RESUMO Variações genética e antigênica são observadas com frequência elevada entre estirpes do VBIG e envolvem principalmente a glicoproteína S1. Com o objetivo de contribuir com a disponibilidade de ferramentas para o imunodiagnóstico e a imunoprofilaxia da bronquite infecciosa das galinhas foi desenvolvida uma metodologia para expressão recombinante da glicoproteína S1 na levedura Picchia pastoris. O cDNA do gene codificador dessa proteína foi obtido a partir de RNA viral de ovos embrionados infectados com a estirpe M41 do VBIG submetido à transcrição reversa (RT) e reação em cadeia da polimerase (PCR), amplificando-se a sequência codificadora de S1 acrescida de extremidades compatíveis com a clonagem no vetor usado na transformação de leveduras. A indução com metanol resultou na produção de uma proteína detectada como banda única do tamanho previsto, em western-blot, no lisado celular das leveduras transformadas. A expressão em P. pastoris mostrou ser um método eficaz para a produção recombinante da proteína S1 do VBIG, com potencial para utilização em técnicas de imunodiagnóstico da bronquite infecciosa das galinhas.

ABSTRACT Genetic and antigenic variation are very frequently observed among IBV strains and affect mainly the S1 glycoprotein. In order to contribute to the availability of tools for immunodiagnosis and immunoprophylaxis of chicken infectious bronchitis we developed an expression system for production of recombinant S1 glycoprotein in Pichia pastoris. We obtained the cDNA from viral RNA on embryonated eggs infected with the M41 strain of IBV, by reverse transcription (RT) and polymerase chain reaction (PCR), amplifying the S1 coding sequence with extremities compatible with the vector used to transform yeast. Induction with methanol led to the production of a protein with the predicted molecular weight that was detected by Western blot in the cell lysate of transformed yeast. Expression in P. pastoris proved to be an effective method for recombinant production of S1 protein from IBV, with potential for use in immuno-diagnosis of chicken infectious bronchitis virus.

RESUMO O gene da proteína de nucleocapsídeo (1.230 pb) da estirpe M41 do vírus da bronquite infecciosa (VBI) foi amplificado pelas reações de transcrição reversa e em cadeia da polimerase (RT-PCR) e clonado, em seguida, em dois sistemas; pET28a - Escherichia coli e pFLD -Pichia pastoris. Os produtos recombinantes construídos para expressão (pET28a-N ou pFLD-N) foram identificados por análises de PCR e de sequenciamento de nucleotídeos. Os clones transformantes da linhagem BL21 de E. coli e da linhagem GS115 de P. pastoris foram submetidos aos protocolos apropriados de indução. A expressão da proteína N de fusão com etiqueta de poli-histidina e com massa molecular de 54 kDa foi determinada pelas técnicas de SDS-PAGE e de Western blotting, confirmando-se que ambas proteínas N recombinantes apresentaram tamanhos e antigenicidade compatíveis com a proteína N nativa do próprio VBI. O sistema E. coli expressou uma quantidade relevante da proteína N recombinante, enquanto que o sistema P. pastoris produziu uma baixa recuperação dessa proteína recombinante. A proteína N recombinante gerada pelo sistema bacteriano foi purificada em resina de níquel-sepharose. O conjunto de resultados indica que o sistema de expressão constituído por pET28a – E. coli é mais efetivo para produzir a proteína N recombinante do VBI destinada ao uso como antígeno para detectar anticorpos anti-virais específicos em ensaios de imunodiagnóstico para essa infecção viral.

ABSTRACT The nucleocapsid protein (N) gene (1,230 bp) of the M41 strain of infectious bronchitis virus (IBV) was amplified by reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR), and cloned in two systems; pET28a Escherichia coli and pFLD Pichia pastoris. The recombinant expression constructs (pET28a-N or pFLD-N) were identified by PCR and sequencing analysis. The transformant clones of BL21 strain of E. coli or GS115 of P. pastoris were submitted to appropriate inducting protocols. Expression of histidine-tagged fusion N proteins with a molecular mass of 54 kDa was determined by SDS-PAGE and Western blotting analysis, confirming that both recombinant N proteins were comparable in size and antigenicity to native IBV N protein. The E. coli system overexpressed the recombinant N protein, while the P. pastoris system produced a low yield of this recombinant protein. The bacteria expressed N protein was purified by chromatography on nickel-sepharose resin. These results indicated that the pET28a E. coli expression system is more effective to generate N recombinant protein for using as an antigen to detect anti-IBV antibodies in immuno-assays for this viral infection.

Com o objetivo de monitorar a imunidade passiva em bezerros alimentados com colostro de vacas imunizadas e não imunizadas com vacina contra rotavírus, foram determinados títulos de anticorpos em amostras de sangue e colostro de 26 vacas da raça Holandesa no dia do parto e de seus bezerros, à zero, às 24, 48 horas e aos sete, 14, 21, 28 dias de idade, pelo ensaio imunoenzimático. Tanto no soro sangüíneo como no colostro, os títulos dos isótipos IgG, IgG1 e IgG2 foram mais elevados no grupo dos animais vacinados, porém somente no colostro o aumento foi significativo. Os bezerros alimentados com o colostro das vacas vacinadas apresentaram títulos mais altos dos isótipos IgG, IgG1, IgG2, IgA e IgM, após a ingestão do colostro, sendo constatado aumento significativo apenas para os títulos do isótipo IgG2. Amostras positivas para rotavírus foram detectadas nos dois grupos experimentais a partir dos sete dias de idade. A vacinação materna não protegeu efetivamente os bezerros das infecções naturais por rotavírus, pois, apesar de aumentar os títulos séricos de anticorpos anti-rotavírus nos animais vacinados, não foi capaz de impedir a ocorrência da rotavirose nos bezerros alimentados com o colostro das vacas imunizadas.

Passive immune response in calves fed colostrum from immunized and nonimmunized cows by anti-rotavirus vaccine was monitored. Titers of antibodies were determined by immunoenzymatic assay in blood and colostrum sampled at parturition day from 26 Holstein cows as well as in blood from their calves collected at 0, 24, and 48 hours and seven, 14, 21, and 28 days after birth. In serum and colostrum, IgG, IgG1, and IgG2 antibody titers were higher in vaccinated animals; however, this increase was only significant in colostrum. The calves fed colostrum from vaccinated cows showed higher IgG, IgG1, IgG2, IgA, and IgM isotypes titers after the ingestion of colostrum, being evidenced significant increase only for IgG2 titers. Positive samples for rotavirus were detected in both experimental groups since seven days after birth. Results showed that maternal vaccine failed to protect effectively the calves from natural infections by rotavirus, though it increased the anti-rotavirus antibody titers in vaccinated animals, but was not capable to impair the occurrence of rotaviruses in the calves fed colostrum from immunized cows.