Mapeamento de epitopos para células B de bovinos em antígenos de carrapatos: uma análise comparativa entre métodos in silico e in vitro

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Almeida, Luiz Gustavo Nogueira de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17147/tde-13012025-132821/
Resumo: Carrapatos são os mais importantes vetores para a transmissão de doenças para bovinos, e por isso o controle eficiente das infestações é de grande interesse. Vacinas multi-antigênicas baseadas em antígenos recombinantes salivares tem demonstrado boa atividade anti-carrapatos, mas seu desenvolvimento é complexo. Este processo pode ser facilitado pelo uso de ferramentas in silico para a predição de epitopos em antígenos de interesse. No entanto, não há dados disponíveis sobre a utilidade destes métodos, construídos com bases de dados humanas e murinas, para a identificação de epitopos reconhecidos por anticorpos bovinos. Neste trabalho, nós investigamos em antígenos de carrapatos se há uma correspondência entre a predição in silico e o mapeamento in vitro de epitopos para células B. Para tal, nós submetemos nove sequências proteicas de antígenos presentes na saliva do carrapatos Rhipicephalus microplus à modelagem tridimensional e predição de epitopos contínuos e descontínuos pelas ferramentas Bebipred e Epitopia, respectivamente. Concomitantemente, nós imunizamos bovinos com os mesmos antígenos recombinantes para a produção de soro hiperimune ao pool de antígenos, e verificamos a reatividade deste soro com mimotopos identificados por phage display utilizado IgY-antígeno específico no biopanning. As predições bioinformáticas indicaram a ocorrência de 46% a 94% de aminoácidos antigênicos nas sequências analisadas, enquanto que o mapeamento in vitro identificou cerca de 20% a 42% de aminoácidos antigênicos para os diferentes antígenos. Observamos a ocorrência de grande sobreposição dos aminoácidos antigênicos identificados in vitro com aqueles preditos in silico, porém grande parte dos aminoácidos preditos não foram identificados in vitro. Dessa forma, torna-se necessário o ajuste dos parâmetros utilizados na predição, visto que a sua otimização pode resultar em uma análise mais acurada pelas ferramentas de bioinformática. No entanto, com a atual metodologia, as ferramentas in silico são úteis para a exclusão de sequências que não são características de epitopos. Essa abordagem pode ser utilizada para a identificação e restrição de regiões dos antígenos com pouca antigenicidade predita, estratégia que pode reduzir o número de sequências a serem avaliadas como candidatos vacinais e também facilitar a construção de vacinas multi-antigênicas.
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No entanto, não há dados disponíveis sobre a utilidade destes métodos, construídos com bases de dados humanas e murinas, para a identificação de epitopos reconhecidos por anticorpos bovinos. Neste trabalho, nós investigamos em antígenos de carrapatos se há uma correspondência entre a predição in silico e o mapeamento in vitro de epitopos para células B. Para tal, nós submetemos nove sequências proteicas de antígenos presentes na saliva do carrapatos Rhipicephalus microplus à modelagem tridimensional e predição de epitopos contínuos e descontínuos pelas ferramentas Bebipred e Epitopia, respectivamente. Concomitantemente, nós imunizamos bovinos com os mesmos antígenos recombinantes para a produção de soro hiperimune ao pool de antígenos, e verificamos a reatividade deste soro com mimotopos identificados por phage display utilizado IgY-antígeno específico no biopanning. As predições bioinformáticas indicaram a ocorrência de 46% a 94% de aminoácidos antigênicos nas sequências analisadas, enquanto que o mapeamento in vitro identificou cerca de 20% a 42% de aminoácidos antigênicos para os diferentes antígenos. Observamos a ocorrência de grande sobreposição dos aminoácidos antigênicos identificados in vitro com aqueles preditos in silico, porém grande parte dos aminoácidos preditos não foram identificados in vitro. Dessa forma, torna-se necessário o ajuste dos parâmetros utilizados na predição, visto que a sua otimização pode resultar em uma análise mais acurada pelas ferramentas de bioinformática. No entanto, com a atual metodologia, as ferramentas in silico são úteis para a exclusão de sequências que não são características de epitopos. Essa abordagem pode ser utilizada para a identificação e restrição de regiões dos antígenos com pouca antigenicidade predita, estratégia que pode reduzir o número de sequências a serem avaliadas como candidatos vacinais e também facilitar a construção de vacinas multi-antigênicas.Ticks are the most important vectors for the transmission of diseases to cattle, and for this reason, the efficient control of infestations is of great interest. Multi-antigenic vaccines based on recombinant salivary antigens have demonstrated good anti-tick activity, but their development is complex. This process can be facilitated by the use of in silico tools for the prediction of epitopes on antigens of interest. However, there is no data available on the usefulness of these methods, constructed with human and murine databases, for the identification of epitopes recognized by bovine antibodies. In this work, we investigated in tick antigens whether there is a correspondence between the in silico prediction and the in vitro mapping for B cell epitopes. For this, we submitted nine antigen protein sequences present in the saliva of the Rhipicephalus microplus tick to three-dimensional modeling and prediction of continuous and discontinuous epitopes by the Bebipred and Epitopia tools, respectively. At the same time, we immunized bovine with the same recombinant antigens to produce hyperimmune serum to the antigen pool, and verified the reactivity of this serum with mimotopes identified by phage display using IgY-specific antigen in biopanning. Bioinformatic predictions indicated the occurrence of 46-94% of antigenic amino acids in the analyzed sequences, while in vitro mapping identified about 20% to 42% of antigenic amino acids for the different antigens. We observed the occurrence of a large overlap of the antigenic amino acids identified in vitro with those predicted in silico, but most of the predicted amino acids were not identified in vitro. Thus, it is necessary to adjust the parameters used in the prediction, since its optimization can result in a more accurate analysis by the bioinformatics tools. However, with the current methodology, in silico tools are useful for the exclusion of sequences that are not characteristic of epitopes. This approach can be used for the identification and restriction of regions of the antigens with little predicted antigenicity, a strategy that can reduce the number of sequences to be evaluated as vaccine candidates and also facilitate the construction of multi-antigenic vaccines.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSantos, Isabel Kinney Ferreira de MirandaAlmeida, Luiz Gustavo Nogueira de2019-04-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17147/tde-13012025-132821/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-01-13T15:44:02Zoai:teses.usp.br:tde-13012025-132821Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-01-13T15:44:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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