Upload
paco-lopez
View
18
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Genética
Citation preview
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 1/17
PRODUCCIÓN
HETERÓLOGA DE PROTEÍNASTERAPÉUTICAS
Pablo Gómez Martíez Gr!"o #$#%
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 2/17
Introducción.
Standley Cohen (izq.) y Herbert Boyer (der.) impulsores de la
tecnologia del ADN recombinante en 1973.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 3/17
Introducción.
http://www.dnalc.org/view/15916-DNA-transformation.html
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 4/17
Conceptos Básicos.Expresión biológica en sistemas heterólogos
1.Aislar el RNAm que codifica para una proteina concreta.
2.Obtener su correspondiente cDNA, previamente amplificado porPCR.
3.Insertar en un vector génico (plásmidos, virus,…).
4.Replicar el vector en una célula huésped.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 5/17
Producción de Proteínas
Terapéuticas Recombinantes.
Estandarización de
condiciones de cultivo (Tª,
pH, etc.
Obtención de extracto con
PR (forma soluble y
funcional)
Purificación
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 6/17
Bacterias:fáciles de aislar,
no realizan splicing y tampoco glicosilan ni realizan todas lasmodificaciones postraduccionales necesarias para la función de
la proteína. Vectores:
virus, plásmidos.
Levaduras: realiza glicosilación, pero de forma distinta acomo la realizamos los humanos. Debido a ello estas proteínas
pueden ocasionar problemas de inmunorespuesta. En este caso,los vectores apropiados para estos organismos son los
plásmidos.
Insectos: células inoculadas con baculovirus, o bien insectoscompletos. La glicosilación sigue siendo un problema.
A veces, lo que se hace es buscar mutantes que sean capaces de
glicosilar.
Células de mamíferos(CHO, HEK293,..): si laproteína se excreta, se purifica el líquido. Y si es intracelular,
rompemos las células y purificamos. Suelen ser cultivos lentos.
Los vectores de expresión habituales son Virus (SV40).
Producción de Proteínas Terapéuticas Recombinantes.
Fábricas Biológicas para la Producción de
Proteínas Recombinantes
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 7/17
Producción de Proteínas Terapéuticas Recombinantes.
Producción en animales completos
(animales como bio-reactores)
Se les introduce DNA de ciertos genes
humanos, capacitándolos así para
producir ciertas proteínas humanas para
tratar enfermedades.
Pez T&la"&a: insulina humana
'a(a: insulina en leche
Cer)o: hemoglobina
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 8/17
Producción de Proteínas Terapéuticas Recombinantes.
Producción en animales completos
(animales como bio-reactores)
En febrero de 2009 la FDA (Food
and Drug Administration)
aprobó la producción de la
proteína recombinante humana
alfa-antitrombina, proteínaanticoagulante.
Las cabras poseen cinco copias de ADN construido que produce
directamente antitrombina humana, localizado en el sitio GTC 155-92,
insertados en los embriones de cabra usando la técnica de
microinyección, bajo el control de un promotor de la beta caseína.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 9/17
Producción de Proteínas Terapéuticas Recombinantes.
Sistemas Basados en Tejidos Vegetales
La producción de PR en semillas es la plataforma más utilizada. Este sistema ofrece varias
ventajas, tales como: mnimo coste de producción, no propaga virus ! patógenos de
mamferos, confiere un almacenamiento estable.
El principal obstáculo para la producción de PR en tejidos vegetales ha sido su bajo nivel de
acumulación "una alternativa es la producción de PR en c#lulas de plantas en bio$reactores%.
El producto es susceptible de producirse envasado de forma natural "en los frutos o las hojas%.
Las protenas recombinantes a partir de plantas es a&n un camino en vas de e'plotación.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 10/17
Producción de Proteínas Terapéuticas Recombinantes.
Ejemplos de Proteínas Recombinantes
• Insulina: Diabetes mellitus.
• Somatostatina: Hormona del crecimientohumano.• Eritropoyetina: Pacientes anémicos con
insuficiencia renal crónica.• Somatotropina: Enanismo congénito (algunos
casos de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob). La
bovina se usa para incrementar la producción deleche en vacas.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 11/17
La Insulina.
La insulina Normal que es
biológicamente activa es
monomérica o existe como únicamolécula. Tiene dos
encadenamientos largos del
aminoácido o encadenamientos del
polipéptido. Los encadenamientos
son A de cadena con 21
aminoácidos y el encadenamientoB con 30 aminoácidos.
