Introdução: O hormônio de crescimento murino (mGH) é uma proteína de 21,8 kDa que consiste em 190 aminoácidos. Contém quatro resíduos de cisteína e duas ligações dissulfeto, semelhante ao hormônio de crescimento humano e aos de outros vertebrados. Para determinados estudos utilizando modelos animais murinos é preferível o uso espécie-específico do hormônio, para evitar a tolerância à exposição, desenvolvimento de respostas imunes e interação com outros receptores. Os camundongos lit/lit apresentam uma diminuição dos níveis do fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1) e fenótipo anão que podem ser revertidos com a aplicação do hormônio nos estágios iniciais do desenvolvimento do animal. A síntese inédita de um potencial antagonista de camundongo, G118R-mGH, com uma mutação no códon de glicina (G) no aminoácido 118, substituído por arginina (R), que permite que o sítio 1 se ligue ao receptor do hormônio do crescimento (GHR), mas impede a ligação funcional no sítio 2, inviabilizando a sinalização intracelular, pode contribuir para um maior entendimento da ação do GH no sistema nervoso. Objetivo: Obter mGH e G118R-mGH em células de rim de embrião humano (HEK293F), purificar e radiomarcar a fim de investigar os efeitos fisiológicos da sua ação em camundongos. Metodologia: Esse trabalho foi dividido em cinco etapas: a síntese de DNA, com a construção do vetor pcDNA 3.4 TOPO, inserindo a sequência codificadora do hormônio mGH e de seu antagonista G118R-mGH, seguinda da transformação de bactéria Escherichia coli para obter quantidade de plasmídeo suficiente para transfecção. Na segunda parte do trabalho, realizamos a expressão, por transfecção transiente, desses hormônios em cultura de células HEK293F em suspensão, avaliando o melhor dia de produção mediante eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) e western blotting. Na terceira etapa, realizamos a purificação utilizando as técnicas cromatográficas de troca iônica seguida de exclusão molecular. Na quarta etapa foi realizado o bioensaio em camundongos lit/lit com administração intraperitoneal de 10 μg/dia das proteínas com duração de 10 dias, e a análise com base na variação de massa corporal. A quinta e última etapa envolveu a radiomarcação do mGH e G118R-mGH com ¹³¹I e ¹²³I, seguida de ensaio in vivo de biodistribuição e SPECT-CT. Resultados: A produção em células de mamífero apresentou níveis mais elevados de expressão das proteínas recombinantes no quarto dia de produção. O mGH e seu antagonista foram purificados e caracterizados por técnicas físico química (SDS-PAGE, WB, HPLC, MS). Foram produzidos cerca de 1 mg de proteína de interesse para cada 10 mL de cultura, com pureza superior a 90% e com concentração da ordem de 0,1 mg/mL. No bioensaio, o tratamento com mGH apresentou aumento da massa corporal, similar ao hGH usado como controle, enquanto o G118R-mGH, na mesma dose, não apresentou crescimento. A pureza do radiomarcado foi acima de 90% e no estudo com SPECT-CT ocorreu dispersão por todo o corpo de ambas as proteínas e principalmente em várias regiões cerebrais. Conclusões: A produção e purificação do mGH e do G118R-mGH foram obtidas com êxito e os estudos com radiomarcação e dos estudos in vivo demonstraram uma diferença de atividade e biodistribuição, possivelmente relacionadas com diferenças nas ligações com o GHR, o que abre caminho para futuras pesquisas.

Introduction: Murine growth hormone (mGH) is a 21.8 kDa protein consisting of 190 amino acids. It contains four cysteine residues and two disulfide bonds, similar to human growth hormone and those of other vertebrates. For certain studies using murine animal models it is preferable the species-specific use of the hormone to avoid exposure tolerance, development of immune responses and interaction with other receptors. Lit/lit mice present a decrease in insulin-like growth factor levels (IGF-1) and dwarf phenotype that can be reversed with the application of the hormone in the early stages of animal development. The novel synthesis of a potential mouse antagonist, G118R-mGH, with a mutation in the codon of glycine (G) in amino acid 118, replaced by arginine (R), which allows site 1 to bind to the growth hormone receptor (GHR), but prevents functional binding at site 2, intracellular signaling, can contribute to a better understanding of the action of GH in the nervous system. Objective: To obtain mGH and G118R-mGH in human embryo kidney cells (HEK293F), purify and radiomark in order to investigate the physiological effects of its action in mice. Methodology: This work was divided into five stages: DNA synthesis, with the construction of the vector pcDNA 3.4 TOPO, inserting the coding sequence of the hormone mGH and its antagonist G118R-mGH, followed by the transformation of Escherichia coli bacteria to obtain enough plasmid for transfection. In the second part of the work, we performed the expression, by transient transfection, of these hormones in suspended HEK293F cell culture, evaluating the best production day by electrophoresis in polyacrylamide gel with sodium dodecyl sulfate (SDS-PAGE) and western blotting. In the third stage, we performed purification using ion exchange chromatographic techniques followed by molecular exclusion. In the fourth stage, the bioassay was performed in lit/lit mice with intraperitoneal administration of 10 μg/day of the proteins lasting 10 days, and the analysis based on body mass variation. The fifth and final stage involved the radiolabeling of mGH and G118R-mGH with ¹³¹I and ¹²³I, followed by in vivo biodistribution and SPECT-CT assays. Results: Production in mammalian cells showed higher levels of expression of recombinant proteins on the fourth day of production. The mGH and its antagonist were purified and characterized by physical chemical techniques (SDS-PAGE, WB, HPLC, MS). About 1 mg of protein of interest was produced for each 10 mL of culture, with purity higher than 90% and concentration of around 0.1 mg/mL. In the bioassay, the treatment with mGH showed an increase in body mass, similar to hGH used as control, while G118R-mGH, at the same dose, did not show growth. The purity of the radiolabeled was above 90% and in the study with SPECT-CT there was dispersion throughout the body of both proteins and mainly in various brain regions. Conclusions: The production and purification of mGH and G118R-mGH were successfully obtained and the radiolabeling studies and in vivo studies demonstrated a difference in activity and biodistribution, possibly related to differences in GHR linkages, which paves the way for future research.