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Engenharia de proteínas e comparação de sistemas microbianos de expressão do biofármaco L-asparaginase

Processo: 15/07749-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2015 - 31 de julho de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Gisele Monteiro
Beneficiário:Gisele Monteiro
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Microbiologia industrial  Biofarmacologia  Leveduras  Bactérias  Leucemia  Glicosilação 

Resumo

A L-Asparaginase (L-ASNase) é um biofármaco amplamente utilizado no tratamento de leucemias, especialmente no Brasil. Contudo, as formulações comerciais disponíveis são compostas por proteínas de origem bacteriana, de alto peso molecular e ativas somente quando tetraméricas. Assim, problemas como uniformidade na formulação do medicamento, reações alérgicas e inativação silenciosa da enzima por depuração sérica ou ligação de anticorpos são encontrados em relação a esse biofármaco. O presente projeto propõe a obtenção de microrganismos que super-expressem a enzima L-ASNase com características melhoradas através da análise do efeito da inserção de modificações pós-traducionais como glicosilação. Para alcançar esse objetivo, serão seguidas as estratégias: clonagem das L-ASNases em sistema de expressão eucariótico, caracterização e comparação das atividades e estabilidades dessas enzimas com e sem modificação pós-traducional. As asparaginases escolhidas para os estudos do grupo são: as bacterianas de Escherichia coli e de Erwinia chrysanthemi. O sistema eucariótico que será testado são linhagens convencionais de Pichia pastoris (GS115) e o sistema Glycoswitch (linhagem de P. pastoris geneticamente modificada que realiza glicosilação humanizada). Apenas as isoformas mais promissoras quanto às características cinéticas serão avaliadas em paralelo quanto a sua atividade antitumoral e estabilidade na presença de soro humano in vitro. A inserção de modificações pós-traducionais humanizadas pode ser uma promissora estratégia no mascaramento de epítopos estimuladores do sistema imune humano e de sítios de cisteíno-proteases já identificadas como responsáveis pela depuração sérica nos pacientes. Assim, sítios artificiais de glicosilação podem ser inseridos e avaliados sendo promissores na melhoria das características do biofármaco. (AU)

Publicações científicas (7)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
WLODARCZYK, SAMARINA R.; COSTA-SILVA, TALES A.; PESSOA-JR, ADALBERTO; MADEIRA, PEDRO; MONTEIRO, GISELE. Effect of osmolytes on the activity of anti-cancer enzyme L-Asparaginase II from Erwinia chrysanthemi. Process Biochemistry, v. 81, p. 123-131, JUN 2019. Citações Web of Science: 0.
EFFER, BRIAN; LIMA, GUILHERME MEIRA; CABARCA, SINDY; PESSOA, ADALBERTO; FARIAS, JORGE G.; MONTEIRO, GISELE. L-Asparaginase from E. chrysanthemi expressed in glycoswitch: effect of His-Tag fusion on the extracellular expression. PREPARATIVE BIOCHEMISTRY & BIOTECHNOLOGY, v. 49, n. 7 APR 2019. Citações Web of Science: 0.
BRUMANO, LARISSA PEREIRA; SANTOS DA SILVA, FRANCISCO VITOR; COSTA-SILVA, TALES ALEXANDRE; APOLINARIO, ALEXSANDRA CONCEICAO; PICADO MADALENA SANTOS, JOAO HENRIQUE; KLEINGESINDS, EDUARDO KREBS; MONTEIRO, GISELE; RANGEL-YAGUI, CARLOTA DE OLIVEIRA; BENYAHIA, BRAHIM; PESSOA JUNIOR, ADALBERTO. Development of L-Asparaginase Biobetters: Current Research Status and Review of the Desirable Quality Profiles. FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY, v. 6, JAN 10 2019. Citações Web of Science: 3.
WLODARCZYK, SAMARINA R.; CUSTODIO, DEBORA; PESSOA JR, ADALBERTO; MONTEIRO, GISELE. Influence and effect of osmolytes in biopharmaceutical formulations. EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACEUTICS AND BIOPHARMACEUTICS, v. 131, p. 92-98, OCT 2018. Citações Web of Science: 3.
SANTOS, JOAO H. P. M.; COSTA, IRIS M.; MOLINO, JOAO V. D.; LEITE, MARIANA S. M.; PIMENTA, MARCELA V.; COUTINHO, JOAO A. P.; PESSOA, JR., ADALBERTO; VENTURA, SONIA P. M.; LOPES, ANDRE M.; MONTEIRO, GISELE. Heterologous expression and purification of active L-asparaginase I of Saccharomyces cerevisiae in Escherichia coli host. BIOTECHNOLOGY PROGRESS, v. 33, n. 2, p. 416-424, MAR-APR 2017. Citações Web of Science: 3.
COSTA, IRIS MUNHOZ; SCHULTZ, LEONARDO; BIANCHI PEDRA, BEATRIZ DE ARAUJO; MOREIRA LEITE, MARIANA SILVA; FARSKY, SANDRA H. P.; DE OLIVEIRA, MARCOS ANTONIO; PESSOA, ADALBERTO; MONTEIRO, GISELE. Recombinant L-asparaginase 1 from Saccharomyces cerevisiae: an allosteric enzyme with antineoplastic activity. SCIENTIFIC REPORTS, v. 6, NOV 8 2016. Citações Web of Science: 14.
DE SOUSA, GRAZIELE FONSECA; LIMA, MAIRA DE ASSIS; CUSTODIO, DEBORA FERNANDES; FREITAS, VANESSA MORAIS; MONTEIRO, GISELE. Chemogenomic Study of Carboplatin in Saccharomyces cerevisiae: Inhibition of the NEDDylation Process Overcomes Cellular Resistance Mediated by HuR and Cullin Proteins. PLoS One, v. 10, n. 12 DEC 21 2015. Citações Web of Science: 10.

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