Submitted by Luciane Willcox (luwillcox@gmail.com) on 2016-09-12T17:13:48Z No. of bitstreams: 1 Nayara Final.pdf: 4140088 bytes, checksum: ab360755584995cab3cab99f56557007 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciane Willcox (luwillcox@gmail.com) on 2016-09-12T18:50:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Nayara Final.pdf: 4140088 bytes, checksum: ab360755584995cab3cab99f56557007 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T18:50:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nayara Final.pdf: 4140088 bytes, checksum: ab360755584995cab3cab99f56557007 (MD5) / Fiocruz / Instituto Carlos Chagas, Fiocruz-PR, Curitiba, PR, Brasil / Sistemas convencionais para expressão de anticorpos diméricos consistem em geral na co-transfecção de dois plasmídeos, cada um codificando uma das duas cadeias do anticorpo. Este trabalho teve por objetivo construir novos vetores para expressão simultânea das duas cadeias do anticorpo e outras proteínas oligoméricas a partir de um único plasmídeo, buscando melhorar o nível de expressão de proteínas heterodiméricas. A eficiência desses vetores foi testada para expressão do anticorpo dimérico constituído pelo Fab do anticorpo MEDI-493 fusionado à fração cristalizável de uma IgG1 humana selecionada devido à sua maior estabilidade. A escolha deste anticorpo foi baseada no seu potencial para o tratamento e diagnóstico rápido de infecções pelo Vírus Sincicial Respiratório Humano (hRSV). Os sistemas de expressão desenvolvidos neste projeto foram usados também para expressar partículas tipo-vírus (VLPs) de hRSV. As VLPs foram reconstituídas utilizando a combinação das proteínas G e M, ou F0 e M de hRSV. Sequências de aminoácidos do anticorpo e das VLPs foram usadas para gerar genes sintéticos que foram subclonados nos vetores de expressão. A expressão do anticorpo foi conduzida em células HEK293/HEK293T. Os melhores resultados foram obtidos com o plasmídeo baseado em dois cassetes de expressão. O anticorpo recombinante foi purificado a partir dos sobrenadantes da cultura celular por cromatografia de afinidade utilizando proteína A/G imobilizada em uma fase sólida e a expressão foi confirmada por Western Blot. O reconhecimento da F1, que é a proteína do hRSV que contém o epítopo alvo deste anticorpo, foi demonstrado inicialmente por Western Blot contra a proteína F1 recombinante. A atividade do anticorpo recombinante foi subsequentemente testada utilizando amostras de paciente infectados com o vírus hRSV por Western Blot em também por ensaios de ELISA. O anticorpo recombinante foi capaz de reconhecer as amostras clínicas com especificidade equivalente a do anticorpo comercial MEDI-493, confirmando seu potencial para aplicação em diagnóstico de infecções causadas pelo hRSV. / Conventional systems for expression of dimeric antibodies rely usually on cotransfection of two plasmids, each one coding one of the two antibody chains. The aim of this work was to construct new vectors for simultaneous expression of both antibodies chains and of other oligomeric proteins from a single plasmid, aiming to improve the level of expression of heterodimeric proteins. The efficiency of these vectors was tested for expression of a dimeric antibody constructed by using the Fab fragment of the antibody MEDI-493 with the crystallizable fraction of a human IgG1 selected based on its higher stability. This antibody was chosen based on its potential for treatment and rapid diagnostic of Respiratory Syncytial Virus (hRSV) infections. The expression system developed in this project was also used to express virus-like particles (VLPs) of hRSV. The hRSV VLPs were reconstituted using G and M, or F0 and M protein combinations. The amino acid sequences of this antibody and VLPs were used to generate nucleotide sequences. The respective genes were acquired from a gene synthesis company and subcloned into the new expression vectors. Expression of the recombinant antibody was conducted in HEK293/HEK293T cells in parallel experiments to compare the performance of the three different genetic constructs. Best results were obtained with a plasmid containing two expression cassettes, one for each antibody chain. The recombinant antibody was purified from cell culture supernatants by affinity chromatography using protein A/G immobilized on a solid phase and its presence was confirmed by Western Blot. Interaction of the recombinant antibody with its target on the hRSV F1 protein was determined by Western Blot. The activity of the recombinant antibody was tested using clinical specimens from patients infected with hRSV by Western Blotting and ELISA assays. The recombinant antibody was able to detect the F1 protein the clinical specimens with efficiency similar to the commercial antibody MEDI-493. This result indicates the recombinant antibody can be used for diagnosis of infections caused by hRSV.

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:31:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jonathan.pdf: 3096267 bytes, checksum: 8d8efe41b3d0eaa2b1ee28e28f9ebb5e (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / Plasmids are extrachromosomal genetic elements that generally are not essential for survival of the bacteria , however , provide unique advantages ( as resistance to antibiotics) for the organism. For genetic engineering, naturally occurring plasmids have been modified extensively for the production of vectors with the desired characteristics. Promoters are elements of a vector which may have a profound effect on the strength and duration of transcription and, consequently, the protein yield . The mRNA synthesis starts when RNA polymerase binds the promoter sequence adjacent to the target gene. Sigma factors are proteins that regulate transcription in bacteria , and they can be activated in different environmental conditions . The sigma factor ( S ) is seen as a master regulator of the general stress response , encoded from the gene RpoS in late stationary phase . This factor is the primary regulator of the genes stationary phase . Prosecutors based metabolic regulators of stationary phase represent a class of promoters metabolically controlled and can be exploited for the design of expression vectors . This project were developed three expression cassettes for construction of expression vectors , which have promoters with affinity for sigma factor S , in order to evaluate the expression profile of recombinant proteins in Escherichia coli . To evaluate the strength of promoters and expression profiling , we used the green fluorescent protein ( GFP ) as a reporter gene . The three vectors constructed, which were named p26 , p53 and PFS expressed GFP in the correct formation of the fluorophore , and the vector p26 and p53 showed overexpression of the recombinant protein when compared to the vector pGS21a . Furthermore , it was observed that the vectors constructed here are contributing to the reduction in the rate of growth and filamentation of E. coli. This gives the morphological plasticity bacterium higher storage capacity of the recombinant protein expressed . / Plasmídeos são elementos genéticos extracromossomais, que no geral não são essenciais para a sobrevivência da bactéria, entretanto, conferem vantagens peculiares (como resistência à antibióticos) para o organismo. Para engenharia genética, plasmídeos de ocorrência natural têm sido modificados extensivamente para produção de vetores com as características desejadas. Promotores são elementos de um vetor que podem ter um profundo efeito na força e duração da transcrição, e consequentemente, no rendimento proteico. A síntese de mRNA inicia quando a RNA polimerase se liga a sequência promotora , adjacente ao gene alvo. Fatores sigma são proteínas que regulam a transcrição em bactérias, e os mesmos podem ser ativados em diferentes condições ambientais. O fator sigma (S) é visto como um regulador mestre de resposta ao estresse geral, codificado a partir do gene RpoS na fase estacionária tardia. Este fator é o regulador primário dos genes de fase estacionária. Promotores baseados em reguladores metabólicos de fase estacionária representam uma classe de promotores controlados metabolicamente e que podem ser explorados para o design de vetores de expressão. Neste projeto foram desenvolvidos três cassetes de expressão para a construção de vetores de expressão, os quais possuem promotores com afinidade pelo fator sigma S, com o objetivo de avaliar o perfil de expressão de proteínas recombinantes em Escherichia coli. Para a avaliação da força dos promotores e do perfil de expressão, utilizou-se a proteína verde fluorescente (GFP) como gene repórter. Os três vetores construídos, os quais foram denominados de p26, p53 e pFS expressaram a GFP com a correta formação do fluoróforo, sendo que os vetores p26 e p53 apresentaram superexpressão da proteína recombinante, quando comparados ao vetor pGS21a. Ademais, observou-se que os vetores aqui construídos estão contribuindo para a redução da taxa de crescimento e filamentação da E. coli. Esta plasticidade morfológica confere à bactéria maior capacidade de armazenamento da proteína recombinante expressa.

