Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Cecilia Luiza
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37627
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.86
Resumo: The COVID-19 disease, despite vaccine efforts, is still responsible for a high number of cases and deaths worldwide. The emergence of new variants containing numerous mutations associated with greater transmissibility, infectivity and evasion of neutralizing antibodies represents the current great difficulty in limiting the spread of the disease. The aim of this study was to use computational protein design to redesign the CDRs of the CV30 antibody in order to increase the binding affinity of the antibody to the RBD of the Omicron sublineages of SARS-CoV-2. The results demonstrate that the redrawn antibodies, CV30 BA.4/5 and CV30 BA.5 BQ.1.1, showed a computationally higher binding affinity with the respective RBDs of the Omicron sublineages, with ΔG (Rosetta) binding of –56.8 REU and – 52.5 REU, respectively. The redesigned antibodies demonstrated greater changes in CDRH3 and light CDRs, compared to the antibody CV30. Furthermore, both antibodies showed increased interface area with the RBDs of the respective Omicron sublineages. The redesigned antibodies are promising candidates as neutralizing antibodies specific for the RBD of the BA.4/5 and BA.5 BQ.1.1 sublineages.
id UFU_b1f505b745bf07c9e4017078a76372d7
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/37627
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicronComputational redesign of antibodies specific for the receptor binding domain (RBD) of the spike protein of SARS-CoV-2 with increased binding affinity to omicron sublineagesanticorpos neutralizantesredesign computacionalsublinhagens Omicronneutralizing antibodiescomputational redesignOmicron sublineagesimunologiaCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASImunologiaThe COVID-19 disease, despite vaccine efforts, is still responsible for a high number of cases and deaths worldwide. The emergence of new variants containing numerous mutations associated with greater transmissibility, infectivity and evasion of neutralizing antibodies represents the current great difficulty in limiting the spread of the disease. The aim of this study was to use computational protein design to redesign the CDRs of the CV30 antibody in order to increase the binding affinity of the antibody to the RBD of the Omicron sublineages of SARS-CoV-2. The results demonstrate that the redrawn antibodies, CV30 BA.4/5 and CV30 BA.5 BQ.1.1, showed a computationally higher binding affinity with the respective RBDs of the Omicron sublineages, with ΔG (Rosetta) binding of –56.8 REU and – 52.5 REU, respectively. The redesigned antibodies demonstrated greater changes in CDRH3 and light CDRs, compared to the antibody CV30. Furthermore, both antibodies showed increased interface area with the RBDs of the respective Omicron sublineages. The redesigned antibodies are promising candidates as neutralizing antibodies specific for the RBD of the BA.4/5 and BA.5 BQ.1.1 sublineages.Dissertação (Mestrado)A doença COVID-19, apesar dos esforços vacinais, ainda é responsável por elevado número de casos e mortes em todo o mundo. O surgimento de novas variantes contendo inúmeras mutações associadas à maior transmissibilidade, infectividade e evasão de anticorpos neutralizantes, representa a grande dificuldade atual em limitar a propagação da doença. O objetivo deste estudo foi utilizar design computacional de proteínas para redesenhar as CDRs do anticorpo CV30, a fim de aumentar a afinidade de ligação do anticorpo ao RBD das sublinhagens Omicron de SARS-CoV-2. Os resultados demonstram que os anticorpos redenhados, CV30 BA.4/5 e CV30 BA.5 BQ.1.1, apresentaram maior afinidade de ligação computacionalmente calculada com os respectivos RBDs das sublinhagens Omicron, com ligação ΔG (Rosetta) de – 56,8 REU e – 52,5 REU, respectivamente. Os anticorpos redesenhados demonstraram maiores modificações nas CDRH3 e CDRs leves, em comparação com o anticorpo parental CV30. Além disso, ambos os anticorpos apresentaram área de interface aumentada com os RBDs das respectivas sublinhagens Omicron. Os anticorpos redesenhados são candidatos promissores como anticorpos neutralizantes específicos para o RBD das sublinhagens BA.4/5 e BA.5 BQ.1.1.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia AplicadasCunha Junior, Jair Pereira dahttp://lattes.cnpq.br/3571099738256685Silva, Claudio Vieira dahttp://lattes.cnpq.br/1580834270657323Silva, Flavio Henrique dahttp://lattes.cnpq.br/1757309852446263Pereira, Cecilia Luiza2023-03-30T17:56:12Z2023-03-30T17:56:12Z2023-02-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPEREIRA, Cecilia Luiza. Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron. 2023. 69 f. Dissertação (Mestrado em Imunologia e Parasitologia Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.86.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37627http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.86porAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2023-03-31T06:15:18Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/37627Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2023-03-31T06:15:18Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron
Computational redesign of antibodies specific for the receptor binding domain (RBD) of the spike protein of SARS-CoV-2 with increased binding affinity to omicron sublineages
title Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron
spellingShingle Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron
Pereira, Cecilia Luiza
anticorpos neutralizantes
redesign computacional
sublinhagens Omicron
neutralizing antibodies
computational redesign
Omicron sublineages
imunologia
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Imunologia
title_short Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron
title_full Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron
title_fullStr Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron
title_full_unstemmed Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron
title_sort Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron
author Pereira, Cecilia Luiza
author_facet Pereira, Cecilia Luiza
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cunha Junior, Jair Pereira da
http://lattes.cnpq.br/3571099738256685
Silva, Claudio Vieira da
http://lattes.cnpq.br/1580834270657323
Silva, Flavio Henrique da
http://lattes.cnpq.br/1757309852446263
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, Cecilia Luiza
dc.subject.por.fl_str_mv anticorpos neutralizantes
redesign computacional
sublinhagens Omicron
neutralizing antibodies
computational redesign
Omicron sublineages
imunologia
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Imunologia
topic anticorpos neutralizantes
redesign computacional
sublinhagens Omicron
neutralizing antibodies
computational redesign
Omicron sublineages
imunologia
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Imunologia
description The COVID-19 disease, despite vaccine efforts, is still responsible for a high number of cases and deaths worldwide. The emergence of new variants containing numerous mutations associated with greater transmissibility, infectivity and evasion of neutralizing antibodies represents the current great difficulty in limiting the spread of the disease. The aim of this study was to use computational protein design to redesign the CDRs of the CV30 antibody in order to increase the binding affinity of the antibody to the RBD of the Omicron sublineages of SARS-CoV-2. The results demonstrate that the redrawn antibodies, CV30 BA.4/5 and CV30 BA.5 BQ.1.1, showed a computationally higher binding affinity with the respective RBDs of the Omicron sublineages, with ΔG (Rosetta) binding of –56.8 REU and – 52.5 REU, respectively. The redesigned antibodies demonstrated greater changes in CDRH3 and light CDRs, compared to the antibody CV30. Furthermore, both antibodies showed increased interface area with the RBDs of the respective Omicron sublineages. The redesigned antibodies are promising candidates as neutralizing antibodies specific for the RBD of the BA.4/5 and BA.5 BQ.1.1 sublineages.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-03-30T17:56:12Z
2023-03-30T17:56:12Z
2023-02-24
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv PEREIRA, Cecilia Luiza. Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron. 2023. 69 f. Dissertação (Mestrado em Imunologia e Parasitologia Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.86.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37627
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.86
identifier_str_mv PEREIRA, Cecilia Luiza. Redesign computacional de anticorpos específicos para o domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de SARS-CoV-2 com afinidade de ligação aumentada às sublinhagens ômicron. 2023. 69 f. Dissertação (Mestrado em Imunologia e Parasitologia Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.86.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37627
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.86
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia Aplicadas
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia Aplicadas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1813711446268182528