Estudos estruturais teóricos do complexo formado entre o domínio extracelular da proteína Spike do vírus SARS-CoV-2 ligado ao receptor celular humano ACE2 utilizando espalhamento de raios-X a baixo ângulo: Variantes de preocupação B.1.1.7, B.1.351, P.1 e B.1.617.2

• Autor(a) principal: Sousa, Vinícius Santos de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/239270
• topic: Proteina spike; Receptor Binding Domain; SARS-CoV-2; SAXS; Variantes de preocupação

O surgimento de um novo coronavírus SARS-CoV-2 (agente causador da COVID-19) na China no final de 2019 causou, e segue causando até o momento, preocupações significativas em termos de saúde pública mundial. A região RBD (Receptor Binding Domain) da glicoproteína trimérica Spike do coronavírus quando ligado ao receptor celular humano ACE2 (Angiotensin-Converting Enzyme 2) formam um complexo responsável por permitir a entrada do vírus na célula promovendo a COVID-19. Para a realização do estudo desse complexo e das suas proteínas individuais foi utilizado o espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS), sendo ele um método muito útil para a caracterização de proteínas em solução e análise dos parâmetros geométricos das estruturas. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo, realizar uma análise teórica de SAXS a partir de simulações de curvas espalhamento, utilizando estruturas proteicas de alta resolução coletadas no banco de dados PDB (Protein Data Bank), da proteína Spike em sua forma nativa e de suas variantes de preocupação. Além do que, o trabalho também buscou promover um estudo das interfaces de interação e oligomerização da proteína Spike nativa e analisar se os resíduos mutados em suas variantes fazem parte da interface de trimerização e/ou da interface de formação do complexo com a ACE2, verificando a influência dessas mutações na interação dessas possíveis interfaces. Assim, diante das curvas simuladas das estruturas, foram obtidos resultados relacionados à forma das proteínas, baseado no perfil de suas p(r), e dos seus parâmetros estruturais, raio de giro (Rg) e diâmetro máximo (Dmáx). Também foram adquiridos resultados referentes aos aminoácidos da Spike nativa responsáveis pela sua interface de trimerização e interação na formação do complexo entre a glicoproteína e o receptor ACE2. Além disso, foram obtidos dados relativos aos aminoácidos mutados das variantes da proteína Spike e se avaliou a influência dessas mutações na interface de oligomerização do trímero e na interface de formação do complexo com a ACE2. Desse modo, a análise dos resultados mostrou que as mutações não fazem parte da interface de trimerização da proteína, porém, estão presentes na região RBD das variantes de preocupação. Observou-se que as mutações não alteram a forma das estruturas, entretanto, podem ser responsáveis pelas alterações dos parâmetros estruturais das proteínas em solução. Além disso, se verificou que as mutações na RBD influenciam no aumento da afinidade da proteína Spike na formação do complexo com a ACE2 e no escape do vírus do sistema imunológico humano. Logo, é necessário ressaltar a importância de se obter resultados experimentais de SAXS das estruturas estudadas em solução, visando realizar um melhor estudo das proteínas e uma melhor comparação das mesmas com suas estruturas obtidas por meio de cristalização, sendo também fundamental realizar uma análise de todas as mutações existentes na proteína Spike das variantes além das presentes na região RBD, assim possibilitando uma verificação mais concreta da predominância dessas variantes em relação à forma nativa do SARS-CoV-2.