dc.contributor.advisor1 | TAUBE JÚNIOR, Paulo Sérgio | |
dc.date.accessioned | 2021-02-23T13:35:13Z | |
dc.date.available | 2021-02-23T13:35:13Z | |
dc.date.issued | 2020-11-19 | |
dc.identifier.citation | GALÚCIO, João Marco Pereira. Planejamento de proteínas imunogênicas multi-epítopo visando o desenvolvimento de uma vacina de nova geração para a infecção do vírus Nipah. 2020. 107 p. Orientador: Paulo Sérgio Taube Júnior. Dissertação (Mestrado em Biociências) – Programa de Pós-Graduação em Biociências, Universidade Federal do Oeste do Pará, Santarém, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufopa.edu.br/jspui/handle/123456789/332. Acesso em:. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufopa.edu.br/jspui/handle/123456789/332 | |
dc.description.abstract | Nipah (NiV) is an emerging zoonotic virus belonging to the Paramyxoviridae family, involved
with fatal respiratory and neurological diseases in humans. Recently, the World Health
Organization (WHO) declared NiV as a priority pathogen for research and development of
diagnostic, prevention, and treatment strategies. Due to the lack of effective antivirals drugs
and its potential transmissibility in humans, NiV represents a great public health challenge with
the potential risk of pandemic proliferation or application as bioterrorism agent. In the present
study, using immunoinformatics and molecular modeling approaches, we designed multiepitope proteins recognized by T and B cell lymphocytes using epitopes conserved among
known strains of NiV. The predicted epitopes were selected according to physicochemical
parameters, selectivity, and affinity binding to major histocompatibility complex (MHC)
classes I and II. Then, these polypeptide chains were bonded using residues linkers. β-defensin
adjuvants were also added to the structural models to increase immunogenicity. The
antigenicity, immunogenicity, allergenicity, as well as, the physicochemical properties of the
designed multi-epitope proteins structures were also evaluated using computational methods.
Molecular docagem and molecular dynamics simulations were performed between models
designed with four human toll-like receptors, to explore the binding mode and stability of the
TLR antigen complex. The interactions between each predicted epitope and MHC-I and MHCII structures were also analyzed, using molecular modeling. Finally, the codon adaptation of
the projected cDNA sequences and in silico expression analyzes using bacterial systems
(Escherichia coli) were performed to allow a better performance for the heterologous expression
of the immunogenic proteins. The proposed protein models were shown to be potentially
antigenic and non-allergenic; and contain immunodominant epitopes from all antigenic viral
proteins. Both molecular models have demonstrated satisfactory affinity and selectivity with
TLR3. The selected conserved and non-toxic epitopes showed a high potential to form stable
molecular interaction with various MHC molecules that cover more than 98.0% of the human
population worldwide. In addition, the analysis of the cDNA sequences of both models was
predicted with adequate expression in bacterial host lines, which could further facilitate their
heterologous expression. Together, the computer analysis provided insights into biologically
viable multiepitope proteins for candidate NiV vaccines that provide an important
understanding of the immunogenicity of viral proteins, constituting models with properties
optimized for the development of next generation vaccines. | pt_BR |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Oeste do Pará | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.rights | CC0 1.0 Universal | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ | * |
dc.subject | Henipavírus | pt_BR |
dc.subject | Imunoinformática | pt_BR |
dc.subject | Vacinas | pt_BR |
dc.subject | multi-epítopo | pt_BR |
dc.subject | Modelagem Molecular | pt_BR |
dc.title | Planejamento de proteínas imunogênicas multi-epítopo visando o desenvolvimento de uma vacina de nova geração para a infecção do vírus Nipah | pt_BR |
dc.type | Dissertation | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/8367089290173036 | pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9036985941582601 | pt_BR |
dc.description.resumo | O Nipah (NiV) é um vírus zoonótico emergente pertencente à família Paramyxoviridae, envolvido em doenças respiratórias e neurológicas fatais em humanos. Recentemente, a Organização Mundial da Saúde (OMS) declarou o NiV como um patógeno prioritário para
pesquisa e desenvolvimento de estratégias de diagnóstico, prevenção e tratamento. Devido à
falta de medicamentos antivirais eficazes e a transmissibilidade em múltiplos hospedeiros, NiV
representa um grande desafio para a saúde pública com o risco potencial de proliferação
pandêmica ou aplicação como agente de bioterrorismo. No presente estudo, os epítopos virais
foram preditos e selecionados de acordo com parâmetros físico-químicos, seletividade e
afinidade a diferentes variantes do complexo principal de histocompatibilidade (MHC) classes
I e II. Em seguida, esses peptídeos foram conectados usando ligantes de resíduos. β-defensinas
também foram adicionadas (como adjuvantes) aos modelos estruturais para aumentar a
imunogenicidade. A antigenicidade, imunogenicidade, alergenicidade, bem como as
propriedades físico-químicas das estruturas de proteínas multi-epítopo projetadas também
foram avaliadas usando métodos computacionais. Simulações de docagem molecular e de
dinâmica molecular foram realizadas entre os modelos projetados com quatro receptores tolllike humanos, para explorar o modo de ligação e a estabilidade do complexo antígeno-TLR.
Também foram analisadas as interações entre cada epítopo predito e estruturas de MHC-I e
MHC-II, usando modelagem molecular. Finalmente, a adaptação de códons das sequências de
cDNA projetadas e análises de expressão in silico usando sistemas bacterianos (Escherichia
coli) foram realizadas para permitir um melhor desempenho para a expressão heteróloga das
proteínas imunogênicas. Os modelos de proteínas propostos se mostraram como potencialmente
antigênicos e não alergênicos; e contêm epítopos imunodominantes provenientes de todas as
proteínas virais antigênicas. Ambos os modelos moleculares demonstraram ter afinidade e
seletividade satisfatórias com o TLR3. Os epítopos conservados e não tóxicos selecionados
mostraram um alto potencial para formar interação molecular estável com várias moléculas de
MHC que cobrem mais de 98,0% da população humana em todo o mundo. Além disso, a análise
das sequências de cDNA de ambos os modelos foi predita com expressão adequada em
linhagens hospedeiras bacterianas, o que poderia facilitar ainda mais sua expressão heteróloga.
Em conjunto, as análises computacionais forneceram insights sobre proteínas multi-epítopos
biologicamente viáveis para vacinas candidatas contra o NiV que fornecem uma compreensão
importante sobre a imunogenicidade das proteínas virais, constituindo-se como modelos com
propriedades otimizadas para o desenvolvimento de vacinas de próxima geração. | pt_BR |
dc.publisher.country | BRASIL | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Biociências | pt_BR |
dc.publisher.initials | Ufopa | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CIÊNCIAS BIOLÓGICAS II | pt_BR |
dc.subject.linhadepesquisa | BIOTECNOLOGIA | pt_BR |
dc.subject.areadeconcentracao | CIÊNCIAS BIOLÓGICAS | pt_BR |
dc.creator | GALÚCIO, João Marco Pereira | |
dc.publisher.department | Instituto de Biodiversidade e Floresta | pt_BR |