Nuevas estrategias basadas en polipéptidos tipo elastina E inteínas para la reducción de costos asociados a la purificación de proteínas recombinantes

Abstract

La tecnología recombinante ha posibilitado la producción de un amplio repertorio de proteínas con aplicaciones tan variadas como la reproducción, los suplementos alimenticios y la medicina. Sin embargo, los altos costos asociados al proceso de producción y purificación de las proteínas recombinantes dificultan su uso extensivo en el campo veterinario. Para superar estas limitaciones es necesario desarrollar nuevas estrategias de producción y purificación de bajo costo. En este sentido, el sistema de expresión de proteínas heterólogas basado en el protozoario no patógeno Leishmania tarentolae tiene como ventajas ser un sistema económico que ofrece un perfil de glicosilación de proteínas similar al de células eucariotas superiores. En trabajos previos utilizando este sistema, nuestro grupo produjo a altos niveles y bajo costo (comparado con los sistemas de expresión de células de mamífero) una glicoproteína de interés veterinario biológicamente activa. En este trabajo exploramos el uso de un polipéptido tipo elastina (ELP) como etiqueta de purificación no convencional, junto con la mini inteína ΔI-CM como herramienta de escisión, dada su propiedad de auto-escisión. Con diferentes combinaciones de estas secuencias y con la proteína verde fluorescente mejorada (eGFP) y una quimera de la hormona folículo estimulante bovina (bFSH) como proteínas modelo, se generaron una serie de vectores con el objetivo de estudiar su expresión y purificación en L. tarentolae. La mini inteína ΔI-CM que utilizamos mostró una alta tasa de escisión prematura dentro de las células, lo que impidió su uso junto a la etiqueta de ELP. Sin embargo, partiendo de sobrenadantes de cultivo conteniendo la proteína ELP-eGFP, fue posible aplicar un método de purificación sencillo, basado en agregación por aumento de temperatura y concentración salina. Esta metodología permitió la purificación de la proteína de fusión expresada en L. tarentolae, con un porcentaje de recuperación de 17% y con elevados niveles de pureza, luego de optimizar las condiciones de precipitación y la resolubilización. Si bien los rendimientos de purificación con este sistema deben ser optimizados, las herramientas aquí desarrolladas pueden ser de utilidad general en biología molecular, biotecnología, en el área veterinaria y farmacéutica, así como en otras aplicaciones que demanden altos niveles de pureza con una relación satisfactoria de costo-beneficio.