O prion celular (PrPc) é uma glicoproteína ligada à membrana plasmática por uma âncora de GPI (glycosylphosphatidylinositol). A sua isoforma anormal (PrPsc) é uma molécula infecciosa que causa várias doenças neurodegenerativas em mamíferos. A etiologia dessas doenças está associada a uma mudança conformacional pós-traducional de PrPc que ocorre após sua internalização (Prusiner, 1998). Na tentativa de desvendar as funções fisiológicas de PrPc, nosso grupo tem identificado e caracterizado as interações celulares que PrPc participa. A primeira delas é a interação entre PrPc e STI1 (Stress Inducible Protein 1). Essa interação transduz sinalização por cAMP e PKA levando a neuroproteção contra morte celular programada (Chiarini e cols, 2002; Zanata e cols, 2002). A segunda é a interação específica que existe entre PrPc e as proteínas da matriz extracelular, laminina e vitronectina, contribuindo para os processos neuronais, tais como crescimento, manutenção (Graner e cols., 2000 a e b) e regeneração dos neuritos (Hajj e cols., submetido), além da formação de memória de curta e longa duração (Coitinho e cols., submetido). Na primeira parte deste trabalho, procuramos investigar os genes regulados pelos sinais resultantes dessas interações e também pela remoção de PrPc usando a técnica de \"differential display\'\' RT-PCR. Na segunda parte do trabalho, caracterizamos que a interação PrPc - laminina é capaz de induzir uma sinalização transitória de cálcio, a qual ocorre mesmo na ausência de cálcio do meio extracelular. PrPc é uma molécula que cicla continuamente entre a membrana plasmática e os compartimentos intracelulares. Estudos recentes têm correlacionado o processo de internalização de PrPc com alguns dos seus papeis fisiológicos, tais como, homeostase de Cu2 + (Brown, 2001 ), interação com receptor de laminina (Gauczynski e cols, 2001) e até na conversão de PrPc para PrPsc (McKinley e cols, 1991; Arnold e cols, 1995). Portanto, na terceira parte deste trabalho, caracterizamos a localização e o tráfego celular de PrPc mostrando que PrPc está localizado na membrana plasmática e em compartimentos intracelulares e que trafega pelo Golgi, membrana plasmática, endossomos iniciais e de reciclagem. Foram mapeados ainda domínios na região amino-terminal responsáveis pela internalização de PrPc e na região carboxi-terminal como participantes da via secretora. Este trabalho contribuiu para o esclarecimento de alguns eventos biológicos relacionados à sinalização e ao tráfego de PrPc. Estes achados são de grande importância para a determinação das funções celulares de PrPc e ainda dos mecanismos envolvidos com as doenças relacionadas com esta molécula. / The cellular prion protein (PrPc) is a glycoprotein anchored to the plasma membrane by GPI (Glycosyl-phosphatidylinositol). Its abnormal isoform (PrPsc) is the infectious protein responsible for several neurodegenerative diseases. The main etiology of the prion diseases is related to conformational changes in the PrPc molecule, which occur after its internalization (Prusiner, 1998). In order to elucidate the physiological functions of PrPc, our group identified and characterized interactions between PrPc and other cellular molecules. The first is the interaction between PrPc and STI 1 (Stress Inducible Protein 1). This interaction has an important role in the neuroprotection against apoptosis through cAMP and PKA signaling (Chiarini et al., 2002; Zanata et al., 2002). PrPc also interacts with proteins of the extracellular matrix such as laminin and vitronetin. These interactions contribute for neurite outgrowth, maintenance and regeneration (Graner et al., 2000 a and b; Hajj et al., submitted) and also in memory formation (Coitinho et al., submitted). In the first part of this work we have applied the differential dysplay RTPCR technique in order to identify genes that are regulated by PrPc - STI 1 interaction and also by the deletion of PrPc. In the second part we have demonstrated that PrPc-laminin interaction induces transient calcium signaling in neuronal cells, which occurs even in the absence of extracellular calcium. PrPc cycles continuously between the plasma membrane and intracellular compartments. This mechanism is associated with some of the physiological function of PrPc, such as Cu2+ homeostasis (Brown, 2001 ), interaction with laminin receptor (Gauczynski et al., 2001 ), and PrPc conversion into PrPsc (McKinley et al., 1991; Arnold et al., 1995). Thus, in the third part of this project, we have characterized the PrPc localization at the cell surface and in intracellular compartments. The protein trafficking through Golgi apparatus, plasma membrane, early and recycling endosomes was also defined. Moreover, we have determinated that N-terminus PrPc domain is responsible for its internalization while C-terminus participates in PrPc delivery. Therefore, this work has contributed to elucidate biological events related to the cell signaling and trafficking of PrPc, which are important for the characterization of PrPc physiological functions and to understand the pathological mechanisms related to this molecule.

