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O estudo endereça interesses do glycosylation no projecto SARS-CoV-2 vacinal

Uma equipe internacional dos pesquisadores encontrou que os testes padrões do glycosylation estão conservados através da proteína nativa do ponto do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) - o agente que causa a doença 2019 do coronavirus (COVID-19) - e das proteínas de recombinação do ponto feitas nos laboratórios para o uso nas vacinas.

A proteína do ponto, a que SARS-CoV-2 se usa para ligar e contaminar pilhas, é o alvo principal dos anticorpos de neutralização que seguem a infecção natural com o vírus ou a vacinação.

Um princípio central no projecto vacinal é a apresentação nativo-como dos antígenos que induzirão a imunidade protectora.

“A abundância de glycans N-ligados através da proteína do ponto SARS-CoV-2 é uma fonte potencial de heterogeneidade entre muitos candidatos vacinais diferentes sob a investigação,” diz Crispin máximo da universidade de Southampton no Reino Unido e nos colegas.

Agora, a equipe conduziu um estudo que explora esta variabilidade potencial através de cinco proteínas de recombinação diferentes do ponto e o ponto nativo usando simulações da espectrometria líquida da cromatografia-massa (LC-MS) e da dinâmica (MD) molecular.

A análise revelou que os testes padrões do glycosylation estiveram conservados através de todas as proteínas do ponto investigadas, sugerindo que as indicações de recombinação do glycosylation da proteína do ponto provavelmente que da proteína nativa.

Uma versão da pré-impressão do artigo de investigação está disponível no server do bioRxiv*, quando o artigo se submeter à revisão paritária.

O projecto vacinal focalizou principalmente na proteína do ponto

Desde que a manifestação COVID-19 começou primeiramente em Wuhan, China, ao fim de dezembro de 2019, os pesquisadores desenvolveram uma disposição inaudita de candidatos vacinais contra o agente causal SARS-CoV-2.

Todas as aproximações apontam entregar características imunogenéticas do vírus, com a proteína viral do ponto que emerge porque o foco principal devido à resposta robusta do anticorpo ele foi mostrado para gerar.

Encorajadora, a neutralização do anticorpo foi mostrada para ocorrer, apesar da disposição extensiva de glycans N-ligados distribuídos através da proteína do ponto. Contudo, o glycosylation tem-se transformado ainda um parâmetro importante na revelação vacinal enquanto o estado de processamento do glycosylation pode revelar a extensão a que os imunogénio estão recapitulando a arquitetura viral nativa.

O glycosylation local-específico da proteína derivada de recombinação e viral de S dos laboratórios múltiplos. (a) análise glycan Local-específica da proteína de recombinação de S expressada e refinada em lugar diferentes. As cartas de barra representam a proporção relativa de glycoforms actuais em cada local, incluindo a proporção de PNGS que não foram alterados por um glycan N-ligado. A proporção de oligomannose- e o híbrido-tipo glycans são coloridos verde. O complexo-tipo processado glycans é colorido cor-de-rosa e a proporção de locais desocupados é colorida cinzenta. A instituição que forneceu a proteína de S para a análise está listada acima de cada carta. Os dados de Texas/Southampton são reproduzidos de Chawla e outros (dados não-publicados). As composições médias da proteína de recombinação de S foram calculadas usando todas as amostras. As barras representam o erro médio +/- padrão do meio de todas as amostras de recombinação analisadas. (b) A análise local-específica derivada viral foi obtida dos dados adquiridos por Yao e outros e categorizou da mesma forma como above33. Os dados para os locais N657 e N1158 não podiam ser obtidos e não são representados. (c) Modelo completo do comprimento que indica o glycosylation local-específico do oligomannose da proteína derivada viral de S; a descrição de como este modelo foi gerado pode ser encontrada nos materiais e nos métodos. A proteína e os glycans são mostrados na representação de superfície; o anterior colorido no cinza e nos últimos coloriu baseado no índice do oligomannose (verde para 80-100%, alaranjados para 30-80% e rosa para 0-30%).
O glycosylation local-específico da proteína derivada de recombinação e viral de S dos laboratórios múltiplos. (a) análise glycan Local-específica da proteína de recombinação de S expressada e refinada em lugar diferentes. As cartas de barra representam a proporção relativa de glycoforms actuais em cada local, incluindo a proporção de PNGS que não foram alterados por um glycan N-ligado. A proporção de oligomannose- e o híbrido-tipo glycans são coloridos verde. O complexo-tipo processado glycans é colorido cor-de-rosa e a proporção de locais desocupados é colorida cinzenta. A instituição que forneceu a proteína de S para a análise está listada acima de cada carta. Os dados de Texas/Southampton são reproduzidos de Chawla e outros (dados não-publicados). As composições médias da proteína de recombinação de S foram calculadas usando todas as amostras. As barras representam o erro médio +/- padrão do meio de todas as amostras de recombinação analisadas. (b) A análise local-específica viral-derivada foi obtida dos dados adquiridos por Yao e outros e categorizou da mesma forma como above33. Os dados para os locais N657 e N1158 não podiam ser obtidos e não são representados. (c) Modelo completo que indica o glycosylation local-específico do oligomannose da proteína derivada viral de S; a descrição de como este modelo foi gerado pode ser encontrada nos materiais e nos métodos. A proteína e os glycans são mostrados na representação de superfície; o anterior colorido no cinza e nos últimos coloriu baseado no índice do oligomannose (verde para 80-100%, alaranjados para 30-80% e rosa para 0-30%).

Os interesses que cercam o glycosylation

A proteína do ponto SARS-CoV-2 contem uma abundância de sequons N-ligados do glycosylation que dirigem o acessório dos glycans do anfitrião exigidos para a dobradura de proteína e a estabilização da dobra da proteína.

Embora a proteína do ponto fosse um foco importante no projecto vacinal, os mecanismos da entrega diferiram consideravelmente.

O glycosylation do imunogénio pode ser influenciado pelos factores específicos ao processo de manufactura particular, tal como as condições do tipo ou da cultura celular da pilha. O projecto do imunogénio pode igualmente ter um impacto substancial, afetando adversamente a apresentação nativo-como do glycosylation.

“Contudo, o sucesso de uma escala larga das plataformas vacinais diferentes que exibem o glycosylation diferente da proteína do ponto indica que aquela nativo-como o glycosylation não é uma condição prévia para uma vacina bem sucedida,” diz Crispin e colegas.

Não obstante, o glycosylation compreensivo da proteína do ponto ajudará a estandardizar os materiais usados em estudos vacinais diferentes e ajudar a definir o impacto desta característica extensiva da superfície da proteína, adiciona a equipe.

“É importante para terapêutico e o projecto vacinal para compreender se os glycoforms similares elevaram através das plataformas diferentes da expressão da proteína das fontes diferentes para assegurar a superfície antigénica da proteína do ponto permanece consistente quando usado como um imunogénio ou em ensaios serological.”

Que os pesquisadores fizeram?

Os pesquisadores integraram LC-MS e as simulações da DM para investigar as características do glycosylation através de SARS-CoV-2 de recombinação cravam proteínas de cinco laboratórios diferentes.

Avaliaram então o grau a que estas proteínas de recombinação reproduziram o glycosylation da proteína do ponto de SARS-CoV-2-derived produzida das pilhas cultivadas de Vero.

Análise comparativa do glycosylation dos dois PNGS no RBD para a proteína derivada viral de S, a proteína de recombinação de S e RBD monomeric. (a) Composições glycan local-específicas detalhadas dos dois locais situados no RBD de SARS-CoV-2. Os dados de recombinação da proteína de S são reproduzidos de Chawla e outros (não-publicado) e os dados para os locais virais da proteína RBD de S foram obtidos de Yao e de al.33. os dados glycan Local-específicos são apresentados de acordo com a figura 2. (b) composições Local-específicas para os locais de N-glycan situados no RBD de MERS-CoV quando expressados como parte de uma proteína de recombinação solúvel de S compararam a RBD-only. Os dados para a proteína de MERS-CoV S foram obtidos de um estudo precedente
Análise comparativa do glycosylation dos dois PNGS no RBD para a proteína derivada viral de S, a proteína de recombinação de S e RBD monomeric. (a) Composições glycan local-específicas detalhadas dos dois locais situados no RBD de SARS-CoV-2. Os dados de recombinação da proteína de S são reproduzidos de Chawla e outros (não-publicado) e os dados para os locais virais da proteína RBD de S foram obtidos de Yao e de al.33. os dados glycan Local-específicos são apresentados de acordo com a figura 2. (b) composições Local-específicas para os locais de N-glycan situados no RBD de MERS-CoV quando expressados como parte de uma proteína de recombinação solúvel de S compararam a RBD-only. Os dados para a proteína de MERS-CoV S foram obtidos de um estudo precedente.

Que encontraram?

Os testes padrões do Glycosylation foram conservados através de todas as proteínas investigadas.

Os graus distintos de acessibilidade entre locais glycan diferentes através da proteína do ponto correlacionaram amplamente com seus estados de processamento.

“Nossos resultados revelam os locais estruturais conservados de N-glycan na proteína do ponto quando comparados com o ponto viral nativo, que conduz a similaridade no glycosylation entre a proteína do ponto das fontes e dos métodos díspares da fabricação,” escrevem a equipe.

“Isto sugere que o glycosylation ponto-baseado de recombinação do imunogénio SARS-CoV-2 recapitule reprodutìvel assinaturas do glycosylation viral.”

Que são as implicações do estudo?

O Glycosylation das proteínas de recombinação do ponto usadas nas vacinações provavelmente imita os testes padrões que ocorrem na infecção natural e permanece antigènica comparável, diz os pesquisadores.

Contudo, a compreensão continuada do glycosylation da proteína do ponto facilitará mais a pesquisa vacinal durante a resposta COVID-19 global, recomendam.

“A reprodutibilidade do glycosylation da proteína do ponto de muitas fontes diferentes é do benefício significativo para o projecto do imunogénio, o teste do serology e a descoberta da droga e significará que os glycans de SARS-CoV-2 são pouco susceptíveis de fornecer uma barreira a combater a pandemia COVID-19,” conclui a equipe.

Observação *Important

o bioRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

Journal reference:
Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally first developed an interest in medical communications when she took on the role of Journal Development Editor for BioMed Central (BMC), after having graduated with a degree in biomedical science from Greenwich University.

Citations

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