L-Asparaginase tipo II de Penicillium cerradense : análises in silico e expressão heteróloga

Abstract

ada no tratamento de primeira escolha de algumas neoplasias malignas, como a Leucemia Linfoblástica Aguda (LLA), devido à sua capacidade de hidrolisar a Lasparagina em L-aspartato e amônia. As preparações clínicas dessa enzima são derivadas de fonte procariota e seu uso está frequentemente associado a reações adversas graves. Assim, apresenta-se importante a busca por novas fontes de Lasparaginase. O objetivo desse trabalho foi caracterizar funções biofísico-químicas e caracteres imunogênicos e elucidar a estrutura molecular da L-asparaginase de Penicillium cerradense, e em paralelo a produção recombinante dessa L-asparaginase fúngica em sistema de expressão heteróloga em Escherichia coli. Na relação evolutiva, a L-asparaginase de P. cerradense aproxima-se das L-asparaginases de espécies de Aspergillus. Utilizando ferramentas in silico, a enzima foi caracterizada como um fragmento proteico de 378 aminoácidos, com um peso molecular de 39 kDa, com um peptídeo sinal contendo 17 aminoácidos, ponto isoelétrico de 5,13, índice alifático 97,25 e hidropatia positiva (0,256). Foi proposto um modelo estrutural para formar um tetrâmero. Essa L-asparaginase apresentou um grau de imunogenicidade compatível ao uso clínico (epítopos de células T e B) em comparação com as enzimas clínicas de E. coli e Dickeya chrysanthemi, e apresenta-se como enzima não tóxica. Para aumentar a expressão da enzima a sequência foi introduzida em um desenho de vetor pET-28a(+) em E. coli BL21(D3). A L-asparaginase de P. cerradense, sem a sequência de sinalização periplasmática, foi clonada e expressa com formação de corpos de inclusão típicos. Estes resultados apresentam uma L-asparaginase potencialmente útil ao uso clínico e traz conhecimentos que podem conduzir a estratégias para melhorar a produção da enzima.