Renan, de 19 años y que es internacional sub-20 con su país, se sumará al equipo en este mercado de fichajes, según informa la página web del club ruso.
El defensa zurdo, que ha firmado por cinco temporadas, ha sido convocado para el Campeonato Sudamericano Sub'20 que se disputasrá en Colombia entre los próximos 19 de enero y 12 de febrero.
Renan, que mide 1,86 metros, sustituirá a Lovren, que tras disputar el Mundial con su país fue traspasado al Lyon, en el que comenzó su carrera en Europa en 2010.
De cara al próximo verano en Europa, el Zenit también ha acordado con el Corinthians el traspaso del centrocampista de 23 años Du Queiroz para las próximas cinco temporadas.
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El Zenit, que ha ganado las últimas cuatro ligas rusas, es líder en la actual con seis puntos de ventaja sobre el Spartak.
El campeonato ruso se reanudará el 3 de marzo.