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http://hdl.handle.net/1843/81810
Tipo: | Dissertação |
Título: | Desvendando epítopos virais via RMN de interações antígeno-anticorpo |
Autor(es): | Camila Akemi Oliveira Yamada |
primer Tutor: | Mariana Torquato Quezado de Magalhães |
primer Co-tutor: | Adolfo Henrique de Moraes Silva |
primer miembro del tribunal : | Glória Regina Franco |
Segundo miembro del tribunal: | Luciana Elena de Souza Fraga Machado |
Resumen: | Anticorpos são glicoproteínas da resposta imune humoral que, devido à sua notável diversidade de estruturas primárias, podem reconhecer, ligar e neutralizar antígenos derivados de patógenos, erradicando microorganismos por opsonização. Devido a essa capacidade de reconhecer e ligar seletivamente um antígeno específico, alguns estudos visam identificar experimentalmente o epítopo, a região em contato com um anticorpo, em um processo chamado mapeamento de epítopo. A identificação e caracterização desses locais de ligação auxiliam no desenvolvimento de novas terapêuticas, vacinas e diagnósticos. A pandemia de COVID-19 ressaltou essa necessidade de identificar novos alvos para tratamentos e diagnóstico. Neste estudo, utilizamos a espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) para mapear os epítopos do domínio de ligação ao RNA (N-NTD) da proteína imunogênica do nucleocapsídeo do SARS-CoV-2, que interagiram com os anticorpos policlonais do soros de pacientes da região metropolitana de Belo Horizonte. Observando as alterações nos espectros de 1H-15N HSQC do antígeno ao se ligar aos anticorpos e calculando o CSP, determinamos resíduos específicos envolvidos na interação. Para obter uma compreensão mais aprofundada das propriedades dinâmicas e conformacionais, realizamos experimentos de intensificação da relaxação paramagnético (PRE) com gadolínio (Gd) tanto na proteína livre quanto no complexo proteína-anticorpo, a fim de obter informações sobre a acessibilidade ao solvente. Observamos que os resíduos Leu16, Lys25, Ser38, Asp63, Leu64 e Thr126, localizados principalmente em uma região de volta, foram descritos como tendo um CSP significativo quando a proteína interage com o RNA viral e são também resíduos observados na interação proteína-anticorpo e no experimento de PRE. Isso sugere que a formação do complexo proteína-anticorpo impediria o empacotamento do RNA e a montagem em partículas virais. Os resíduos Lys25, Asp63 e Thr126 também foram obvservados como sendo importantes para o contato inicial da proteína com ligantes. Além disso, foram propostos três epítopos que podem ser utilizados para o diagnóstico da COVID-19. Assim, os resultados deste estudo contribuirão para uma melhor compreensão da ligação anticorpo-antígeno, estabilidade e propriedades funcionais, proporcionando informações valiosas para o desenvolvimento de vacinas e potenciais intervenções terapêuticas. |
Abstract: | Antibodies are glycoproteins of the humoral immune response that, due to their remarkable diversity of primary structures, can recognize, bind, and neutralize antigens derived from pathogens and eradicate microorganisms by opsonization. Because of this ability to selectively recognize and bind a given antigen, some studies aim to experimentally identify the epitope, the region in contact with an antibody, which is a process called epitope mapping. Identifying and characterizing these binding sites aid in developing new therapeutics, vaccines, and diagnostics. The COVID-19 pandemic has underscored the need to identify new targets for treatments and diagnostics. In this study, we used nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy to map the epitopes of the immunogenic SARS-CoV-2 nucleocapsid RNA binding site domain (N-NTD) protein that interacts with polyclonal antibodies from patient sera from the Belo Horizonte metropolitan region. Observing changes in the NMR spectra 1H-15N HSQC of the antigen upon binding to the antibodies and calculating the CSP, we determine specific residues involved in the interaction. To gain further insight into the dynamics and conformational properties, we conducted paramagnetic relaxation enhancement experiments (PRE) with gadolinium (Gd) on both the free protein and the protein-antibody complex, elucidating solvent accessibility. We observed that residues Leu16, Lys25, Ser38, Asp63, Leu64, and Thr126, mainly located in a loop region, have been described as having significant CSP when the protein interacts with viral RNA. These residues are also observed in protein-antibody interaction and in the PRE experiment. This suggests that the formation of the complex protein-antibody would prevent the RNA genome packaging and the assembly into virus particles. Residues Lys25, Asp63, and Thr126 have also been observed to be important for the initial contact of the protein with ligands. Additionally, three epitopes have been proposed that could be used for COVID-19 diagnosis. Thus, the results of this study will contribute to a better understanding of antibody-antigen binding, stability, and functional properties, providing valuable information for vaccine development and potential therapeutic interventions. |
Asunto: | Bioinformática Mapeamento de Epitopos Espectroscopia de Ressonância Magnética Covid-19 |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Institución: | UFMG |
Departamento: | ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS |
Curso: | Programa de Pós-Graduação em Bioinformatica |
Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/pt/ |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/81810 |
Fecha del documento: | 28-mar-2024 |
Aparece en las colecciones: | Dissertações de Mestrado |
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