Heterologous expression of chimera synthetic LTB/GnRH in Pichia pastoris and its effect on immune response and in the seminiferous epithelium of mice

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_juliano_lacava_pereira.pdf: 1194037 bytes, checksum: 9990bc185909cc08288cd6230c0a9be6 (MD5) Previous issue date: 2011-07-18 Several recombinant proteins have been studied as immunocontraception agents in mammals, among them the Gonadotropin-releasing hormone (GnRH). Nevertheless, due to its low molecular weight, GnRH needs to be conjugated with a carrier protein. Among the eukaryotic platforms the yeast Pichia pastoris, which are able of promoting post-translational modifications to expressed recombinant protein. The aim of this study was to clone and express the GnRH/LTB chimera in P. pastoris, and to test it as an immunocontraceptive. In order to accomplish this, sequences of P. pastoris codons usage were synthesized and cloned into the plasmid pPICZαB. The plasmid containing the sequence were propagated and transformed into yeast by electroporation. The transformed colonies were selected by resistance to antibiotics and confirmed by Colony Blotting. The selected clone was cultivated, induced and the protein expressed in supernatant. The protein was concentrated and used as a vaccine antigen. BALB/c males mice were vaccinated twice 15 apart with 100µg de LTB/GnRH adjuvanted with aluminum hydroxide. The immune response was evaluated by ELISA, showing seraconversion in vaccinated animals. The sperm concentration in the control group was 16.93 x 107 and 8.00 x 107 sperm/mL in the immunized group. Vaccination caused a reduction of spermatogenesis (p < 0,05), vacuolization and disorganization of the seminiferous tubules. We concluded that the yeast was able to express the recombinant protein LTB/GnRH, and it demonstrated immunocontraceptive potential in mice. Diversas proteínas recombinantes estão sendo pesquisadas para utilização na imunocontracepção de mamíferos. Entre elas, o hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH), entretanto devido ao seu baixo peso molecular há necessidade de associá-lo a uma molécula carreadora. Dentre as plataformas eucarióticas, encontra-se a levedura Pichia pastoris que tem possibilitado expressão e modificações pós-traducionais das proteínas recombinantes. O objetivo deste trabalho foi clonar e expressar a quimera LTB/GnRH em P. pastoris, visando sua utilização como imunocontraceptivo. Para tanto, sequências com os códons preferenciais de P. pastoris da proteína foram sintetizadas e clonada no plasmídeo pPICZαB. O plasmídeo foi propagado e transformado na levedura por eletroporação. As colônias transformadas foram selecionadas por resistência antibiótica e confirmadas por Colony Blotting. O clone selecionado foi cultivado e após indução expressou a proteína no sobrenadante. A proteína foi concentrada e utilizada como antígeno vacinal. Camundongos BALB/c machos foram vacinados com duas doses de 100µg de LTB/GnRH adsorvidas em hidróxido de alumínio com intervalo de 15 dias. A resposta imune foi avaliada por ELISA, mostrando soroconversão nos animais imunizados. A concentração espermática no grupo controle foi 16,93 x 107 e no grupo imunizado 8,00 x 107 espermatozóides/mL. A imunização induziu a redução da espermatogênese (p < 0,05), vacuolização nos túbulos seminíferos e desorganização testicular. Concluiu-se que a levedura foi capaz de expressar a proteína LTB/GnRH recombinante e a mesma apresentou potencial imunocontraceptivo em camundongos.