÃÃo quantitativa de rCpOsm para outros fins como produÃÃo de anticorpos ou estudos de folding/refolding proteico, considerado suas caracterÃsticas moleculares peculiares, observadas nos estudos cristalogrÃficos, tais como o conjunto de pontes dissulfeto intracadeia. rCpOsm foi tambÃm expressa em cÃlulas de P. pastoris, entretanto o sistema de expressÃo deverÃ, necessariamente, sofrer melhorias para maximizar o rendimento. rCpOsm de P. pastoris foi inicialmente detectada por sequenciamento de novo por espectrometria de massas a partir da digestÃo trÃptica. A identificaÃÃo de peptÃdeos internos confirmou sua presenÃa no meio extracelular. A limitaÃÃo deu-se pela baixa taxa de expressÃo, o que, por conseguinte, nÃo permitiu uma caracterizaÃÃo mais ampla da rCpOsm deste sistema. rCpOsm expressa em P. postoris estava em sua forma ativa. Em uma anÃlise comparativa, rCpOsm e CpOsm, de modo e intensidade similares, foram capazes de alterar drasticamente a morfologia de esporos de F. solani e reduzir seu volume, comparados a esporos nÃo tratados, revelado atravÃs de microscopia de forÃa atÃmica. CpOsm foi cristalizada pelo mÃtodo de gota pendente e os cristais obtidos difrataram a uma resoluÃÃo de 1,61 à com caracterÃsticas morfolÃgicas do espaÃo cristalogrÃfico P6122. Os dados coletados sugerem que a proteÃna mantÃm uma estrutura em monÃmero, correspondendo a sequÃncia de aminoÃcidos do cDNA, com 203 resÃduos. A estrutura pode ser vista como trÃs regiÃes distintas, presentes em outras osmotinas jà descritas, formando um domÃnio central onde hà um conjunto de folhas beta, sendo este o mais longo, e dois outros menores, formados de estrutura predominantemente desordenadas com pequenos segmentos em alfa-hÃlice (domÃnio II) e longas alÃas (domÃnio III). Oito pontes dissulfeto estabilizam a estrutura e envolvem todos os resÃduos de cisteÃna da estrutura primÃria. NÃo hà evidencias cristalogrÃficas para formaÃÃo de oligÃmeros. Este estudo conclui que a expressÃo heterÃloga em sistema eucarionte produz rCpOsm ativa e isto representa uma etapa a mais cumprida para a sua possÃvel expressÃo em plantas com o objetivo de proteÃÃo contra fitopatÃgenos. / In a previous step to this work, a latex protein belonging to Calotropis procera was described. The protein, named CpOsm, exhibited biochemical characteristics closely related to pathogenesis related proteins joined into PR-5 group. The new protein with osmotin characteristics displayed activity against phytopatogenic fungi. Here, attempts to obtain a suitable heterologous system to express functional recombinant CpOsm were performed in Prokaryote and Eukaryote expression systems. Further, cDNA sequencing and crystallographic assays were performed using CpOsm and the molecular and structural properties of the functional protein. The vector pET303CT-His and PICZαA were used to express CpOsm in E. coli and P. pastoris, respectively. The ecombinant protein (rCpOsm) produced in the Prokaryote system was retained into E. oli cells and deposited as inclusion bodies. rCpOsm was insoluble. Although insoluble roteins into inclusion bodies represent an adverse phase for obtaining the active CpOsm, this system of expression can be interesting to other goals as quantitative roduction of rCpOsm for producing antibodies or to study protein folding/refolding, ince CpOsm possesses peculiar structural characteristics such as occurrence of an xtended network or intra chain disulfide bonds stabilizing the overall structure. rCpOsm as also successfully expressed in P. pastoris. However, this protocol must to undergo improvement in order to maximize yield. rCpOsm was initially detected in the P. pastoris expression system by MS/MS de novo sequencing after tryptic digestion. Identification of internal peptides present in the extracellular media confirmed the production and excretion of rCpOsm in P. pastoris cells. The very low yield of recombinant protein avoided enough amount of purified rCpOsm to perform a broad characterization. On a comparative basis, native CpOsm, purified of the latex, and rCpOsm, purified from P. pastoris cultures, at similar mode and intensity were capable of drastically alter the morphological architecture of spores of F.solani and reduced their olume as compared to non-treated spores, as revealed by atomic force microscopy measurements. CpOsm was crystallized by the pendant drop method and the crystals grown diffracted at 1.61 Ã. They fit on the P6122 space. The data collecting, supported by the cDNA deduced amino acid sequence suggested that CpOsm occurs as an monomeric structure composed of a unique chain of 203 amino acid residues and no evidences for quaternary association was seen. The overall structure can separated in three structural domains, which have been reported in other osmotins. The central region preserves the set of beta-sheets and is the largest. The others exhibit short segments on alpha-helix interconnected by randomized sequences (domain II). In domain III predominates randomized sequences and long loops. Eight disulfide bonds stabilize the structure and involve all cysteine residues of the primary sequence. The heterologous expression of CpOsm on Eukaryote system produces rCpOsm active and this support the hypothesis that rCpOsm is a suitable candidate for heterologous expression in plants in order to obtain improved crops against selected phytopatogens.

