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Usando um anticorpo público novo para compreender a neutralização SARS-CoV-2

A Síndrome Respiratória Aguda Grave coronavirus-2 (SARS-CoV-2), que causa a doença do coronavirus (COVID-19), é um betacoronavirus novo similar aos SARS-CoV e à síndrome-CoV respiratória (MERS) de Médio Oriente.

SARS-CoV-2 contamina pilhas de anfitrião ligando ao receptor do convertase 2 do angiotensin (ACE2) na superfície da pilha através de sua proteína trimeric do ponto (s). Os SARS-CoV incorporam pilhas humanas do anfitrião através dos endosomes, quando SARS-CoV-2 entrar através da superfície e dos endosomes da pilha. O estudo actual publicado no jornal da “relatórios pilha” apontou compreender os mecanismos da neutralização do anticorpo SARS-CoV-2 para facilitar a revelação de intervenções terapêuticas para COVID-19.

A resposta pública do anticorpo contra SARS-CoV-2 que envolve elementos compartilhados e estruturais no V-gene da pesado-corrente IGHV3-53 e IGHV3-66 foi relatada. O alvo desta classe do anticorpo é uma região receptor-obrigatória conservada (RBD) do resumo do domínio que igualmente sobrepor com o local ACE2 obrigatório.

Os cientistas neste estudo descobriram a capacidade moderado (mAb) de posse da neutralização do anticorpo monoclonal 910-30 como um membro novo da classe do anticorpo IGHV3-53/3-66 e investigaram mais os aspectos moleculars e genéticos de 910-30 e os anticorpos relativos.

mAb 910-30

Um membro novo da classe do anticorpo do público IGHV3-53/3-66 foi identificado selecionando o repertório imune de um paciente COVID-19 convalescente identificado como o doador 910. O soro do reconhecimento potently exibido do trimer do doador 910 S nos ensaios enzima-ligados da imunoabsorção (ELISA) e da neutralização do soro SARS-CoV-2 em ensaios da neutralização do pseudovirus.

A fim seleccionar o doador 910 cryo-preservou pilhas mononuclear do sangue periférico (PBMCs) executando a análise, selecção funcional de bibliotecas do indicador do anticorpo do fermento foi executada para seu emperramento contra pontas de prova da proteína de SARS-CoV-2 S. o mAb 910-30 foi identificado para produzir um efeito forte, e foi expressado como a imunoglobulina (IgG) nas pilhas HEK293 e sujeitado aos ensaios da neutralização. Exibiu um IC50 de 0,071 mg/mL contra o pseudovirus SARS-CoV-2 e de 0,142 mg/mL contra o vírus SARA-CoV-2 autêntico.

RBD existe no “acima” da posição ou “para baixo” posicione e encontrou-se que o ponto SARS-CoV-2 causa uma mudança conformational pH-dependente em RBD aonde “para baixo” posicione é favorecido. O emperramento do anticorpo da classe ACE2 e IGHV3-53/3-66 exige RBD “acima” da conformação.

a microscopia do Cryo-elétron revelou que 910-30 ligam a SARS-CoV-2 S2P em seu RBD no “acima” da posição. Os estudos de modelagem estruturais mostram que 910-30 reconhecem o local ACE2 obrigatório. 910-30 IgG foi encontrado para ligar a RBD com uma afinidade obrigatória (KD) de 230 pM, e como observado com outros anticorpos da classe IGHV3-53/3-66, ele compete com o ACE2 humano para o emperramento de RBD.

Anticorpos da classe IGHV3-53/3-66, que são neutralizador poderosos, competição forte da exibição com o ACE2 para que ligar crave a proteína

Os membros da classe do anticorpo de IGHV3-53/3-66 mostraram a neutralização poderoso do anticorpo contra SARA-CoV-2 em ensaios da neutralização. As características moleculars do processo de neutralização foram avaliadas mais usando um painel dos anticorpos, de 1-20 (um neutralizador poderoso), de 910-30 (um neutralizador moderado), e de B38 (um neutralizador fraco). A análise que usa ELISA revelou que o neutralizador poderoso 1-20 e o neutralizador moderado 910-30 exibiram a elevação que liga às proteínas completos do ponto. Contudo, todos os membros exibiram o emperramento similar a RBD.

Os ensaios da neutralização usando SARS-CoV-2 pseudo- e autêntico mostraram diferenças em valores50 do IC através dos anticorpos testados, sugerindo a participação de outros factores independentemente do reconhecimento do local ACE2 obrigatório como causas determinantes da potência da neutralização. Igualmente encontrou-se que a capacidade dos anticorpos para competir com o ACE2 humano dimerized (dhACE2) para ligar a SARS-CoV-2 S2P correlacionou com suas potências de neutralização. O mAB o mais poderoso (1-20) era mais competitivo sêxtuplo do que o neutralizador moderado 910-30 e 150 dobra mais competitivo do que B38, que é um neutralizador deficiente. Similar aos resultados precedentes com a classe do anticorpo IGHV3-53/3-66, o painel dos anticorpos avaliados exibiu a similaridade alta da seqüência e baixos níveis de hypermutation somático (SHM), que é o processo de acumulação de mutações de ponto nas regiões variáveis de genes da imunoglobulina.

as análises da Seqüência-estrutura foram executadas e identificou que o xSx dos resíduos 27a/28 [GDS] {1,2} [FY] (kappa) e o 29GY [KN] (lambda) CDR-L1 no reconhecimento da influência RBD. Os resíduos aromáticos ou hidrofóbicas 28Val, 29Ile/Val, ou 30/32Tyr30/32 actual em correntes claras interagem com o 505Tyr no RBD, que é um componente da região obrigatória de sobreposição de classe do anticorpo ACE2 e IGHV3-53/3-66.

