Martínez-Costas

Os reovirus aviarios son virus fusoxénicos que infectan e causan diferentes enfermidades nas aves. Son virus espidos de replicación citoplasmática. Posúen un xenoma composto por 10 segmentos de RNA de dobre hebra (dsRNA), que está contido dentro dun virión de 75 nm de diámetro. O noso grupo caracterizou durante anos diversos aspectos de a bioloxía molecular dos reovirus aviarios e os mecanismos moleculares que regulan a súa interacción coa célula hóspede (ver vídeo divulgativo).

Partindo dos resultados obtidos neses estudos de investigación básica desenvolvemos e patentamos unha plataforma tecnolóxica de etiquetaxe de proteínas que permite: (a) marcado de proteínas e a súa recolocación en inclusións citoplásmicas esféricas; (b) detección de interaccións proteína-proteína no núcleo e citoplasma de células vivas; (c) produción in vivo de micro/ nanopartículas que conteñen calquera proteína de interese, perfectamente pregadas e activas (no caso de encimas). A patente foi licenciada de modo non exclusivo para diferentes aplicacións.

Na actualidade, a nosa investigación céntrase nos seguintes obxectivos:

Caracterización estrutural e funcional das proteínas virais

No noso laboratorio identificamos e caracterizamos a actividade de moitas proteínas do reovirus aviario S1133. Ademais, e en colaboración co Dr. Mark van Raaij, tentamos determinar a estrutura das proteínas do reovirus aviario.

Morfoxénese dos reovirus aviarios e interaccións virus-célula

Describimos que a proteína viral muNS é a responsable da construción das factorías virais citoplasmáticas onde ocorre a replicación viral. Así mesmo, demostramos que as partículas virales fórmanse exclusivamente nas factorías virais, e nunca fóra delas. Nestes momentos estamos a ampliar estes estudos para determinar con precisión os mecanismos que controlan o recrutamento selectivo de proteínas e segmentos xenómicos ás factorías, para formar os virus da proxenie. Estes procesos visualizámolos en tempo real mediante microscopía confocal de célula viva.

Plataforma IC-Tagging:  Aplicacións Biotecnolóxicas

Desenvolvemos un novo sistema de etiquetaxe de proteínas que permite a fabricación de microesferas (1-4 micras, MS) ou nanoesferas (400 nm, NS) cargadas con proteínas de interese, incluíndo glicoproteínas, fabricadas en CALQUERA sistema de expresión (mamíferos, baculovirus, bacterias).

• As proteínas están correctamente pregadas dentro das MS e NS, onde se producen interaccións cuaternarias e permítense reaccións encimáticas complexas.
• As proteínas das MS son completamente funcionais e fáciles de purificar mediante métodos mecánicos sinxelos debido ao seu tamaño e estabilidade.
• Esta tecnoloxía é capaz de producir grandes cantidades de MS e NS (baculovirus /  sistema de expresión de células de insectos E/Ou bacterias).
• As MS cargadas coas proteínas de interese poden xerarse no núcleo, no citoplasma ou no retículo endoplasmático.  

1. Vacinación sen adxuvantes. Ratos vacinados con MS cargadas con epítopos do virus da lingua azul (BTV) quedan protexidos cun 100% de eficacia fronte a unha dose letal de BTV en ausencia de adxuvantes. Estes resultados ampliáronse cun segundo virus (AHSV) e na actualidade estamos a desenvolver varias vacinas adicionais, contra o virus da febre do Valle do Rift (RVFV) e o SARS- Cov2 pandémico, en colaboración co grupo de Javier Ortego (Grupo de inmunoprofilaxis de enfermidades virais transmitidas por vectores-CISA-INIA).

Por outra banda, estamos a comprobar se, ademais de funcionar como vacinas contra enfermidades víricas, as nosas esferas funcionan tamén como vacinas contra o cancro utilizando modelos animais.

2. Proteínas tóxicas e difíciles de expresar. O noso sistema é capaz de conseguir a produción dalgunhas proteínas de difícil expresión. Un exemplo relevante diso constitúeo a proteína IGRP, un auto-antíxeno diabetoxénico implicado no desenvolvemento de diabetes tipo 1.

3. Encimas inmobilizadas estabilizadas fronte á calor ou axentes desnaturalizantes. A actividade da lacasa COTA, de Bacillus subtilis encapsulada en NS é capaz de resistir o efecto inhibidor de diversos axentes químicos e aguanta a incubación a temperaturas extremas (15 minutos a 95º C, 30´ a 90º C). Ademais, grazas á estabilización debido a súa encapsulación en NS, traballa a rangos máis amplos de pH que o encima libre.

Traballamos no desenvolvemento de versións estabilizadas de encimas que poidan utilizarse tanto en industria, como en terapias de substitución en casos de enfermidades metabólicas e que poidan subministrar por diferentes vías, incluída a oral.