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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83453| Tipo: | TCC |
| Título : | Avaliação in silico dos efeitos de mutação em fragmento do anticorpo M971 na interação com o antígeno CD22: estudo por simulação de dinâmica molecular. |
| Título en inglés: | In silico evaluation of the effects of mutation in the M971 antibody fragment on its interaction with the CD22 antigen: a molecular dynamics simulation study. |
| Autor : | Lima, Axel Jhonantam Oliveira |
| Tutor: | Alves, Murilo Siqueira |
| Palabras clave en portugués brasileño: | Terapia CAR com células T;Anticorpos de cadeia única;Antígeno CD22;Dinâmica molecular;MM/PBSA |
| Palabras clave en inglés: | CAR T-cell therapy;Single-chain antibodies;CD22 antigen;Molecular dynamics;MM/PBSA |
| Áreas de Conocimiento - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
| Fecha de publicación : | 2025 |
| Citación : | LIMA, Axel Jhonantam Oliveira. Avaliação in silico dos efeitos de mutação em fragmento do anticorpo M971 na interação com o antígeno CD22: estudo por simulação de dinâmica molecular. 2025. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Biotecnologia) — Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. |
| Resumen en portugués brasileño: | Os Receptores Quiméricos de Antígenos (CAR) associados a células T (CAR-T) constituem uma recente imunoterapia capaz de auxiliar no tratamento de pacientes de Leucemia Linfoide Aguda (LLA) recidiva por meio do redirecionamento da resposta celular imune às células neoplásicas que possuem o antígeno alvo. O domínio extracelular do CAR, responsável pelo reconhecimento, pode ter a forma de um Fragmento Variável de Cadeia Única (scFv), que é constituído dos domínios Variável Pesado (VH) e Leve (VL) de um anticorpo monoclonal (mAb) e unidos entre si por um polipeptídio flexível de tamanho variável denominado de Linker. Ensaios clínicos em humanos já utilizam propostas de CARs anti-CD22 com scFv derivado do anticorpo M971 com diferentes tamanhos de Linker: curto (5 resíduos) e longo (20 resíduos). Um outro trabalho por Ereño-Orbea e colaboradores (2021) encontrou uma mutação (Y55R) no resíduo 55 do VH do mAb M971 que foi capaz de aumentar a afinidade com o antígeno CD22 em cerca de 5 vezes. O seguinte trabalho objetiva estudar a interface entre o scFv do M971 mutante em diferentes tamanhos de Linker e a glicoproteína de membrana CD22 em termos de estrutura e afinidade a partir de técnicas de simulações de Dinâmica Molecular (DM) e cálculo de energia livre de ligação (ΔG-ligação). A estrutura cristalográfica da interface entre o Fab do M971 e os domínios d6-d7 do CD22 estão submetidos no Protein Data Bank sob o cód. 7O52, e a partir dele foram construídos os modelos de CD22 e scFv mutante utilizados para a interface em sistemas com e sem membrana celular. Foi avaliado também mudanças nos estados de protonação dos resíduos de histidina do CD22 ocasionadas pela mutação por meio de métodos de predição computacional. As simulações foram feitas considerando os sistemas com e sem membrana, em diferentes tamanhos do Linker do scFv (scFv-curto e scFv-longo) e, somente para as simulações sem membrana, dois diferentes estados de protonação das histidinas 122 e 136 do CD22. As simulações em membrana foram feitas em quatro replicatas considerando o estado em que as histidinas anteriores se encontravam desprotonadas. Ao final das simulações foi realizado o cálculo da ΔG-ligação pelo método MM/PBSA. Os resultados das curvas de ΔG-ligação apresentaram valores mais negativos para os sistemas com o Linker curto. Nos sistemas sem membrana, a mudança das histidinas para um estado desprotonado resultou na perda da interface por parte do domínio VL, no entanto a média de ΔG-ligação para o sistema scFv-curto se manteve mais negativas que o estado protonado. Observou-se também que os sistemas considerando a interface entre o scFv mutante e o CD22 em membrana celular obtiveram médias de ΔG-ligação mais próximos dos encontrados experimentalmente com o Fab do mAb M971. |
| Abstract: | Chimeric Antigen Receptors (CAR) associated with T cells (CAR-T) constitute arecent immunotherapy capable of aiding in the treatment of patients with relapsed Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) by redirecting the immune cellular response to neoplastic cells that possess the target antigen. The extracellular domain of the CAR, responsible for recognition, can take the form of a SingleChain Variable Fragment (scFv), which consists of the Heavy Variable (VH) and Light Variable (VL) domains of a monoclonal antibody (mAb) and are joined together by a flexible polypeptide of variable length called a Linker. Human clinical trials already use anti-CD22 CAR designs with scFv derived from the M971 antibody with different Linker lengths: short (5 residues) and long (20 residues). Another study by Ereño-Orbea and collaborators (2021) found a mutation (Y55R) at residue 55 of the VH of the M971 mAb that was capable of increasing affinity with the CD22 antigen by approximately 5-fold. The present work aims to study the interface between the mutant M971 scFv with different Linker lengths and the CD22 membrane glycoprotein in terms of structure and affinity using Molecular Dynamics (MD) simulation techniques and binding free energy (ΔG-binding) calculations. The crystallographic structure of the interface between the Fab of M971 and the d6-d7 domains of CD22 is deposited in the Protein Data Bank under the code 7O52, and from it, the CD22 and mutant scFv models used for the interface in systems with and without a cell membrane were constructed. Changes in the protonation states of the histidine residues of CD22 caused by the mutation were also evaluated using computational prediction methods. The simulations were performed considering systems with and without a membrane, with different scFv Linker lengths (short-scFv and long-scFv) and, only for simulations without a membrane, two different protonation states of histidines 122 and 136 of CD22. The membrane simulations were performed in four replicates considering the state in which the histidines were deprotonated. At the end of the simulations, the ΔG-binding was calculated using the MM/PBSA method. The results of the ΔG-binding curves showed more negative values for systems with the short Linker. In the systems without a membrane, changing the histidines to a deprotonated state resulted in the loss of the interface by the VL domain; however, the average ΔG-binding for the short-scFv system remained morenegative than the protonated state. It was also observed that the systemsconsidering the interface between the mutant scFv and CD22 in a cell membrane obtained average ΔG-binding values closer to those found experimentally with the Fab of the M971 mAb. |
| URI : | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83453 |
| Lattes del autor: | http://lattes.cnpq.br/9403307359436952 |
| Lattes del tutor: | http://lattes.cnpq.br/8216921216597311 |
| Derechos de acceso: | Acesso Aberto |
| Aparece en las colecciones: | BIOTECNOLOGIA - Monografias |
Ficheros en este ítem:
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