Os cientistas igualmente tentaram avaliar a predominância de precursores da classe do anticorpo em repertórios imunes de indivíduos saudáveis. As linhagens do anticorpo que contêm a assinatura de anti-SARS-CoV-2 IGHV3-53/3-66 predominante em 1 em 44.000 relataram seqüências humanas do anticorpo. Esta predominância alta corrobora encontrar que os anticorpos desta classe estiveram encontrados nos pacientes COVID-19 convalescentes múltiplos.

Os pairings da luz nativa e da corrente pesada são essenciais para o desempenho eficiente da neutralização do anticorpo

Os cientistas promovem tentado explorar as características dos anticorpos que os diferenciaram como neutralizador poderosos e neutralizador deficientes. Anticorpos IGHV3-53/IGHV3-66 nos anti SARS-CoV-2, dois genes preliminares da corrente pesada (IGHV3-53 e IGHV3-66) emparelham-se com pelo menos os 14 genes da luz-corrente para criar um repertório diverso dos anticorpos. 12 variações do anticorpo foram construídas trocando o pesado nativo, e as combinações da corrente clara de 4 IGHV3-53/3-66 codificaram mAbs 1-20, 910-30, B38, e 4-3 que é tratado como o controle.

Exceto no caso de combinações de correntes pesadas de neutralização fortemente poderosos do anticorpo (1-20) com as correntes claras, a neutralização reduzida foi observada em quase todas as combinações não-nativas da corrente pesada e clara. Similar aos anticorpos nativos da combinação, a capacidade de anticorpos não-nativos da combinação para competir com o dhACE2 igualmente mostrou uma correlação com seu potencial da neutralização, e todos os quatro genes das correntes pesadas exibiram a similaridade da seqüência e baixo SHM. Isto sugere que os pairings da luz nativa e da corrente pesada sejam essenciais para o desempenho eficiente da neutralização do anticorpo. Contudo, mesmo que a similaridade alta da seqüência fosse observada nas correntes pesadas e em correntes claras, as combinações não-nativas reduziram a neutralização do anticorpo.

Os dados do exame modelam in silico de anticorpos não-nativos da combinação sugeriram que as combinações nativas da corrente pesada e clara sejam essenciais para a orientação de determinação complementar direita da região e o reconhecimento de RBD.

A conformação de RBD determina o reconhecimento da proteína do ponto da classe do anticorpo IGHV3-53/3-66

O RBD deve estar no “acima” da posição para facilitar o anticorpo da classe IGHV3-53/3-66 e o emperramento ACE2. Uma mudança no pH permite a mudança entre as duas conformações de RBD, e encontrou-se que o pH endosomal entre 4,5 -5,5 facilita “para baixo” a conformação. As mutações de D614G nas variações SARS-CoV-2 igualmente influenciam as mudanças conformational de RBD.

O efeito da mudança conformational pH-negociada de RBD no reconhecimento da classe IGHV3-53/3-66 foi avaliado usando ELISA da competição dhACE2. Os membros da classe IGHV3-53/3-66 competiram em uma maneira dependente da concentração com o dhACE2 para ligar ao ponto de SARS-CoV-2 S2P ou ao ponto de D614G S2P no pH endosomal. os estudos de superfície da ressonância do plasmon do Único-ciclo foram executados. Os resultados revelaram que ao contrário do 910-30 e dos anticorpos B38 com baixa capacidade de neutralização, o mAB altamente poderoso 1-20 não mostrou o reconhecimento reduzido ou o emperramento ao ponto ou o RBD no pH endosomal.

Mais, igualmente viu-se em todos os valores de pH testados, neutralização alta do mAb correlacionada com as afinidaoes do mAb. A análise da série do pH do octeto mostra aquela, o limite poderoso do neutralizador 1-20 ao ponto de D614 S2P potently no pH reduzido quando os outros neutralizador menos poderosos mostrados se reduziram ligar. Isto é em contraste com aquele visto com D614G S2P onde todos os membros exibiram o emperramento forte e igualmente reconheceram eficazmente o RBD “acima” da conformação em escalas largas do pH.

Os dados dos estudos sugerem que a classe pública do anticorpo IGHV3-53/3-66 execute a neutralização competindo com o ACE2 e que a conformação de RBD determina significativamente seu reconhecimento da proteína do ponto.

Implicações do estudo

O estudo actual apontou compreender o reconhecimento e a interacção entre a classe do anticorpo IGHV3-53/3-66 e a proteína do ponto SARS-CoV-2. Os resultados deste estudo contribuirão para o melhoramento de cuidados médicos para os pacientes COVID-19 permitindo a descoberta do anticorpo, identificação de candidatos vacinais novos e aumentarão o conhecimento para monitorar seu sistema imunitário.

Journal reference:
Dr. Maheswari Rajasekaran

Written by

Dr. Maheswari Rajasekaran

Maheswari started her science career with an undergraduate degree in Pharmacy and later went on to complete a master’s degree in Biotechnology in India. She then pursued a Ph.D. at the University of Arkansas for Medical Sciences in the USA.

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