Photolyase production and nanoencapsulation for topical applications (2024)
- Authors:
- Autor USP: TORRES-OBREQUE, KARIN MARIANA TORRES - FCF
- Unidade: FCF
- Sigla do Departamento: FBT
- DOI: 10.11606/T.9.2024.tde-22072024-094811
- Subjects: APLICAÇÃO TÓPICA; NANOPARTÍCULAS; LIPOSSOMOS
- Keywords: Biorreator de batelada alimentada; Fed-batch bioreactor; Fotoliase; Liposome; Llipossoma; Nanopartículas poliméricas; Photolyase; Polimerossoma; Polymeric nanoparticle; Polymersome
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A radiação ultravioleta (UV) da luz solar pode induzir danos ao DNA, levando à formação de fotoprodutos que podem, eventualmente, resultar em câncer de pele. A aplicação tópica de enzimas reparadoras de DNA, como a fotoliase, representa uma estratégia inovadora para fotoproteção ativa. Nesse sentido, a nanoencapsulação da fotoliase oferece alternativa promissora para facilitar o acesso da enzima às camadas mais profundas da pele. Este projeto teve como objetivo produzir uma fotoliase recombinante, caracterizá-la e nanoencapsular a enzima em polimerossomas (PL), lipossomas (LP) e nanopartículas poliméricas (PNP). A fotoliase foi produzida por E. coli recombinante em processos conduzidos em agitador metabólico e biorreatores descontínuos e alimentados. Após extração e purificação por cromatografia de afinidade, a fotoliase exibiu massa molecular de 47 kDa com um rendimento de 480 mg de proteína pura por litro de cultura em batelada alimentada. Concentrações muito baixas de fotoliase, como 15 µg/mL, apresentaram 90% de reparo de CPD em amostras de DNA in vitro. Posteriormente, nanoestruturas foram desenvolvidas usando estratégias de planejamento de experimentos (DoE) para otimizar o diâmetro hidrodinâmico (Dh) e a eficiência de encapsulamento (EE). Valores nanométricos de Dh foram obtidos para todas as nanoestruturas. EE de 23% foram alcançados para PL e LP, e >90% para PNPOs PL exibiram a melhor liberação da enzima ao longo do tempo (até 35% após 24h), sendo que as PNP apresentaram a menor taxa de liberação atingindo somente ≈ 15% após 10 dias. Baseados em estudos de citotoxicidade in vitro, os PL, LP e PNP foram classificados como materiais não irritantes. Finalmente, tanto a fotoliase livre quanto a encapsulada em PL e LP foi capaz de proteger as células da radiação UV, resultando em viabilidades celulares de 37% para a enzima livre e 50-60% na forma nanoencapsulada, comparado a 28% de viabilidade sem o tratamento com a enzima. No geral, nosso estudo demonstra a produção eficiente da fotoliase de T. thermophilus e sua capacidade em reparar danos de CPD, principalmente quando encapsulada em PL, oferecendo uma alternativa promissora e inovadora como ingrediente ativo para incorporação em produtos dermatológicos
- Imprenta:
- Data da defesa: 20.06.2024
- Este periódico é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
TORRES-OBREQUE, Karin Mariana Torres. Photolyase production and nanoencapsulation for topical applications. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9135/tde-22072024-094811/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Torres-Obreque, K. M. T. (2024). Photolyase production and nanoencapsulation for topical applications (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9135/tde-22072024-094811/ -
NLM
Torres-Obreque KMT. Photolyase production and nanoencapsulation for topical applications [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9135/tde-22072024-094811/ -
Vancouver
Torres-Obreque KMT. Photolyase production and nanoencapsulation for topical applications [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9135/tde-22072024-094811/ - Desenvolvimento de L-asparaginase peguilada de E. chrysanthemi para o tratamento de leucemias
- Enzymes for dermatological use
- PEGylation versus glycosylation: effect on the thermodynamics and thermostability of crisantaspase
- Meio de cultivo definido versus complexo para produção de fotoliase em cultivo de Escherichia coli recombinante
- Building better biobetters: From fundamentals to industrial application
- Recombinant production of a highly efficient photolyase from Thermus thermophilus
- Peg-grafted liposomes for L-asparaginase encapsulation
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.9.2024.tde-22072024-094811 (Fonte: oaDOI API)
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