Predicción de la inmunogenicidad de la proteína del SARS-CoV-2 responsable de la infección COVID-19 en humanos

Orlando Rafael Serrano-Barrera

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Resumen

Fundamento: las características estructurales y funcionales de la glicoproteína S del virus SARS-CoV-2 la convierten en un antígeno relevante y una diana deseable para el desarrollo de vacunas y fármacos, pues su bloqueo o neutralización impediría el ciclo infeccioso.

Objetivo: modelar, con el empleo de herramientas bioinformáticas, la inmunogenicidad de la glicoproteína S, a partir de la identificación de péptidos que puedan ser reconocidos por linfocitos T y B humanos.

Métodos: se alinearon ocho secuencias diferentes de la glicoproteína S por medio de CLUSTAL O, para determinar la conservación del dominio de unión al receptor. Se seleccionaron las moléculas HLA-A*0201, HLA-DRB1*0301 y HLA-DRB1*0701 para la predicción de péptidos T, con los algoritmos SYFPEITHI, IEDB y NetMHC/NetMHCII. En el caso de los epítopes B lineales se utilizaron los algoritmos BepiPred-2.0, ABCpred, BcePred y BepiPred-IEDB.

Resultados: las secuencias empleadas para comparar el grado de conservación de la estructura de la molécula, particularmente el dominio de unión al receptor, mostraron una homología completa. La región comprendida entre los residuos 207-222 contiene epítopes B y T CD4+, al tiempo que en las posiciones 133-147 y 407-425 se concentran epítopes B y T CD8+; todas están ubicadas en el segmento externo de la proteína. En el motivo de unión al receptor se localizan varios epítopes B y residuos de interacción directa entre la glicoproteína S y ACE2.

Conclusiones: la glicoproteína S del SARS-CoV-2 tiene un potencial inmunogénico, con el que puede generar respuesta T y B.

Palabras clave

INMUNOGENICIDAD VACUNAL; SÍNDROME RESPIRATORIO AGUDO GRAVE; VIRUS DEL SRAS; INFECCIONES POR CORONAVIRUS; SIALILTRANSFERASAS; VACUNAS

Referencias

Chen Y, Guo Y, Pan Y, Zhao ZJ. Structure analysis of the receptor binding of 2019-nCoV. Biochemical and Biophysical Research Communications [revista en internet]. 2020 [citado 28 de abril 2020]; 525: 135-140. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7092824/.

Yuan M, Wu NC, Zhu X, Lee CCD, So RTY, Lv H, et al. A highly conserved cryptic epitope in the receptor-binding domains of SARS-CoV-2 and SARS-CoV. Science [revista en internet]. 2020 [citado 28 de abril 2020]; doi: 10.1126/science.abb7269. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7164391/.

S Glycoprotein. UniProt, 2020 [citado 28 de abril 2020]. Disponible en: https://covid-19.uniprot.org/uniprotkb/P0DTC2.

Walls AC, Park YJ, Tortorici MA, Wall A, McGuire AT, Veesler D. Structure, Function, and Antigenicity of the SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein. Cell [revista en internet]. 2020 [citado 28 de abril 2020]; 180: 1–12. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867420302622.

Su Z, Wu Y. A Multiscale and Comparative Model for Receptor Binding of 2019 Novel Coronavirus and the Implication of its Life Cycle in Host Cells. BioRxiv. 2020 [citado 28 de abril 2020]; doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.20.958272. Disponible en: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.20.958272v1.full.

Yan R, Zhang Y, Li Y, Xia L, Guo Y, Zhou Q. Structural basis for the recognition of SARS-CoV-2 by full-length human ACE2. Science [revista en internet]. 2020 [citado 6 de abril 2020]; 367: 1444–1448. Disponible en: https://science.sciencemag.org/content/367/6485/1444.full.

Joyce MG, Sankhala RS, Chen WH, Choe M, Bai H, Hajduczki A, et al. A Cryptic Site of Vulnerability on the Receptor Binding Domain of the SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein. BioRxiv. 2020 [citado 28 de abril 2020]; doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.15.992883. Disponible en: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.15.992883v1.full.

Grifoni A, Sidney J, Zhang Y, Scheuermann RH, Peters B, Sette A. A sequence homology and bioinformatic approach can predict candidate targets for immune responses to SARS-CoV-2. Cell Host Microbe [revista en internet]. 2020 [citado 28 de abril 2020]; 27(4): 671–680.e2. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7142693/.

Jaimes JA, André NM, Chappie JS, Millet JK, Whittaker GR. Phylogenetic Analysis and Structural Modeling of SARS-CoV-2 Spike Protein Reveals an Evolutionary Distinct and Proteolytically Sensitive Activation Loop. Journal of Molecular Biology [revista en internet]. 2020 [citado 28 de abril 2020]; S0022-2836(20)30287-4. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmb.2020.04.009. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7166309/.

Basu A, Sarkar A, Maulik U. Strategies for vaccine design for corona virus using Immunoinformatics techniques. BioRxiv. 2020 [citado 28 de abril 2020]; doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.27.967422. Disponible en: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.27.967422v1.abstract.

Lee CHJ, Koohy H. In silico identification of vaccine targets for 2019-nCoV. F1000Research [revista en internet]. 2020 [citado 28 de abril 2020]; 9: 145. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7111504.1/.

Paradoa ML, Middleton D, Acosta A, Sarmiento ME, Leyva J. HLA genes in a sample of the Cuban population. Vaccimonitor [revista en internet]. 2000 Sep [citado 18 de abril 2020]; 9(3): 1-5. Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1025-028X2000000300001&lng=es.

Ferrer A, Nazábal M, Companioni O, de Cossío MEF, Camacho H, Cintado A, et al. HLA class I polymorphism in the Cuban population. Human Immunology [revista en internet]. 2007 [citado 28 de abril 2020]; 68(11): 918-927. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0198885907004363.

Robson B. COVID-19 Coronavirus spike protein analysis for synthetic vaccines, a peptidomimetic antagonist, and therapeutic drugs, and analysis of a proposed Achilles’ heel conserved region to minimize probability of escape mutations and drug resistance. Computers in Biology and Medicine [revista en internet]. 2020 [citado 28 de abril 2020]; 103749. doi: 10.1016/j.compbiomed.2020.103749. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7151553/.

Rasheed MA, Raza S, Zohaib A, Yaqub T, Rabbani M, Riaz MI, et al. In silico Identification of novel B Cell and T cell epitopes of Wuhan coronavirus (2019-nCoV) for effective multi epitope-based peptide vaccine production. Preprints [revista en internet]. 2020 [citado 28 de abril 2020]; 2020020359. doi: 10.20944/preprints202002.0359.v1. Disponible en: https://www.preprints.org/manuscript/202002.0359/v1.





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