Clonagem e expressão de uma fosfolipase D recombinante do veneno da aranha Loxosceles gaucho

Translated title
Cloning and expression of a recombinant phospholipase D from Loxosceles gaucho spider venom

Publication type
Master's thesis
Language
Portuguese
Access rights
Open Access
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Abstract
The venom of the Loxosceles sp spiders comprises a mix of diverse toxins which results in an intense local inflammatory reaction, promotes dermonecrotic skin lesion, platelet aggregation, hemolytic anemia, and acute renal failure in rare cases. Among the toxins found in the venom, the phospholipases D (PLDs) also called dermonecrotic toxins, are the most important and well-studied proteins in the venom, since they assemble the main effects observed in loxoscelism. Despite the importance of these toxins, the biological analyses of PLDs are hampered by their small amount obtained in the venom. Therefore, the strategy of cloning and expression of these toxins in recombinant form in the bacterial system has been widely used and it is currently an important approach to obtain a huge amount of these molecules and to study their biological effects. However, despite the importance of Loxosceles gaucho venom, until now, any PLDs from this specie was isolated, cloned or expressed in a recombinant form. Thereby, in this work, we showed the cloning of cDNA that codifies a PLD from L. gaucho venom gland in pAE plasmid. The recombinant protein, named LgRec1 was produced in E. coli and then purified by IMAC, that resulted in a single band with molecular weight of 32kDa and a yield of 3.2 mg/L for culture medium. Analyzes of biological activity of this toxin showed that is able to promote local reaction (edema, erythema, bruising and pallor) and dermonecrosis; induce platelet aggregation; hydrolyze sphingomyelin and cause hemolysis. Neutralization assays using antibodies produced in rabbits to LgRec1 showed to be effective in inhibiting the local reaction (~ 65%) and dermonecrosis (~ 100%) evoked by whole venom, this indicates a potential use of these antibodies in neutralizing the toxic effects of envenomation. Therefore, the data presented in this work could help us understand the mechanism of action of PLDs in the envenomation caused by Loxosceles spider genus.
metadata.dc.description.abstractpt
O veneno de aranhas Loxosceles compreende uma mistura de diversas toxinas que induz uma intensa reação inflamatória local, promove lesão dermonecrótica, agregação plaquetária, anemia hemolítica e insuficiência renal aguda em casos raros. Entre as várias toxinas encontradas no veneno, as fosfolipases D (FLD), também denominadas de toxinas dermonecróticas, são as mais importantes e mais bem estudadas, uma vez que albergam os principais efeitos observados no loxoscelismo. Apesar de sua importância, a análise biológica de FLDs é dificultada pela quantidade reduzida de veneno obtido. Assim, a estratégia de clonagem e expressão destas toxinas, na forma recombinante em sistema bacteriano, tem sido amplamente empregada e é atualmente uma abordagem muito importante para obter grande quantidade destas toxinas no sentido de estudar os seus efeitos biológicos. Contudo, apesar da importância do veneno de Loxosceles gaucho, até o presente momento nenhuma FLDs desta espécie foi isolada, clonada ou expressa na forma recombinante. Deste modo, mostramos neste trabalho, a clonagem do cDNA que codifica uma FLD da glândula de veneno de L. gaucho em vetor pAE. A proteína recombinante, denominada de LgRec1, foi produzida em E. coli e purificada por IMAC, resultando em uma banda única com massa molecular de 32KDa e rendimento de 3,2 mg/L cultura. Análises de atividade biológica desta toxina mostrou que ela é capaz de promover reação local (edema, eritema, equimose e palidez) e dermonecrose; induzir agregação plaquetária; hidrolizar esfingomielina e promover hemólise. Testes de neutralização utilizando anticorpos produzidos em coelhos contra a LgRec1, mostraram-se eficazes em inibir a reação local (~ 65%) e a dermonecrose (~ 100%) promovidas pelo veneno, indicando um potencial para o uso destes anticorpos na neutralização dos efeitos tóxicos do veneno total. Dessa forma, os dados apresentados neste trabalho poderão colaborar para a compreensão dos mecanismos de ação das FLDs no envenenamento provocado pelas aranhas do gênero Loxosceles.
Reference
CAPORRINO, Maria Cristina. Clonagem e expressão de uma fosfolipase D recombinante do veneno da aranha Loxosceles gaucho. 2014. 80 p. Dissertação (Mestrado em Ciências - Toxinologia) - Instituto Butantan, São Paulo, 2014.
Caporrino MC. Clonagem e expressão de uma fosfolipase D recombinante do veneno da aranha Loxosceles gaucho [Cloning and expression of a recombinant phospholipase D from Loxosceles gaucho spider venom] [Master's thesis]. São Paulo: Instituto Butantan; 2014. 80 p. Portuguese
Link to cite this reference
https://repositorio.butantan.gov.br/handle/butantan/3329
Issue Date
2014


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