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Tipo: TCC
Título: Otimização computacional de um conjunto de fragmentos de anticorpos específicos para terapia da infecção pelo vírus da Hepatite B
Autor(es): Albuquerque, Aline de Oliveira
Orientador: Silva, João Hermínio Martins da
Palavras-chave em português: Mutagênese;Hepatite B;Anticorpo;Hot-spots;Humanização
Palavras-chave em inglês: Mutagenesis;Hepatitis B;Antibody;Hot-spots;Humanization
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Data do documento: 2017
Citação: ALBUQUERQUE, Aline de Oliveira. Otimização computacional de um conjunto de fragmentos de anticorpos específicos para terapia da infecção pelo vírus da Hepatite B. 2026. 55 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Resumo: Atualmente, a infecção pelo vírus da hepatite B é um dos principais problemas de saúde no mundo todo, cujo diagnóstico é feito através da detecção do antígeno de superfície da Hepatite B. Pacientes com formas crônicas da doença podem precisar de um transplante de fígado, que é seguido de tratamento com imunossupressores administrados conjuntamente a anticorpos monoclonais. Fragmentos variáveis de cadeia única (scFv) são produtos de anticorpos adequados para esse tipo de tratamento. Desta forma, pretende-se, a partir desse trabalho, dar continuidade ao processo de humanização dos anticorpos monoclonais 19DD1AE3 e 19CC6CG2, de origem murina, fornecidos pelo Laboratório de Tecnologia de Anticorpos Monoclonais da Fundação Oswaldo Cruz. A partir desses, foram gerados seis scFvs, que encontraram, em resultados preliminares de docking rígido, dados que indicaram o acoplamento do fragmento scFv com especificidade intermediária, apontando evidencias estruturais, tais como ligações de hidrogênio, pontes salinas e complementariedade eletrostática passíveis de modificações levando ao aumento dessa especificidade e da afinidade dos clones estudados. Para otimizar tais parâmetros, foi necessário, primeiro, realizar a identificação dos resíduos hotspots da interação, que contou com uso de sete servidores, utilizando diversas metodologias de predição distintas. Para etapa de mutagênese computacional, foram utilizados dois programas, que realizaram uma análise energética das diferenças na energia de ligação causadas pelas mutações. Também foram feitas análises físico-químicas dos resíduos do antígeno que faziam contato com os dos scFvs, e analisada a estabilidade dos monômeros frente as mutações. Como resultados e conclusão, foram identificados os resíduos que mais contribuem para a energia de ligação na formação dos complexos; além disso, também foi possível identificar os melhores alvos, dentro da interface de cada fragmento de anticorpo, para realização da mutagênese computacional, etapa que foi guiada por parâmetros energéticos e físico-químicos; finalmente, foi analisado o caráter estabilizante ou não das mutações sugeridas, e foram geradas sequencias otimizadas para os modelos analisados. Entretanto, os complexos foram analisados em modelos estáticos, o que sinaliza para realização de etapas futuras de dinâmica molecular, a fim de garantir que os mesmos permanecem estáveis quando submetidos a condições fisiológicas. Ademais, já é possível vislumbrar a utilização das sequências em etapas de expressão em modelos biológicos.
Abstract: Currently, hepatitis B virus infection is one of the major health problems worldwide, diagnosed by the detection of hepatitis B surface antigen. Patients with chronic forms of the disease may require a liver transplant, which is followed by treatment with immunosuppressants given in combination with monoclonal antibodies. Single chain variable fragments (scFv) have become antibody products suitable for this type of treatment. The aim of this study is to continue the humanization process of two murine monoclonal antibodies clones 19DD1AE3 and 19CC6CG2, provided by the Monoclonal Antibody Technology Laboratory of the Oswaldo Cruz Foundation. From these, six scFvs were generated, and it was found, in preliminary rigid docking results, data indicating the coupling of the scFv fragment with intermediate specificity, pointing to structural evidence such as hydrogen bonds, salt bridges and electrostatic complementarity that could be modified to achieve clones with increased specificity and affinity. In order to optimize such parameters, it was necessary to first identify the hot-spots residues of the interaction, which was accompshied using seven webservers, that use several different prediction methodologies. For the computational mutagenesis step, two programs were used, which performed an energy analysis of the differences in binding energy caused by the mutations. Physicochemical analyzes of the antigen residues that made contact with the scFvs were also performed, and the stability of the monomers upon mutations was analyzed. As results and conclusion, the residues that contributed the most to the binding energy in the formation of the complexes were identified; in addition, it was also possible to identify the best targets within the interface of each antibody fragment to perform computational mutagenesis, a step that was guided by energetic and physicochemical parameters; finally, the stabilizing or non-stabilizing character of the suggested mutations was analyzed, and optimized sequences were generated for the analyzed models. However, the complexes were analyzed in static models, and it’s still necessary to perform future steps of molecular dynamics, in order to ensure that they remain stable when submitted to physiological conditions. In addition, it is already possible to envisage the use of sequences in expression steps using biological models.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84195
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0003-2072-157X
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/6612124263035713
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0003-1534-9857
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/4614096538855002
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:BIOTECNOLOGIA - Monografias

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