Plant-produced microbicides against the human immunodeficiency and severe acute respiratory symptom viruses

Autor: Blanco Perera, Amaya
Přispěvatelé: Santiveri Morata, Paquita, Armario-Nájera, Victoria, Universitat de Lleida. Departament de Producció Vegetal i Ciència Forestal
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
TDR. Tesis Doctorales en Red
instname
Popis: La meva dissertació es centra en l'avaluació de l'activitat antiviral de microbicides recombinats en l'endosperma d'arròs transgènic, seguida d'estudis per millorar el rendiment mitjançant una reprogramació epigenètica i per avaluar la productivitat en condicions de camp. Els microbicides assajats van ser les lectines SD1 i cianovirina-N (CV-N). SD1 es va expressar sola i CV-N en un microbicida de triple combinació (generada anteriorment) que també contenia l'anticos monoclonal 2G12 i la lectina griffithsin (GRFT}. Inicialment vaig avaluar l'expressió de SD1 per determinar si l'endosperma d'arròs era adequat com a plataforma per a la seva producció i per avaluar la seva eficacia a contra el VIH, la SARS-CoV-1 i el SARS-CoV-2. SD1 es va expressar en l'endosperma d'arròs i va ser capaç d'unir-se eficaçment a les glicoproteïnes gp120 i S1 deis virus de VIH i del SARS-CoV, respectivament. A més, en el context de l'extracte cru, SD1 va ser més eficaç en la neutralització de VIH. Es van desenvolupar estudis de modelització d'interaccions per avaluar la unió entre SVN i S1. Les prediccions deis models van ser congruents amb la unió in vitro de SD1 a S1 en l'extracte cru. Un cop establert que SD1 mostra una activitat antiviral contra els virus del VIH i del SARS-CoV, vaig demostrar la capacitat del triple microbicida combinat a l'endosperma d'arròs (2G12, GRFT i CV-N) per neutralitzar el virus del SARS-CoV- 2. Posteriorment, vaig determinar la unió in vitro de el CV-N i el GRFT a l'S1 i vaig concloure que el CV-N s'unia amb més força que el GRFT. Un anàlisi detallat deis extractes vegetals va revelar que l'extracte d'endosperma d'arròs exercia un efecte neutralitzador independent. Vaig trobar activitat neutralitzadora de virus de l'extracte de tipus salvatge a les fraccions de proteïnes (globulines, prolamines i glutelines), atribuint la major part de l'activitat a la fracció de globulines. Mitjançant experiments de modelització molecular, vaig explicar que el comportament de les lectines en presencia de l'extracte de proteïnes d'arròs podria ser a causa de la naturalesa de les interaccions moleculars amb el S1. Mi disertación se centra en la evaluación de la actividad antiviral de microbicidas recombinantes en el endospermo de arroz transgénico, seguida de estudios para mejorar el rendimiento mediante reprogramación epigenética y para evaluar la productividad en condiciones de campo. Los microbicidas ensayados fueron las lectinas SD1 y cianovirina-N (CV-N). SD1 se expresó sola y CV-N en un microbicida de triple combinación (generado anteriormente) que también contenía el anticuerpo monoclonal 2G12 y la lectina griffithsin (GRFT). Inicialmente, evalué la expresión de SD1 para determinar si el endospermo de arroz era adecuado como plataforma para su producción y para evaluar su eficacia contra el VIH, el SARS-CoV-1 y el SARS-CoV-2. SD1 se expresó en el endospermo de arroz y fue capaz de unirse eficazmente a las glicoproteínas gp120 y S1 de los virus del VIH y del SARS-CoV, respectivamente. Además, en el contexto del extracto crudo, SD1 fue más eficaz en la neutralización del VIH. Se desarrollaron estudios de modelización de interacciones para evaluar la unión entre SVN y S 1. Las predicciones de los modelos fueron congruentes con la unión in vitro de SD1 a S1 en el extracto crudo. Una vez establecido que SD1 muestra una actividad antiviral contra los virus del VIH y del SARS-CoV, demostré la capacidad del triple microbicida combinado en el endospermo de arroz (2G12, GRFT y CV-N) para neutralizar el virus del SARS-CoV-2. Posteriormente, determiné la unión in vitro del CV-N y el GRFT al S1 y concluí que el CV-N se unía con más afinidad que el GRFT. Un análisis detallado de los extractos vegetales reveló que el extracto de endospermo de arroz ejercía un efecto neutralizador independiente. Encontré actividad neutralizadora de virus del extracto de tipo salvaje en las fracciones de proteínas (globulinas, prolaminas y glutelinas), atribuyendo la mayor parte de la actividad a la fracción de globulinas. Mediante experimentos de modelización molecular, expliqué que el comportamiento de las lectinas en presencia del extracto de proteínas de arroz podría deberse a la naturaleza de las interacciones moleculares con el S1. My dissertation focuses on the evaluation of the antiviral activity of recombinant microbicides in transgenic rice endosperm, followed by studies to improve their yield in planta through epigenetic reprogramming and to assess productivity under field conditions. The microbicides tested were the lectins SD1 and cyanovirin-N (CV-N). SD1 was expressed alone and CV-N in a triple combination microbicide (generated earlier) also containing the monoclonal antibody 2G12 and the lectin griffithsin (GRFT). lnitially, 1 assessed SD1 expression to determine whether rice endosperm was suitable as a platform for its production and to evaluate its efficacy against HIV, SARS-CoV-1 and SARS-CoV-2. SD1 was expressed in rice endosperm and was able to efficiently bind to the gp120 and S1 glycoproteins of HIV and SARS-CoV viruses, respectively. Furthermore, in the context of the crude extract, SD1 was more effective in neutralizing HIV. lnteraction modelling studies were developed to assess the binding between SVN and S1. Modelling predictions were congruent with in vitro binding of SD1 to S1 in the crude extract. Having established that SD1 exhibits antiviral activity against HIV and SARS-CoV viruses, 1 demonstrated the ability of the triple combination microbicide in rice endosperm (2G12, GRFT and CV-N) to neutralize the SARS-CoV-2 virus. Subsequently, 1 determined the in vitro binding of CV-N and GRFT to S1 and concluded that CV-N bound stronger than GRFT. A detailed analysis of plant extracts revealed that the rice endosperm extract exerted a separate neutralizing effect. 1 found virus-neutralizing activity of the wild-type extract in the protein fractions (globulins, prolamins and glutelins), attributing most of the activity to the globulin fraction. Using molecular modelling experiments, 1 explained that the behavior of lectins in the presence of rice protein extract might be due to the nature of the molecular interactions with S1
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: