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dc.contributor.author
Marin Viegas, Vanesa Soledad
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dc.contributor.author
Acevedo, Gonzalo Raúl
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dc.contributor.author
Bayardo, Mariela Paula
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dc.contributor.author
Chirdo, Fernando Gabriel
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dc.contributor.author
Petruccelli, Silvana
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dc.date.available
2018-06-18T20:25:00Z
dc.date.issued
2015-12
dc.identifier.citation
Marin Viegas, Vanesa Soledad; Acevedo, Gonzalo Raúl; Bayardo, Mariela Paula; Chirdo, Fernando Gabriel; Petruccelli, Silvana; Production of the main celiac disease autoantigen by transient expression in Nicotiana benthamiana; Frontiers Research Foundation; Frontiers in Plant Science; 6; 12-2015; 1-11
dc.identifier.issn
1664-462X
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/49133
dc.description.abstract
Celiac Disease (CD) is a gluten sensitive enteropathy that remains widely undiagnosed and implementation of massive screening tests is needed to reduce the long term complications associated to untreated CD. The main CD autoantigen, human tissue transglutaminase (TG2), is a challenge for the different expression systems available since its cross-linking activity affects cellular processes. Plant-based transient expression systems can be an alternative for the production of this protein. In this work, a transient expression system for the production of human TG2 in Nicotiana benthamiana leaves was optimized and reactivity of plant-produced TG2 in CD screening test was evaluated. First, a subcellular targeting strategy was tested. Cytosolic, secretory, endoplasmic reticulum (C-terminal SEKDEL fusion) and vacuolar (C-terminal KISIA fusion) TG2 versions were transiently expressed in leaves and recombinant protein yields were measured. ER-TG2 and vac-TG2 levels were 9- to 16-fold higher than their cytosolic and secretory counterparts. As second strategy, TG2 variants were co-expressed with a hydrophobic elastin-like polymer (ELP) construct encoding for 36 repeats of the pentapeptide VPGXG in which the guest residue X were V and F in ratio 8:1. Protein bodies (PB) were induced by the ELP, with a consequent two-fold-increase in accumulation of both ER-TG2 and vac-TG2. Subsequently, ER-TG2 and vac-TG2 were produced and purified using immobilized metal ion affinity chromatography. Plant purified ER-TG2 and vac-TG2 were recognized by three anti-TG2 monoclonal antibodies that bind different epitopes proving that plant-produced antigen has immunochemical characteristics similar to those of human TG2. Lastly, an ELISA was performed with sera of CD patients and healthy controls. Both vac-TG2 and ER-TG2 were positively recognized by IgA of CD patients while they were not recognized by serum from non-celiac controls. These results confirmed the usefulness of plant-produced TG2 to develop screening assays. In conclusion, the combination of subcellular sorting strategy with co-expression with a PB inducing construct was sufficient to increase TG2 protein yields. This type of approach could be extended to other problematic proteins, highlighting the advantages of plant based production platforms.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Frontiers Research Foundation
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.subject
Celiac Disease
dc.subject
Elastin-Like Polymer
dc.subject
Human Tissue Transglutaminase
dc.subject
Secretory Pathway
dc.subject
Vacuolar Sorting
dc.subject.classification
Otras Ciencias Biológicas
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dc.subject.classification
Ciencias Biológicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Production of the main celiac disease autoantigen by transient expression in Nicotiana benthamiana
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2018-06-18T14:14:26Z
dc.journal.volume
6
dc.journal.pagination
1-11
dc.journal.pais
Suiza
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dc.journal.ciudad
Lausana
dc.description.fil
Fil: Marin Viegas, Vanesa Soledad. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Acevedo, Gonzalo Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; Argentina
dc.description.fil
Fil: Bayardo, Mariela Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Chirdo, Fernando Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; Argentina
dc.description.fil
Fil: Petruccelli, Silvana. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
dc.journal.title
Frontiers in Plant Science
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2015.01067/full
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2015.01067
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