Genetic engineering of Lactococcus lactis co-producing antigen and the mucosal adjuvant 3′ 5′- cyclic di adenosine monophosphate (c-di-AMP) as a design strategy to develop a mucosal vaccine prototype

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dc.citation.titleFrontiers in Microbiology
dc.citation.volume9
dc.creatorQuintana, Ingrid M.
dc.creatorEspariz, Martín
dc.creatorVillar, Silvina Raquel
dc.creatorGonzález, Florencia Belén
dc.creatorPacini, María F.
dc.creatorCabrera, Gabriel
dc.creatorBontempi, Iván
dc.creatorProchetto, Estefanía
dc.creatorStülke, Jörg
dc.creatorPérez, Ana R.
dc.creatorMarcipar, Iván
dc.creatorBlancato, Víctor Sebastián
dc.creatorMagni, Christian
dc.date.accessioned2021-03-10T16:19:02Z
dc.date.available2021-03-10T16:19:02Z
dc.date.issued2018-09-04
dc.descriptionLactococcus lactis is a promising candidate for the development of mucosal vaccines. More than 20 years of experimental research supports this immunization approach. In addition, 30 5 0 - cyclic di-adenosine monophosphate (c-di-AMP) is a bacterial second messenger that plays a key role in the regulation of diverse physiological functions (potassium and cellular wall homeostasis, among others). Moreover, recent studies showed that c-di-AMP has a strong mucosal adjuvant activity that promotes both humoral and cellular immune responses. In this study, we report the development of a novel mucosal vaccine prototype based on a genetically engineered L. lactis strain. First, we demonstrate that homologous expression of cdaA gen in L. lactis is able to increase c-di-AMP levels. Thus, we hypothesized that in vivo synthesis of the adjuvant can be combined with production of an antigen of interest in a separate form or jointly in the same strain. Therefore, a specifically designed fragment of the trans-sialidase (TScf) enzyme from the Trypanosoma cruzi parasite, the etiological agent of Chagas disease, was selected to evaluate as proof of concept the immune response triggered by our vaccine prototypes. Consequently, we found that oral administration of a L. lactis strain expressing antigenic TScf combined with another L. lactis strain producing the adjuvant c-di-AMP could elicit a TS-specific immune response. Also, an additional L. lactis strain containing a single plasmid with both cdaA and tscf genes under the Pcit and Pnis promoters, respectively, was also able to elicit a specific immune response. Thus, the current report is the first one to describe an engineered L. lactis strain that simultaneously synthesizes the adjuvant c-di-AMP as well as a heterologous antigen in order to develop a simple and economical system for the formulation of vaccine prototypes using a food grade lactic acid bacterium.es
dc.descriptionPara citar este articulo: Quintana I, Espariz M, Villar SR, González FB, Pacini MF, Cabrera G, Bontempi I, Prochetto E, Stülke J, Perez AR, Marcipar I, Blancato V and Magni C (2018) Genetic Engineering of Lactococcus lactis Co-producing Antigen and the Mucosal Adjuvant 30 5 0 - cyclic di Adenosine Monophosphate (c-di-AMP) as a Design Strategy to Develop a Mucosal Vaccine Prototype. Front. Microbiol. 9:2100. doi: 10.3389/fmicb.2018.02100
dc.description.filFil: Quintana, Ingrid M. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR -CONICET). Laboratorio de Fisiología y Genética de Bacterias Lácticas; Argentina.
dc.description.filFil: Quintana, Ingrid M. Georg-August-Universität Göttingen. Göttinger Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (GZMB). Department of General Microbiology; Germany.
dc.description.filFil: Espariz, Martín. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR -CONICET). Laboratorio de Fisiología y Genética de Bacterias Lácticas; Argentina.
dc.description.filFil: Espariz, Martín. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio de Biotecnología e Inocuidad de los Alimentos; Argentina.
dc.description.filFil: Villar, Silvina Raquel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Inmunología Clínica y Experimental de Rosario (IDICER – CONICET); Argentina.
