Dissertation
Predição e caracterização estrutural de epítopos do vírus ZIKA
Prediction and structural characterization of ZIKA virus epitopes
Registro en:
FREIRE, Marjorie Caroline Liberato Cavalcanti. Predição e caracterização estrutural de Epítopos do Vírus ZIKA. 2018. 130 f. Dissertação (Mestrado Acadêmico em Biociências e Biotecnologia em Saúde) – Instituto Aggeu Magalhães, Fundação Oswaldo Cruz, Recife, 2018.
Autor
Freire, Marjorie Caroline Liberato Cavalcanti
Resumen
Sequências de epítopos de células B da proteína NS1 e proteína E do ZIKV foram identificadas
utilizando ferramentas de predição de epítopos in silico. O mapeamento dessas sequências na
superfície da NS1 revelou dois principais epítopos conformacionais e um epítopo linear. Apesar
da identidade media de 55% entre ZIKV e os quatro sorotipos do vírus da Dengue (DENV), os
epítopos foram encontrados sendo altamente conservados. Mesmo assim, resíduos não
conservados que flanqueiam os epítopos, são responsáveis por uma alta divergência de potencial
eletrostático de superfície nas regiões dos epítopos do ZIKV e DENV sorotipo 2. Esses achados
sugerem que estratégias de diagnóstico diferencial baseadas em sequências curtas lineares de
NS1 são susceptíveis a falha devido a reação cruzada imunológica e também fornece as bases
moleculares da discriminação diferencial entre ZIKV e DENV por anticorpos monoclonais de
NS1. Para a proteína E, cinco epítopos foram identificados e mapeados, sendo o epítopo E1
correspondente ao loop de fusão viral, região altamente conservada entre os Flavivirus.
Utilizando ferramentas computacionais de engenharia de proteínas, essa região E1 foi utilizada
para a construção da proteína quimérica Monobody 1, com estrutura baseada no domínio III da
fibronectina humana. Essa proteína foi expressa em sistema bacteriano, purificada foram
realizados ensaios biofísicos para a avaliação de sua estabilidade. Os resultados mostraram que a
Monobody 1 apresentou um perfil de alta estabilidade estrutural frente as condições avaliadas e
isso abre possibilidades iniciais para a utilização desta proteína quimérica e deste tipo de
estratégia para fins vacinais, para a prevenção de infecções por ZIKV. BioMol-CAPES B cell epitope sequences from Zika virus (ZIKV) NS1 and envelope protein have been identified
using epitope prediction tools. Mapping these sequences onto the NS1 surface reveals two major
conformational epitopes and a single linear epitope. Despite average sequence identity of 55%
between the NS1 from ZIKV and the other four Dengue virus (DENV) serotypes, the epitopes
were found to be highly conserved. Nevertheless, epitope-flanking non-conserved residues are
responsible for a dramatically divergent electrostatic surface potential on the epitope regions of
ZIKV and DENV2 serotype. These findings suggest that strategies for differential diagnostics
based on short linear NS1 sequences are likely to fail due to immunological cross-reaction and
provide the molecular basis of differential discrimination between Zika and Dengue viruses by
NS1 monoclonal antibodies. For E protein, five epitopes were identified and mapped, being the
E1 epitope corresponding to the viral fusion loop, a highly conserved region among Flavivirus.
Using protein engineering computational tools, this region E1 was used to construct the chimeric
protein Monobody 1, based on domain III of human fibronectin. This protein was expressed in
bacterial system, purified and biophysical assays were performed for the evaluation of its
stability. The results showed that Monobody 1 presented a profile of high structural stability
against the evaluated conditions and this opens possibilities for the use of this chimeric protein
and this type of strategy for vaccination purposes for the prevention of ZIKV infections. 2019-08-31
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