O prion celular (PrPc) é uma glicoproteína ligada à membrana plasmática por uma âncora de GPI (glycosylphosphatidylinositol). A sua isoforma anormal (PrPsc) é uma molécula infecciosa que causa várias doenças neurodegenerativas em mamíferos. A etiologia dessas doenças está associada a uma mudança conformacional pós-traducional de PrPc que ocorre após sua internalização (Prusiner, 1998). Na tentativa de desvendar as funções fisiológicas de PrPc, nosso grupo tem identificado e caracterizado as interações celulares que PrPc participa. A primeira delas é a interação entre PrPc e STI1 (Stress Inducible Protein 1). Essa interação transduz sinalização por cAMP e PKA levando a neuroproteção contra morte celular programada (Chiarini e cols, 2002; Zanata e cols, 2002). A segunda é a interação específica que existe entre PrPc e as proteínas da matriz extracelular, laminina e vitronectina, contribuindo para os processos neuronais, tais como crescimento, manutenção (Graner e cols., 2000 a e b) e regeneração dos neuritos (Hajj e cols., submetido), além da formação de memória de curta e longa duração (Coitinho e cols., submetido). Na primeira parte deste trabalho, procuramos investigar os genes regulados pelos sinais resultantes dessas interações e também pela remoção de PrPc usando a técnica de \"differential display\'\' RT-PCR. Na segunda parte do trabalho, caracterizamos que a interação PrPc - laminina é capaz de induzir uma sinalização transitória de cálcio, a qual ocorre mesmo na ausência de cálcio do meio extracelular. PrPc é uma molécula que cicla continuamente entre a membrana plasmática e os compartimentos intracelulares. Estudos recentes têm correlacionado o processo de internalização de PrPc com alguns dos seus papeis fisiológicos, tais como, homeostase de Cu2 + (Brown, 2001 ), interação com receptor de laminina (Gauczynski e cols, 2001) e até na conversão de PrPc para PrPsc (McKinley e cols, 1991; Arnold e cols, 1995). Portanto, na terceira parte deste trabalho, caracterizamos a localização e o tráfego celular de PrPc mostrando que PrPc está localizado na membrana plasmática e em compartimentos intracelulares e que trafega pelo Golgi, membrana plasmática, endossomos iniciais e de reciclagem. Foram mapeados ainda domínios na região amino-terminal responsáveis pela internalização de PrPc e na região carboxi-terminal como participantes da via secretora. Este trabalho contribuiu para o esclarecimento de alguns eventos biológicos relacionados à sinalização e ao tráfego de PrPc. Estes achados são de grande importância para a determinação das funções celulares de PrPc e ainda dos mecanismos envolvidos com as doenças relacionadas com esta molécula. / The cellular prion protein (PrPc) is a glycoprotein anchored to the plasma membrane by GPI (Glycosyl-phosphatidylinositol). Its abnormal isoform (PrPsc) is the infectious protein responsible for several neurodegenerative diseases. The main etiology of the prion diseases is related to conformational changes in the PrPc molecule, which occur after its internalization (Prusiner, 1998). In order to elucidate the physiological functions of PrPc, our group identified and characterized interactions between PrPc and other cellular molecules. The first is the interaction between PrPc and STI 1 (Stress Inducible Protein 1). This interaction has an important role in the neuroprotection against apoptosis through cAMP and PKA signaling (Chiarini et al., 2002; Zanata et al., 2002). PrPc also interacts with proteins of the extracellular matrix such as laminin and vitronetin. These interactions contribute for neurite outgrowth, maintenance and regeneration (Graner et al., 2000 a and b; Hajj et al., submitted) and also in memory formation (Coitinho et al., submitted). In the first part of this work we have applied the differential dysplay RTPCR technique in order to identify genes that are regulated by PrPc - STI 1 interaction and also by the deletion of PrPc. In the second part we have demonstrated that PrPc-laminin interaction induces transient calcium signaling in neuronal cells, which occurs even in the absence of extracellular calcium. PrPc cycles continuously between the plasma membrane and intracellular compartments. This mechanism is associated with some of the physiological function of PrPc, such as Cu2+ homeostasis (Brown, 2001 ), interaction with laminin receptor (Gauczynski et al., 2001 ), and PrPc conversion into PrPsc (McKinley et al., 1991; Arnold et al., 1995). Thus, in the third part of this project, we have characterized the PrPc localization at the cell surface and in intracellular compartments. The protein trafficking through Golgi apparatus, plasma membrane, early and recycling endosomes was also defined. Moreover, we have determinated that N-terminus PrPc domain is responsible for its internalization while C-terminus participates in PrPc delivery. Therefore, this work has contributed to elucidate biological events related to the cell signaling and trafficking of PrPc, which are important for the characterization of PrPc physiological functions and to understand the pathological mechanisms related to this molecule.