dc.description.filFil: Villar, Silvina Raquel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigación y Producción de Reactivos Biológicos; Argentina.
dc.description.filFil: González, Florencia Belén. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Inmunología Clínica y Experimental de Rosario (IDICER – CONICET); Argentina.
dc.description.filFil: Pacini, Maria F. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Inmunología Clínica y Experimental de Rosario (IDICER – CONICET); Argentina.
dc.description.filFil: Cabrera, Gabriel. Universidad Nacional del Litoral. Laboratorio de Tecnología Inmunológica; Argentina.
dc.description.filFil: Cabrera, Gabriel. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Médicas; Argentina.
dc.description.filFil: Bontempi, Iván. Universidad Nacional del Litoral. Laboratorio de Tecnología Inmunológica; Argentina.
dc.description.filFil: Bontempi, Iván. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Médicas; Argentina.
dc.description.filFil: Prochetto, Estefanía. Universidad Nacional del Litoral. Laboratorio de Tecnología Inmunológica; Argentina.
dc.description.filFil: Stülke, Jörg. Georg-August-Universität Göttingen. Göttinger Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (GZMB). Department of General Microbiology; Germany.
dc.description.filFil: Pérez, Ana R. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Inmunología Clínica y Experimental de Rosario (IDICER – CONICET); Argentina.
dc.description.filFil: Pérez, Ana R. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigación y Producción de Reactivos Biológicos; Argentina.
dc.description.filFil: Marcipar, Iván. Universidad Nacional del Litoral. Laboratorio de Tecnología Inmunológica; Argentina.
dc.description.filFil: Marcipar, Iván. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Médicas; Argentina.
dc.description.filFil: Blancato, Víctor Sebastián. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET). Laboratorio de Fisiología y Genética de Bacterias Lácticas; Argentina.
dc.description.filFil: Blancato, Víctor Sebastián. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio de Biotecnología e Inocuidad de los Alimentos; Argentina.
dc.description.filFil: Magni, Christian. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR -CONICET). Laboratorio de Fisiología y Genética de Bacterias Lácticas; Argentina.
dc.description.filFil: Magni, Christian. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio de Biotecnología e Inocuidad de los Alimentos; Argentina.
dc.description.sponsorshipAgencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT): PICT 2014-1513 y PICT 2016-0312es
dc.description.sponsorshipPremio Sanofi-CONICET: Res. 4148/13es
dc.formatapplication/pdf
dc.format.extent1-12
dc.identifier.issn1664-302X
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/2133/20104
dc.language.isoenges
dc.publisherFrontiers Mediaes
dc.relation.publisherversionhttps://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02100es
dc.relation.publisherversionhttps://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2018.02100/fulles
dc.rightsopenAccesses
dc.rights.holderUniversidad Nacional de Rosarioes
dc.rights.holderQuintana, Ingrid M.es
dc.rights.holderEspariz, Martínes
dc.rights.holderVillar, Silvina Raqueles
dc.rights.holderGonzález, Florencia Belénes
dc.rights.holderPacini, Maria F.es
dc.rights.holderCabrera, Gabrieles
dc.rights.holderBontempi, Ivánes
dc.rights.holderProchetto, Estefaníaes
dc.rights.holderStülke, Jörges
dc.rights.holderPérez, Ana R.es
dc.rights.holderMarcipar, Ivánes
dc.rights.holderBlancato, Víctor Sebastiánes
dc.rights.holderMagni, Christianes
dc.rights.textAttribution 4.0 International (CC BY 4.0)es
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/*
dc.subjectLactococcus lactises
dc.subjectC-di-AMP Adjuvantes
dc.subjectLive Vaccineses
dc.subjectDrug Delivery Systemses
dc.subjectTrypanosoma cruzies
dc.subjectTrans-sialidasees
dc.titleGenetic engineering of Lactococcus lactis co-producing antigen and the mucosal adjuvant 3′ 5′- cyclic di adenosine monophosphate (c-di-AMP) as a design strategy to develop a mucosal vaccine prototypees
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