Produção de uma mini pró-insulina Lys-Pro Glargina Canina
| dc.contributor.advisor-co1 | Carmo, Edson Junior do | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5780309549588357 | eng |
| dc.contributor.advisor1 | Astolfi Filho, Spartaco | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2699190136695057 | eng |
| dc.contributor.referee2 | Carvalho, Elen Bethleen de Souza | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/1223389633924270 | eng |
| dc.contributor.referee3 | Moreira, Diego da Silva | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/4491316744815814 | eng |
| dc.creator | Guimarães, Taynah Viana Cavalcante Mares | |
| dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/0644610222144192 | eng |
| dc.creator.orcid | https://orcid.org/0009-0006-6111-7255 | eng |
| dc.date.issued | 2026-07-22 | |
| dc.description.abstract | If there is a hormone that represents the boundary between health and disease, that hormone is insulin. In canine diabetes mellitus, its deficiency necessitates continuous administration of the hormone and, despite advances in the development of analogues for human use, formulations developed specifically for dogs remain limited. In this context, protein engineering and recombinant production in Escherichia coli represent promising strategies for obtaining molecules adapted to the particularities of the canine species. However, the expression of low-molecular-weight proteins in bacterial systems may be limited by low intracellular stability, aggregation, and possible proteolytic degradation. This study aimed to produce a recombinant canine Lys-Pro Glargine mini-proinsulin in E. coli and evaluate the influence of induction conditions on its expression profile. The synthetic insK gene, comprising 252 base pairs, was designed in silico from the native canine insulin sequence (GenBank: V00179.1), incorporating the structural modifications of interest, reduction of the C-peptide, and codon optimization for bacterial expression. The gene was commercially synthesized as a GeneBlock and subcloned into the pGSM-tGH expression vector using the restriction enzymes NdeI and BamHI. The recombinant construct, designated pGSMK, showed a restriction digestion profile compatible with the presence of the insert and was subsequently introduced into E. coli BL21(DE3). Expression was initially evaluated under conventional conditions using 0.5 mM IPTG and incubation at 37 °C. Under these conditions, SDS-PAGE analysis did not show an evident increase in the intensity of a band in the region corresponding to the expected molecular mass of the recombinant protein. Based on this result, an alternative strategy consisting of culture pre-cooling, thermal adaptation, induction with 0.1 mM IPTG, and incubation at 18 °C for 17 hours was evaluated. The low-temperature protocol resulted in a more intense band at the electrophoretic migration front, compatible with the low theoretical molecular mass of the canine mini-proinsulin. Expression of canine proinsulin was confirmed by ELISA using an anti-human insulin antibody. The 18 °C protocol was the most promising condition among those evaluated, providing an experimental basis for subsequent purification, identification, and functional characterization of the recombinant protein. | eng |
| dc.description.resumo | Se existe um hormônio que representa a linha entre a saúde e a doença, esse hormônio é a insulina. No diabetes mellitus canino, sua deficiência torna necessária a administração contínua do hormônio e, apesar dos avanços no desenvolvimento de análogos para uso humano, ainda são limitadas as formulações desenvolvidas especificamente para cães. Nesse contexto, a engenharia de proteínas e a produção recombinante em Escherichia coli representam estratégias promissoras para a obtenção de moléculas adaptadas às particularidades da espécie canina. Entretanto, a expressão de proteínas de baixa massa molecular em sistemas bacterianos pode ser limitada pela baixa estabilidade intracelular, agregação e possível degradação proteolítica. Este trabalho teve como objetivo produzir uma mini-pró-insulina canina Lys-Pro Glargina recombinante em E. coli e avaliar a influência das condições de indução sobre seu perfil de expressão. O gene sintético insK, com 252 pares de bases, foi projetado in silico a partir da sequência da insulina canina nativa (GenBank: V00179.1), incorporando as modificações estruturais de interesse, a redução do peptídeo C e a otimização de códons para expressão bacteriana. O gene foi sintetizado comercialmente na forma de GeneBlock e subclonado no vetor de expressão pGSM-tGH utilizando as enzimas de restrição NdeI e BamHI. A construção recombinante, denominada pGSMK, apresentou perfil de digestão enzimática compatível com a presença do inserto e foi posteriormente introduzida em E. coli BL21(DE3). A expressão foi inicialmente avaliada em condições convencionais, utilizando 0,5 mM de IPTG e incubação a 37 °C. Nessas condições, a análise por SDS-PAGE não demonstrou intensificação evidente de uma banda na região correspondente à massa molecular esperada para a proteína recombinante. Diante desse resultado, foi avaliada uma estratégia alternativa composta por pré-resfriamento das culturas, adaptação térmica, indução com 0,1 mM de IPTG e incubação a 18 °C por 17 horas. O protocolo em baixa temperatura resultou em uma banda mais intensa na frente de migração eletroforética, compatível com a pequena massa molecular teórica da mini-pró-insulina canina. A comprovação da expressão da proinsulina canina ocorreu pelo imunoensaio ELISA utilizando anticorpo anti-insulina humana. O protocolo a 18 °C mostrou a condição mais promissora entre aquelas avaliadas, fornecendo uma base experimental para as etapas posteriores de purificação, identificação e caracterização funcional da proteína recombinante. | eng |
| dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | eng |
| dc.format | application/pdf | * |
| dc.identifier.citation | GUIMARÃES, Taynah Viana Cavalcante Mares e. Produção de uma mini pró-insulina Lys-Pro Glargina Canina. 2026. 84 f. Dissertação (Dissertação em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2026. | eng |
| dc.identifier.uri | https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/12029 | |
| dc.language | por | eng |
| dc.publisher | Universidade Federal do Amazonas | eng |
| dc.publisher.country | Brasil | eng |
| dc.publisher.department | Instituto de Ciências Biológicas | eng |
| dc.publisher.initials | UFAM | eng |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia | eng |
| dc.rights | Acesso Embargado | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | por |
| dc.subject | Insulina canina recombinante | por |
| dc.subject | Mini-pró-insulina | eng |
| dc.subject | Expressão heteróloga | por |
| dc.subject | Escherichia coli | por |
| dc.subject | Recombinant canine insulin | eng |
| dc.subject | Mini-proinsulin | eng |
| dc.subject | Heterologous expression | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS: BIOQUIMICA: BIOLOGIA MOLECULAR | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS: MICROBIOLOGIA: MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL E DE FERMENTACAO | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS: GENETICA: GENETICA MOLECULAR E DE MICROORGANISMOS | eng |
| dc.subject.other | Cães - Doenças - Tratamento | por |
| dc.subject.other | Engenharia de Proteínas | por |
| dc.thumbnail.url | https://tede.ufam.edu.br/retrieve/98646/ITEM%20INDISPON%c3%8dVEL%20-%20Solicite%20c%c3%b3pia.pdf.jpg | * |
| dc.title | Produção de uma mini pró-insulina Lys-Pro Glargina Canina | eng |
| dc.title.alternative | Production of a mini pro-insulin Lys-Pro Glargine Canine | eng |
| dc.type | Dissertação | eng |
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