dc.creator | Neis, Alessandra | |
dc.date.accessioned | 2025-02-21T01:34:29Z | |
dc.date.available | 2025-02-20 | |
dc.date.available | 2025-02-21T01:34:29Z | |
dc.date.issued | 2024-08-09 | |
dc.identifier.citation | NEIS, Alessandra. Lectina quimérica biespecífica: estratégia terapêutica para o câncer de pâncreas. 2024. 144 f. Tese (Doutorado
em Biotecnologia) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2024. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/15077 | |
dc.description.abstract | Tumor cells present modified glycans on their surface, resulting from mutations that affect
cellular metabolism and that are not present in healthy cells. Lectins, proteins that interact
specifically and selectively with carbohydrates, recognize modified glycans and induce
cell death in several types of cancer. Some frequently modified glycans include N-glycans
(such as high mannose) and O-glycans (such as T and Tn antigens). In this study,
bioinformatics analyses and recombinant DNA technology were used to construct,
characterize and test a chimeric lectin with antitumor activity. This chimera consists of a
mutant of the banana lectin (Musa acuminata) and Xerocomus chrysenteron mushroom
lectin (XCL), presenting affinity for both high mannose and T and Tn antigens. Docking
studies contributed to the interaction affinity analysis with the described ligands, and the
chimera presented greater binding affinity towards T antigen and high mannose with five
branches. Molecular dynamics allowed the evaluation of the stability of the
macromolecule for 100 ns, which demonstrated little variation in RMSD, RMSF and radius
of gyration at the tested temperature, also maintaining the expected conformation. The
best protocol for recombinant production included testing in different strains,
temperatures and concentrations of the inducing agent. The 32 kDa chimeric protein was
produced in the E. coli Origami and RIL strains and its isolated portions were produced
in the RIL strain. The expression induction protocol at 16 °C overnight produced the
highest amount of the chimera, which was soluble in D-PBS after dialysis. Its antitumor
activity was tested in 2D and 3D cell cultures using the CFPAC-1 lineage of pancreatic
cancer, demonstrating a marked antiproliferative effect in the 2D culture and reduced
action in the 3D culture. Likely pathways of action of the chimeric lectin were evaluated
using known markers of apoptosis and autophagy, which revealed that the chimera acts
on cell death by a distinct mechanism from that presented by its isolated portions. This is
a pioneer study in the field of lectinology and presents a potential broad-spectrum
antitumor therapy derived from natural sources and produced in large quantities through
recombinant expression. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Engenharia de proteínas | pt_BR |
dc.subject | Expressão recombinante | pt_BR |
dc.subject | Bioinformática | pt_BR |
dc.subject | Atividade antitumoral | pt_BR |
dc.subject | Apoptose | pt_BR |
dc.subject | Autofagia | pt_BR |
dc.subject | Protein engineering | pt_BR |
dc.subject | Recombinant expression | pt_BR |
dc.subject | Bioinformatics | pt_BR |
dc.subject | Antitumor activity | pt_BR |
dc.subject | Apoptosis | pt_BR |
dc.subject | Autophagy | pt_BR |
dc.title | Lectina quimérica biespecífica: estratégia terapêutica para o câncer de pâncreas | pt_BR |
dc.title.alternative | Bispecific chimeric lectin: therapeutic strategy for pancreatic cancer | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0001-9388-9520 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/4152063535502487 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-8656-4031 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/3819262588755487 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Kremer, Frederico Schmitt | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6065261074656602 | pt_BR |
dc.description.resumo | Células tumorais apresentam glicanos modificados em sua superfície, que não estão
presentes em células saudáveis, decorrentes das mutações que afetam o metabolismo
celular. As lectinas, proteínas que interagem com carboidratos de forma altamente
específica e seletiva, reconhecem os glicanos modificados e induzem a morte celular.
Frequentemente, os N-glicanos (como a high mannose) e O-glicanos (como os antígenos
T e Tn) modificados estão presentes em diversos tipos de cânceres. Neste estudo,
análises de bioinformática e tecnologia do DNA recombinante foram empregados para
construir, caracterizar e testar uma lectina quimérica com atividade antitumoral. Esta
quimera é constituída de um mutante da lectina de banana (Musa acuminata) e a lectina
do cogumelo Xerocomus chrysenteron (XCL) e apresenta afinidade tanto por high
mannose quanto pelos antígenos T e Tn. Estudos de docking contribuíram para a análise
da afinidade de interação com os ligantes descritos, sendo que a quimera apresentou
maior afinidade pelo antígeno T e a high mannose com cinco ramificações. A dinâmica
molecular por 100 ns permitiu avaliar a estabilidade da macromolécula, que demonstrou
pouca variação nas métricas de RMSD, RMSF e raio de giro na temperatura testada,
mantendo também a conformação esperada. Testou-se a produção recombinante da
quimera em diferentes cepas, temperaturas e concentrações de agente indutor. A nova
proteína de 32 kDa foi produzida em E. coli na cepa Origami e suas porções isoladas
foram produzidas na cepa RIL. O protocolo de indução da expressão a 16 °C overnight
produziu a maior quantidade da lectina quimérica, sendo solúvel em D-PBS após a
diálise. Sua atividade antitumoral foi testada em cultivo celular 2D e 3D em células de
câncer de pâncreas CFPAC-1 e demonstrou acentuado efeito antiproliferativo no cultivo
2D, embora sua ação seja reduzida no cultivo 3D. As prováveis vias de ação da lectina
quimérica foram avaliadas utilizando marcadores conhecidos de apoptose e autofagia
por Western Blotting, revelando que a quimera estimula a morte celular através de um
mecanismo distinto daquele apresentado por suas porções isoladas. Este estudo é
pioneiro na área de lectinologia e apresenta uma possível terapia antitumoral de amplo
espectro derivada de fontes naturais e produzida em grandes quantidades através de
expressão recombinante. | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS DA SAUDE | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Pinto, Luciano da Silva | |
dc.subject.cnpq1 | ENGENHARIA BIOMEDICA | pt_BR |
dc.subject.cnpq3 | CANCEROLOGIA | pt_BR |