O principal controle do ciclo celular de mamíferos, que é dividido em G0/G1/S/G2/M, ocorre na transição G0→G1→S. Nesta tese mostramos que a proteína ciclina D1 desempenha um papel fundamental nos circuitos de transdução de sinais que regulam a transição G0→G1→S na linhagem Y-1 de células adrenocorticais de camundongo. Esta conclusão não é surpreendente, uma vez que, ao longo dos últimos anos, muitos laboratórios contribuíram para estabelecer a noção de que a atividade das diversas formas do complexo ciclina/CDK é essencial para a transição G0→G1→S, e também para outras etapas do ciclo celular. Em células Y-1, FGF-2 induz tardiamente (5-6h) a expressão do gene e da proteína ciclina D 1, através de um processo dependente de síntese de proteínas. Peptídeos hipofisários não identificados e vasopressina bloqueiam a indução de ciclina DI, antagonizando FGF-2. Por este mecanismo, vasopressina exerce um efeito anti-mitótico, bloqueando a transição G0→G1→S promovida por FGF-2. ACTH, que também exibe um forte efeito anti-mitótico sobre FGF-2 não afeta a indução de ciclina D1. A transfecção dupla de uma forma induzível de c-Myc (MycER) e constitutiva do cDNA de ciclina D1, em presença de ACTH mimetiza a ação mitogênica de FGF-2 em células Y-1 no estado G0. Estes resultados mostram que, em células adrenocorticais, c-Fos, c-Jun, c-Myc e ciclina D1 agem de forma independente e complementar, sendo necessários para a transição G0→G1→S do ciclo celular. / The main control of mammalian cell cycle, which is divided in G0/G1/S/G2/M, occurs in G0→G1→S transition. In this work we show that cyclin D1 protein plays a key role in signal transduction circuits underlying the G0→G1→S transition of mouse Y-1 adrenocortical cell line. This conclusion is not surprising, once in the last years, many laboratories have contributed to establish the notion that the activity of the distinct forms of cyclin/CDK complexes is essential for the G0→G1→S transition, and also for other phases transition of cell cycle. In Y-1 cells, FGF-2 causes a delayed (5-6h) induction of cyclin D1 gene and protein, through a process dependent on protein synthesis. Hypophisary peptides, not identified, as well as vasopressin, block cyclin D1 induction, antagonizing FGF-2. By this mechanism, vasopressin exert an antimitotic effect, blocking G0→G1→S transition promoted by FGF-2. ACTH, which also exhibit a strong anti-mitotic effect upon FGF-2, does not affect cyclin D1 induction. Double transfection of inducible c-Myc (MycER) and constitutive cyclin D1 cDNA, in the presence of ACTH, mimics the mitogenic action of FGF-2 in G0 Y-1 cells. Altogether, these results show that, in adrenocortical cells, c-Fos, c-Jun, c-Myc and cyclin D1 act in an independent and complementary manner, being necessary for the G0→G1→S transition of cell cycle.