Dos puentes de disulfuro conectan
los encadenamientos, y encadenan
A contienen un puente de
disulfuro interno (residuos A6 a
A11).
Estas juntas son similares en
todos los formularios mamíferos
de la insulina.
Trabajos de Fred Sanger.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 12/17
La Insulina.Existen dos rutas distintas para la producción de Insulina:
1.Producir por separado ambas cadenas para posteriormente
asociarlas químicamente.2. Producir proinsulina que será procesada hasta insulina madura
mediante métodos enzimáticos.
Obtención de insulina por primera vez en bacterias (1982)
http://www.dnalc.org/view/15926-Synthetic-insulin.html
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 13/17
La Insulina.1. Producir por separado ambas cadenas para posteriormente
asociarlas químicamente.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 14/17
2. Producir proinsulina que será procesada hasta insulina madura
mediante métodos enzimáticos.
La Insulina.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 15/17
Campo de aplicación Usos Benefcios
Industria armacéuticaProducción de compuestosactivos, intermediarios terapias.
Disminuye costos y tiempo deproducción, fármacos másespecícos, disminuyereacciones inmunológicas einfecciones
Aplicaciones ambientalesDetección de contaminantesmediante anticuerposmonoclonales
Más baratos y rápidos que laspruebas convencionales. Sepueden aplicar en campo
Industria papeleraMeora el proceso demanufactura mediante el uso deen!imas
Disminuye la to"icidad de losresiduos del procesamiento dela pulpa
Industria textil
#plicaciones en la fabricaciónsecado y terminación deproductos, adición de en!imas
en detergentes
Disminuye la to"icidad deresiduos de producción,detergentes más efectivos
Industrias de losalimentos
Procesos de producción,generación de aditivos yconservadores
Meora de procesos, calidad deproductos, t$cnicas de análisis
Industria energética%so de en!imas en procesos deproducción de biocombustibles
&eneración de biocombustiblesmás limpios y a partir dedesec'os industriales oagrícolas
Aplicaciones de las Proteínas
Recombinantes.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 16/17
La expresión recombinante de DNA proporciona un
sistema de producción ilimitada de proteínas cuya
presencia en la naturaleza sea escasa o suaislamiento implique dificultades. Es
responsabilidad nuestra el uso que hagamos de ello.
7/17/2019 Producción Heteróloga de Proteínas
http://slidepdf.com/reader/full/produccion-heterologa-de-proteinas 17/17
Gamboa RA, Trujillo RMA. 2009. Un acercamiento a la producción de proteí nas
recombinantes terap$uticas de uso humano. El Residente 4 !", #$%9&.
Gue'ara%(ernánde) *, +ópe)%a'ala AA, -im$ne)%Guti$rre) +R, /otelo%Mundo RR.20&!. erspecti'as actuales del uso de proteí nas recombinantes su importancia
en la in'esti1ación cientí ica e industrial. Biotecnia &3 !", #%&$.
+ara AR. 2009. roducción de proteí nas recombinantes en Escherichia coli . Revista
Mexicana de Ingenier í a Quí mica &0 2", 209%22!.
outou i(ales RA, Martí ne) *A, andelario 5rontela M. &994. 6anco de $lulas
rimario 6"7 aracteri)ación papel en la producción de proteí nas
recombinantes. Biotecnolog í a Aplicada && &", 33%82.
roteoGeni. 20&4. roducci:n de prote;na en *. coli *scherichia oli" puriicaci:n.
alomares, ). #., *strada+Mondaca, S. y amíre!, -. . /001. Production ofrecombinant proteins2 c'allenges and solutions. Met'ods in Molecular3iology. /45267+7/.
8lin 3elling'an, 9im. :#pril /00;< =ature 3iotec'nology volume /5, number 1.
>0/+>01. http7<<===.proteo1eni%antibod.com<es<produccion%proteina<produccion%ecoli
http7<<bio1enmol.blo1spot.com.es
http7<<===.dnalc.or1<'ie=<&39&8%>?A%transormation.html
http7<<===.dnalc.or1<'ie=<&3928%/nthetic%insulin.html
http7<<===.emea.europa.eu<humandocs<>5s<*AR<atrn<03#$08es&.pd
Referencias.