Expresión heteróloga y purificación de la proteína antigénica de superficie CpSUB2 de Cryptosporidium parvum para formulaciones vacunales

Abstract

Cryptosporidium parvum es el principal agente etiológico de la diarrea neonatal de terneros en Argentina, condición que compromete el rendimiento económico-productivo de los bovinos en las ganaderías lecheras. Es, asimismo, de importancia para la salud pública por ser una especie zoonótica. Por ello, es necesario el desarrollo de métodos de inmunización efectivos contra este parásito. Al igual que otros protozoos del phylum Apicomplexa, C. parvum expone en la superficie de la membrana celular antígenos anclados por puentes de glicosilfosfatidilinositol (GPI), que constituyen candidatos vacunales prometedores. En trabajos previos se ha identificado el repertorio de proteínas ancladas a GPI en este parásito. Entre ellas, se encuentra CpSUB2, una proteína inmunodominante, que genera una respuesta humoral en los bovinos infectados por C. parvum. El objetivo de este trabajo fue la expresión y purificación de un fragmento del candidato vacunal CpSUB2 que podría ser utilizado en formulaciones vacunales. En primer lugar, mediante el análisis in silico se seleccionó un fragmento hidrofìlico de 392 aminoácidos de esta proteína para su expresión en un sistema procariota. Luego de la clonación del correspondiente segmento de ADN en un vector adecuado y la transformación de bacterias Escherichia coli competentes, se seleccionó un clon recombinante y se determinaron las condiciones óptimas de expresión y purificación de la proteína. Siguiendo el protocolo optimizado, se produjeron 5,8 mg de proteína recombinante a partir de 400 ml de cultivo bacteriano. En futuros estudios, el candidato vacunal expresado será incluido en ensayos vacunales para testear su capacidad de proteger terneros contra la criptosporidiosis bovina.

Cryptosporidium parvum is the main etiological agent of neonatal diarrhea in calves in Argentina, a condition that compromises the economic and productive performance of cattle in dairy farms. It is also important for public health because it is a zoonotic species. Therefore, the development of an effective vaccine against this parasite is necessary. Like other protozoa of the phylum Apicomplexa, C. parvum displays glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored antigens on the cell membrane surface, which are promising vaccine candidates. Previous work has identified the repertoire of GPI-anchored proteins in this parasite. Among them is CpSUB2, an immunodominant protein, i.e. that generates a humoral response in C. parvum-infected cattle. The aim of this work was the expression and purification of a fragment of the vaccine candidate CpSUB2 so that it can be further used in vaccine formulations. First, a 392 amino acid hydrophilic fragment of this protein was selected by in silico analysis for expression in a prokaryotic system. After cloning the corresponding DNA segment into a suitable vector and transformation of competent Escherichia coli bacteria, a recombinant clone was selected and conditions for protein expression and purification were optimized. On a laboratory scale, 5.8 mg of recombinant protein were produced from 400 ml of bacterial culture. In future studies, the recombinantly expressed antigen will be tested in vaccine trials to test its capacity to protect calves against bovine cryptosporidiosis.