A proteína recombinante inibidora de serinoprotease denominada de Amblyomin-X foi obtida a partir de uma biblioteca de cDNA das glândulas salivares do carrapato Amblyomma cajannense, construída e utilizada para identificar um gene que codifica um inibidor de serinoprotease do tipo Kunitz. O Amblyomin-X inibe a formação da massa tumoral in vivo, no entanto o mecanismo envolvido neste efeito não está totalmente esclarecido. Visto que um dos mecanismos anti-carcinogênicos dos inibidores de serinoproteases é a inibição do processo de angiogênese, este trabalho foi delineado para avaliar as ações do Amblyomin-X sobre a angiogênese in vivo e sobre funções da célula endotelial envolvidas neste processo. A angiogênese in vivo foi estudada em modelo de câmara dorsal por microscopia intravital. Quarenta e oito horas após a implantação da câmara dorsal, os animais receberam tratamento tópico de salina ou de Amblyomin-X por 8 dias, com intervalos de 48 horas a cada dose (10, 100 ou 1000ng/mL). Os efeitos foram avaliados em condições basais e na vigência do crescimento tumoral (injeção de 1x105 células B16-F10 de melanoma murino no tecido subcutâneo). Adicionalmente, os efeitos do Amblyomin-X sobre a permeabilidade vascular foram avaliados pela mensuração espectrofotométrica da quantidade de corante extravasado no tecido dos animais após injeção intradérmica do fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF) ou do Amblyomin-X. Uma série de estudos in vitro foram realizados em células endoteliais de linhagem de microcirculação (t-End) para avaliar os efeitos do Amblyomin-X (10, 100 e 1000ng/mL) sobre: 1) a migração destas células, usando modelos bidimensional (2D) de cicatrização in vitro e tridimensional (3D) em câmara de Boyden modificada, na ausência e frente ao fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF; 100 ng/mL); 2) sobre a aderência em Matrigel® e 3) sobre a secreção de prostaglandina E2 (PGE2) e a produção de óxido nítrico (NO) por ensaio imunoenzimático e reação de Griess, respectivamente. Ademais, foram avaliados os efeitos do Amblyomin-X sobre a viabilidade das células B16-F10 (1x105) por citometria de fluxo. Os resultados obtidos mostram que a aplicação tópica de Amblyomin-X reduziu o número de vasos no tecido subcutâneo dorsal (10ng/mL = 21,7%; 100ng/mL= 35,7%; 1000ng/mL= 36,8% vs 1° dia de tratamento). O mesmo efeito foi observado na presença de células B16-F10 (1000ng/mL= 44,3% vs 1° dia de tratamento), além de uma redução no desenvolvimento da massa tumoral (1000ng/mL= 88% vs controle). O tratamento com Amblyomin-X reduziu a migração basal das células t-End no modelo 2D (10ng/mL=16,4%; 1OOng/mL=23, 1%; 1000ng/mL=26,8% vs controle) e 3D (10ng/mL=39,2%; 100ng/mL=49,4%; 1000ng/mL=50,4% vs controle); inibiu a adesão destas células endoteliais em Matrigel® (100ng/mL=46,4%; 1000ng/mL=48,4% vs controle); não alterou produção os mediadores químicos NO e PGE2 pelas células endoteliais; não modificou a permeabilidade vascular e não alterou a viabilidade das células de melanoma murino B16-F10. Em conjunto, os dados obtidos mostram que o Amblyomin-X inibe a formação de novos vasos em condições basais e na vigência de crescimento tumoral in vivo que este efeito pode estar relacionado à redução do desenvolvimento tumoral, uma vez que a concentração de Amblyomin-X que inibe a angiogênese não causou citotoxicidade às células tumorais in vitro. Além disso, os mecanismos envolvidos no processo de angiogênese podem ser decorrentes, pelo menos em parte, de prejuízos na migração e adesão das células endoteliais. / The recombinant serine protease inhibitor protein called Amblyomin-X was obtained from a cDNA library of the Amblyomma cajennense salivary glands constructed and used to identify a gene encoding a kunitz type serine protease inhibitor. Amblyomin-X presents inhibitory effect on tumoral mass formation in vivo. Nevertheless, the mechanisms involved in the effects have not been clarified. Considering that interference on angiogenesis process is one of the mechanisms responsible for the antitumor activity displayed by serine protease inhibitors, this project was undertaken to study the Amblyomin-X actions on this process and on related endothelial cell functions. In vivo angiogenesis was studied using dorsal chamber model associated to intravital microscopy. Forty eight hours after dorsal chamber implantation, the animals were topically treated with saline or Amblyomin-X during 8 days, with intervals at each 48hs (10, 100 ou 1000ng/mL). The effects were evaluated at basal conditions or during tumoral development (1x105 B16-F10 murine melanoma cells injected into subcutaneous tissue). In addition, the effects of Amblyomin-X on vascular permeability were evaluated by measuring the dye leakage into dorsal intradermic tissue after local injection of vascular endothelial growth factor (VEGF) or Amblyomin-X, or both. In vitro assays were also performed using endothelial cells from microcirculation (t-End) and the effects of Amblyomin-X (10, 100 e 1000ng/mL) were studied on: 1) cell migration, using bidimensional (2D) and tridimensional (3D) models in modified Boyden chamber using chemotatic factor (VEGF100 ng/mL); 2) Matrigel® adherence and, 3) prostaglandin E2 (PGE2) and nitric oxide (NO) secretion by enzymatic assay and Griess reaction, respectively. In addition, the Amblyomin-X toxicity was evaluated on the B16-F10 cells (1x105), using flow citometry. Results obtained show that topic application of Amblyomin-X reduced the number of vessels in the subcutaneous dorsal tissue (10ng/mL = 21,7%; 100ng/mL= 35,7%; 1000ng/mL= 36,8% vs 1st day of treatment). The same effect was observed in the presence of B16-F10 cells (1000ng/mL= 44,3% vs 1st day of treatment), simultanesouly to a significant reduction on tumoral mass development (1000ng/mL= 88% vs control). Amblyomin-X treatment impaired basal migration of tEnd in the 2D (10ng/mL=16,4%; 100ng/mL=23, 1%; 1000ng/mL=26,8% vs control) and 3D model (10ng/mL=39,2%; 100ng/mL=49,4%; 1000ng/mL=50,4% vs controle); inhibited the adhesion of t-End in Matrigel® (100ng/mL=46,4%; 1000ng/mL=48,4% vs control); did not alter the production of chemical mediators (PGE2 and NO); did not modify the vascular permeability and did not affect the B16-F10 cells viability. Taken together, data here obtained show that Amblyomin-X inhibited the new vessels formation under basal conditions, and during tumoral development. The effect could be related to the reduction of tumoral progress also detected in vivo, asthe schedule of treatment employed did not induce cancer cell toxicity. The mechanisms involved in the reduced angiogenesis may be related, at least in part, to the impaired endothelial cell migration and adhesion.

Leptospirose é uma zoonose mundial que acomete várias espécies de mamíferos, incluindo humanos, causada por espécies de bactérias patogênicas do gênero Leptospira. Possui um quadro de manifestação clínico muito variado, podendo apresentar desde sintomas comuns a outras doenças como febre, calafrios, cefaleia, dores musculares, enjoo, vômitos, diarreia e uma forma mais severa da infecção denominada síndrome de Weill. Seguindo a estratégia de genômica funcional, foram selecionados genes de Leptospira interrogans sorovar Copenhageni, LIC10377, LIC11122, LIC11184 e LIC12287, tendo como critério a predição de localização das proteínas na membrana. Os fragmentos referentes aos genes LIC11122 e LIC12287 foram clonados no vetor pGEM-T Easy e subclonados no vetor de expressão pAE. As proteínas avaliadas interagem com laminina e plasminogênio, de forma dose-dependentes e saturáveis, sugerindo atuam nos processos de patogênese da bactéria. A presença de um fator sigma na superfície celular desempenhando um papel secundário, sugere que a rLIC11122 pode ser uma proteína moonlight. / Leptospirosis is a worldwide zoonosis that affects several species of mammals, including humans, caused by species of pathogenic bacteria of the genus Leptospira. It has a very varied clinical manifestation board and may have symptoms from common tropical diseases such as fever, chills, headache, muscle aches, nausea, vomiting, diarrhea and a severe syndrome of infection known as Weill syndrome. Following the functional genomics strategy, genes were selected from Leptospira interrogans serovar Copenhageni, LIC10377, LIC11122, LIC11184 and LIC12287, with the criterion of the prediction location of proteins in the membrane. The fragments related to genes LIC11122 and LIC12287 were cloned into pGEM-T Easy vector and subcloned into the expression vector pAE. The evaluated proteins interact with laminin and plasminogen, dose-dependent and saturable manner, suggesting participation in bacterial pathogenesis processes. The presence of a sigma factor on the cell surface plays a secondary role, suggests that performs a moonlight rLIC11122 protein.