Otimização de protocolos de expressão e purificação de metiltransferases de ZIKV e YFV

dc.contributor.advisor-co1Fuentes, Andrea Soares da Costa
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2426157257540389
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7379-1136
dc.contributor.advisor1de Moraes Roso Mesquita, Nathalya Cristina
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4643554485061867
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3545-4331
dc.contributor.authorDantas, Letícia Piazentin
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/0251502004426197
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0004-4358-0268
dc.date.accessioned2025-02-26T13:28:59Z
dc.date.issued2025-02-10
dc.description.abstractThis study aimed to optimize protocols for the expression and purification of methyltransferases from Zika (ZIKV) and Yellow Fever (YFV) viruses, which belong to the Flavivirus genus, which includes important pathogens associated with epidemic outbreaks and serious complications, such as microcephaly, Guillain-Barré syndrome and hemorrhagic hepatitis. These viruses have RNA genomes with a 5' cap modified by methyltransferases (MTase), ensuring greater stability and evasion of the host's immune system. To explore these proteins as potential therapeutic targets, expression tests were performed in Escherichia coli Rosetta DE3, identifying the ideal conditions as plasmid M11, ZYM 5052 medium and a temperature of 18°C for methyltransferase from the virus that causes Yellow Fever and for methyltransferase from the virus that causes Zika Fever. YFV methyltransferase purification was performed by affinity and molecular exclusion chromatography, resulting in proteins of high purity and stability in HEPES (NaOH) buffer (pH 7.5, 500 mM NaCl and 5% glycerol), which is ideal for functional preservation of the protein. However, Zika virus methyltransferase showed lower efficiency in the purification process, which negatively impacted its stability and final yield.This study provides a solid basis for expression and purification of methyltransferases for futurebiochemical and structural investigations, in addition to contributing to the advancement in thedevelopment of antiviral strategies against these flaviviruses. The next work steps include the optimization of the ZIKV methyltransferase purification protocol, biophysical, biochemical and structural characterization of the methyltransferases, using techniques such as size exclusion chromatography (SEC) with multiangle light scattering (MALS) (SEC-MALS), differential scanning fluorimetry (DSF), circular dichroism (CD), fluorescence spectroscopy and X-ray crystallography, in addition to functional analysis of enzymatic activity.eng
dc.description.resumoEste trabalho teve como objetivo a otimização de protocolos para a expressão e purificação de metiltransferases dos vírus Zika (ZIKV) e Febre Amarela (YFV), pertencentes ao gênero Flavivirus, que inclui importantes patógenos associados a surtos epidêmicos e graves complicações, como microcefalia, síndrome de Guillain-Barré e hepatite hemorrágica. Esses vírus possuem genomas de RNA com um cap 5' modificado por metiltransferases (MTase), garantindo maior estabilidade e evasão do sistema imunológico do hospedeiro. Para explorar essas proteínas como potenciais alvos terapêuticos, foram realizados testes de expressão em Escherichia coli Rosetta DE3, identificando como condições ideais o plasmídeo M11, o meio ZYM 5052 e a temperatura de 18°C, para metiltransferase do vírus causador da Febre Amarela e para metiltransferase do vírus causador da Febre Zika. A purificação da metiltransferase de YFV foi realizada por cromatografia de afinidade e exclusão molecular, resultando em proteínas de alta pureza e uma estabilidade no tampão HEPES (NaOH) (pH 7,5, 500 mM de NaCl e 5% de glicerol), no qual é ideal para preservação funcional da proteína. No entanto, a metiltransferase do vírus Zika apresentou uma menor eficiência no processo de purificação, o que impactou negativamente sua estabilidade e rendimento final. Este estudo fornece uma base sólida de expressão e purificação de metiltransferases para futuras investigações bioquímicas e estruturais, além de contribuir para o avanço no desenvolvimento de estratégias antivirais contra esses flavivírus. As próximas etapas de trabalho incluem a otimização do protocolo de purificação de metiltransferase de ZIKV, caracterização biofísica, bioquímica e estrutural das metiltransferases, utilizando técnicas como, cromatografia de exclusão de tamanho (SEC) com dispersão de luz multiangular (MALS) (SEC-MALS), fluorimetria de varredura diferencial (Differential Scanning Fluorimetry - DSF), dicroísmo circular (Circular Dichroism - CD), espectroscopia de fluorescência e cristalografia de raios-X, além de análises funcionais de atividade enzimática.
dc.identifier.citationDANTAS, Letícia Piazentin. Otimização de protocolos de expressão e purificação de metiltransferases de ZIKV e YFV. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21462.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21462
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseBiotecnologia - Biotec
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectFlavivírus
dc.subjectMetiltransferase
dc.subjectExpressão
dc.subjectPurificação
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
dc.titleOtimização de protocolos de expressão e purificação de metiltransferases de ZIKV e YFV
dc.title.alternativeOptimization of expression and purification protocols for ZIKV and YFV methyltransferaseseng
dc.typeTCC

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