Avaliação de cloroplastos de alface e cotilédones de soja como plataformas de produção de Proteína Morfogenética Óssea tipo 2

Abstract

A BMP-2 [Bone Morphogenetic protein 2 (proteína morfogenética óssea)] desempenha um papel crucial na formação e regeneração de ossos e cartilagens, o que é crítico para a manutenção da integridade esquelética e reparo de fraturas ósseas. É uma proteína empregada comercialmente devido ao seu potencial osteoindutor. O objetivo deste trabalho foi de expressar a BMP-2 humana usando dois sistemas vegetais, cloroplastos de alface e sementes de soja. O gene rhBMP2 (que codifica o polipeptídeo de 13 kDa) foi introduzido em duas regiões do genoma do cloroplasto de alface. Dois eventos homoplásmicos foram obtidos, e RT-PCR demonstrou que o gene BMP-2 foi transcrito. No entanto, não foi possível detectar o acúmulo de rhBMP2 nas folhas. Foram obtidos dois eventos de soja para expressar o gene de hBMP2 completo (codificando para a proBMP2 de 45 kDa) fusionado com o peptídeo sinal da α-Coixina, sob controle do promotor de β-conglicinina. A proteína BMP-2 foi expressa nas sementes transgênicas a níveis de até 9,28% da proteína solúvel total da semente, como determinado por ELISA. Foi demonstrado que a BMP-2 era biologicamente ativa, pois induziu uma cascata osteogênica em células C2C12, como observado pela expressão aumentada dos genes SP7 (osterix) e ALPI (fosfatase alcalina). Os resultados corroboram nossa observação anterior de que as sementes de soja fornecem uma estratégia eficaz para alcançar o acúmulo estável de proteínas terapêuticas funcionais, como a BMP-2.