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Funcionalización de VLP del bacteriófago P22 con péptidos biomiméticos para entrega dirigida en líneas celulares
Functionalization of bacteriophage P22 VLP’s with biomimetic peptides for targeted delivery in cell lines
Jusseth Torres Miranda
ANDRES ZARATE ROMERO
Acceso Abierto
Atribución
VLP, VLP P22, péptidos dirigidos, entrega dirigida, modificación genética
VLP, VLP P22, targeted peptides, targeted delivery, genetic modifications
La entrega dirigida de agentes terapéuticos se presenta como una herramienta futura y eficiente para el tratamiento y diagnóstico de enfermedades. Para realizar la entrega de medicamentos, se pueden emplear VLP (del inglés virus-like-particles), las cuales son nanopartículas de proteínas que pueden autoensamblarse. VLP derivadas del bacteriófago P22, pueden ser dirigidas de forma específica mediante una funcionalización con ligantes dirigidos, los cuales permitan una acumulación preferencial en el tejido específico. Algunos de estos ligantes pueden ser péptidos, como P12, CREKA y CSP-1, los cuales se encuentra dirigidos a células de cáncer de próstata, coágulos de fibrina en tumores y HSPG en células de hígado. En este trabajo, se realizó la funcionalización superficial de VLP P22 con estos péptidos, mediante una fusión genética del extremo C-terminal de la proteína de capa CP a cada péptido. La fusión genética de CP y los péptidos, y de la proteína de andamiaje SP a GFP, para su uso como marcador de fluorescencia, se realizó mediante PCR. Las cápsides fueron producidas mediante su expresión diferencial en E. coli, y se purificaron empleando dos fases, una ultracentrifugación en un colchón de sacarosa y por cromatografía de exclusión por tamaño. La variante con CSP-1 se aglomeró y precipitó durante el proceso de purificación, por lo cual no se continuó con la purificación. Cápsides VLP P22 de tamaño y forma esperada, alrededor de 60 nm e icosaédrica, fueron obtenidas. Sin embargo, se presentó una gran cantidad de cápsides aberrantes, de mayor tamaño y con múltiples capas, lo cual se atribuye a la baja expresión de la SP en su forma fusionada. Además, las cápsides diseñadas no lograron tener una acumulación preferencial en las células objetivo, células de cáncer de próstata y fibroblastos, indicando que, aunque se obtuvieron cápsides funcionalizadas, estas no fueron dirigidas.
Targeted delivery of therapeutic agents can be an efficient tool in the diagnosis and treatment of various diseases. To deliver therapeutic agents, VLP's, self-assembled protein nanoparticles, can be used. VLP's derived from bacteriophage P22 can be specifically targeted through functionalization with targeted ligands, which allow for a preferential accumulation in the target site. Some of these ligands can be peptides, such as P12, CREKA and CSP-1, which are targeted to prostate cancer cells, tumor’s fibrin clots and HSPG in liver cells. In this work, the surface of VLP P22 was functionalized with the previous peptides through genetic fusion with the C-terminal of the coat protein CP. Briefly, genetic fusion of the targeted peptides and CP, and the scaffolding protein SP and GFP, as a fluorescence marker, was achieved through PCR. The capsids were produced using differential expression in E. coli cells and were later purified through ultracentrifugation in a sucrose cushion and size exclusion chromatography. The variant with CSP-1 was removed due to agglomerations and precipitation during purification. VLP P22 capsids of the reported size and shape, 60 nm and icosahedral, were obtained. However, aberrant capsids, of larger size and multiple layers, were present in high proportion, which is believed to be caused by the low expression of SP in its fused form. The designed capsids did not show evidence of targeting capability, due to the absence of accumulation in the target cells, prostate cancer cells and fibroblasts, indicating that the produced VLP P22 were functionalized but not targeted.
CICESE
2024
Tesis de maestría
Español
Torres Miranda, J. 2024. Funcionalización de VLP del bacteriófago P22 con péptidos biomiméticos para entrega dirigida en líneas celulares. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 73 pp.
POLIPÉPTIDOS Y PROTEÍNAS
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