Expressão heteróloga de L-asparaginase tipo II de Penicillium cerradense em sistema de expressão de Escherichia coli BL21 (DE3)

Abstract

A leucemia linfoblástica aguda (LLA) é um câncer hematológico caracterizado pela proliferação descontrolada de precursores linfoides e apresenta elevada incidência em crianças e adolescentes. A L-asparaginase (L-ASNase) é um biofármaco essencial no tratamento da LLA, atuando pela depleção sistêmica de L-asparagina, levando à apoptose de células leucêmicas incapazes de sintetizar esse aminoácido. Entretanto, as L-ASNases atuais, derivadas de bactérias, estão associadas a reações adversas imunológicas, o que motiva a busca por fontes alternativas da enzima. O fungo Penicillium cerradense, isolado do Cerrado brasileiro, apresentou uma L-ASNase do tipo II, com baixa atividade da glutaminase e potencial imunológico favorável, configurando-se como uma promissora fonte fúngica para o desenvolvimento biofarmacêutico. Para possibilitar sua caracterização bioquímica e futura aplicação terapêutica, este trabalho avaliou a expressão heteróloga da L-ASNase II de P. cerradense em Escherichia coli BL21(DE3) utilizando o vetor pET21 e diferentes condições de autoindução. Inicialmente, foram cultivados dez clones recombinantes e selecionado o clone com maior atividade específica e banda proteica mais expressiva (~38 kDa) em SDS-PAGE 12%, destacando-se o clone 6. Em seguida, sua expressão foi analisada em diferentes meios (mLB, mTB e M9) e sob indução com IPTG 0,1 mM, galactose 0,4 mM e lactose 0,4 mM separadamente, com cada indutor e os respectivos meios. Os resultados demonstraram que a expressão ocorreu predominantemente na fração insolúvel. A maior atividade específica foi observada no cultivo em meio quimicamente definido M9, na ausência de indutor. Assim, o estudo indica que a L-ASNase de P. cerradense pode ser eficientemente expressa em E. coli BL21(DE3) por sistemas de autoindução, embora em pequenas quantidades, que podem posteriormente ser otimizadas, representando um passo fundamental para futuras etapas de purificação, caracterização e avaliação de seu potencial biofarmacoterapêutico.