Evaluación de Komagataella phaffii ΔOCH1 en la producción de la proteína recombinante Iduronato-2-sulfatasa

Mosos Hernandez, Valentina

Evaluación de Komagataella phaffii ΔOCH1 en la producción de la proteína recombinante Iduronato-2-sulfatasa

dc.contributor.advisor	Almeciga Diaz, Carlos Javier	spa
dc.contributor.advisor	Espejo Mojica, Angela Johana	spa
dc.contributor.author	Mosos Hernandez, Valentina	spa
dc.contributor.evaluator	Rivera Hoyos, Claudia Marcela	spa
dc.contributor.studentid	00020488082	spa
dc.contributor.studentid	00020488082	spa
dc.date.accessioned	2025-08-01T20:57:04Z
dc.date.available	2025-08-01T20:57:04Z
dc.date.created	2025-01-20	spa
dc.description.abstract	La enzima iduronato-2-sulfatasa (IDS, E.C.3.1.6.13) es una sulfatasa lisosomal involucrada en la catálisis del heparán sulfato y el dermatán sulfato. La deficiencia en la actividad de esta enzima, debido a mutaciones en el gen IDS, conlleva al desarrollo de la Mucopolisacaridosis tipo II o síndrome de Hunter. Actualmente, la terapia de reemplazo enzimático (TRE) representa la principal estrategia para el tratamiento de esta enfermedad. En este contexto, Komagataella phaffii, una levadura metilotrófica ampliamente utilizada en la academia y la industria como sistema de expresión heterólogo para proteínas recombinantes, se destaca como una alternativa para la producción de bioterapéuticos gracias a su capacidad de realizar modificaciones postraduccionales similares a las humanas. Sin embargo, la hipermanosilación generada en las N-glicosilaciones de esta levadura, representa una barrera para el desarrollo de enzimas recombinantes funcionales y seguras para uso en humanos. En este sentido, el uso de cepas modificadas mediante glicoingeniería representa una alternativa para el desarrollo de una nueva TRE para esta enfermedad. En este trabajo se evaluó la producción y actividad de la enzima IDS recombinante expresada en K. phaffii ΔOCH1, una cepa modificada mediante glicoingeniería, para el tratamiento de la Mucopolisacaridosis tipo II. El cDNA de la enzima IDS fue clonado en el plásmido pPICZαA y transformado en K. phaffii ΔOCH1 mediante electroporación. Los clones resistentes a Zeocina fueron evaluados inicialmente a escala de 10 mL, obteniendo un clon con actividad volumétrica de 0,2735 U/mL, 18,5 veces mayor que la obtenida previamente por el Instituto de Errores Innatos del Metabolismo (IEIM) con la cepa K. phaffii GS115 (0,0128 U/mL) De forma similar, a escala de 400 mL este clon mostró una actividad 7,45 veces mayor (0,149 U/mL) que la obtenida con la cepa de K. phaffii GS115 (0,020 U/mL). Bajo esta misma escala la cepa ΔOCH1 generó mayor biomasa (63,53 g/L) en comparación con GS115 (21,231 g/L). El aumento de la productividad por parte de ΔOCH1 se puede explicar principalmente por la deleción del gen OCH1 el cual permite glicosilaciones homogéneas y cortas que facilitarían el plegamiento, secreción y funcionalidad de la IDS recombinante. Estos resultados representan un paso importante en el desarrollo de una nueva alternativa de tratamiento para la MPS II.	spa
dc.description.abstractenglish	The enzyme iduronate-2-sulfatase (IDS, E.C.3.1.6.13) is a lysosomal sulfatase involved in the catalysis of heparan sulfate and dermatan sulfate. Deficiency in the activity of this enzyme, due to mutations in the IDS gene, leads to the development of Mucopolysaccharidosis type II or Hunter syndrome. Currently, enzyme replacement therapy (ERT) represents the main strategy for the treatment of this disease. In this context, Komagataella phaffii, a methylotrophic yeast widely used in academia and industry as a heterologous expression system for recombinant proteins, stands out as an alternative for the production of biotherapeutics due to its ability to perform human-like post-translational modifications. However, the hypermannosylation generated in the N-glycosylations of this yeast represents a barrier to the development of functional and safe recombinant enzymes for use in humans. In this sense, the use of glycoengineered strains represents an alternative for the development of a new ERT for this disease. In this work, the production and activity of the recombinant IDS enzyme expressed in K. phaffii ΔOCH1, a glycoengineered modified strain, was evaluated for the treatment of Mucopolysaccharidosis type II. The IDS enzyme cDNA was cloned into plasmid pPICZαA and transformed into K. phaffii ΔOCH1 by electroporation. The Zeocin-resistant clones were initially evaluated at 10 mL scale, obtaining a clone with a volumetric activity of 0.2735 U/mL, 18.5 times higher than that previously obtained by the Institute of Inborn Errors of Metabolism (IEIM) with strain K. phaffii GS115 (0.0128 U/mL) Similarly, at 400 mL scale this clone showed an activity 7.45 times higher (0.149 U/mL) than that obtained with the K. phaffii GS115 strain (0.020 U/mL). Under this same scale the ΔOCH1 strain generated higher biomass (63.53 g/L) compared to GS115 (21.231 g/L). The increased productivity by ΔOCH1 can be explained mainly by the deletion of the OCH1 gene which allows homogeneous and short glycosylations that would facilitate the folding, secretion and functionality of the recombinant IDS. These results represent an important step in the development of a new treatment alternative for MPS II.	spa
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Microbiólogo (a) Industrial
dc.format	PDF
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	instname:Pontificia Universidad Javeriana
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana
dc.identifier.repourl	repourl:https://repository.javeriana.edu.co
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10554/70824
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Pontificia Universidad Javeriana
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Microbiología Industrial
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	info:eu-repo/semantics/openAccess
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dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Iduronate-2-sulfatase
dc.subject	Mucopolysaccharidosis type II
dc.subject	Enzyme replacement therapy
dc.subject	Komagataella phaffii ΔOCH1
dc.subject	Heterologous expression
dc.subject	Recombinant protein
dc.subject	Glycoengineering
dc.subject.armarc	Microbiología industrial - Tesis y disertaciones académicas
dc.subject.armarc	Proteínas recombinantes - Producción	spa
dc.subject.armarc	Hongos de la levadura	spa
dc.subject.keyword	Iduronate-2-sulfatasa
dc.subject.keyword	Mucopolisacaridosis tipo II
dc.subject.keyword	Terapia de reemplazo enzimático
dc.subject.keyword	Komagataella phaffii ΔOCH1
dc.subject.keyword	Expresión heteróloga
dc.subject.keyword	Proteína recombinante
dc.subject.keyword	Glicoingeniería
dc.title	Evaluación de Komagataella phaffii ΔOCH1 en la producción de la proteína recombinante Iduronato-2-sulfatasa	spa
dc.title.english	Evaluation of Komagataella phaffii ΔOCH1 in the production of recombinant Iduronate-2-sulfatase protein	spa
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.driver	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado