Estrategia de tamizaje para la selección de epítopes de Leishmania spp en humanos por medio del análisis de interacciones moleculares: Un acercamiento desde la bioinformática
DOI:
https://doi.org/10.62059/LatArXiv.preprints.530Palabras clave:
leishmaniasis, epitopes T, HLA-DR, acoplamiento molecular, bioinformáticaResumen
Introducción: La leishmaniasis se manifiesta principalmente como una lesión cutánea en el sitio de la picadura del insecto vector. En Colombia esta enfermedad tiene gran importancia en salud pública. El parásito intracelular se internaliza en vacuolas parasitóforas en macrófagos, por lo que para la eliminación del parásito se necesita la activación por los linfocitos T CD4-Th1 con la producción de IFNγ y la síntesis de Óxido Nítrico en los macrófagos, así que es crítica la presentación antigénica uniendo secuencias cortas del parásito en el bolsillo de las moléculas MHC clase II. Esta interacción puede ser predicha con herramientas bioinformáticas. Por eso, el objetivo fue la identificación de secuencias lineales de proteínas inmunogénicas de Leishmania (Viannia) spp.a través de herramientas bioinformáticas frente a moléculas MHC clase II humanas. Metodología: se tomaron secuencias lineales de proteínas GP63, HSP70 y PEPCK de L. panamensis y se predijo la unión de secuencias de 15 aminoácidos frente a diversos HLA-DR*04 por medio herramientas de predicción. Se confirmó que las regiones fueran altamente conservadas entre las especies del parásito, pero baja o ninguna identidad con proteínas humanas. Finalmente se analizaron las interacciones de los péptidos con mejores resultados por acoplamiento molecular frente a HLA-DR*04:01. Resultados: se obtuvieron 3 secuencias con gran potencial como epítopes T de Leishmania spp. Conclusiones: secuencias GP63267-282, GP63282-297; y PEPCK535-550 pueden inducir una respuesta inmune Th1 en humanos, por lo que pueden ser probados en fases posteriores como candidatos profilácticos o terapéuticas frente a la leishmaniasis.
Referencias
1. Leishmaniasis [Internet]. [cited 2025 May 5]. Available from: https://www.who.int/health-topics/leishmaniasis#tab=tab_1
2. Instituto Nacional de Salud. Sistema de Vigilancia SIVIGILA [Internet]. [cited 2022 Jun 16]. Available from: https://www.ins.gov.co/Direcciones/Vigilancia/Paginas/SIVIGILA.aspx
3. Costa-Da-silva AC, Nascimento D de O, Ferreira JRM, Guimarães-Pinto K, Freire-De-lima L, Morrot A, et al. Immune Responses in Leishmaniasis: An Overview. Trop Med Infect Dis [Internet]. 2022 Apr 1 [cited 2023 Dec 3];7(4). Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35448829/
4. Scott P. Long-lived skin-resident memory T cells contribute to concomitant immunity in cutaneous leishmaniasis. Cold Spring Harb Perspect Biol [Internet]. 2020 Oct 1 [cited 2025 May 5];12(10):1–11. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32839202/
5. Kedzierski L. Leishmaniasis Vaccine: Where are We Today? J Glob Infect Dis [Internet]. 2010 [cited 2023 Dec 3];2(2):177. Available from: /pmc/articles/PMC2889658/
6. Liao WWP, Arthur JW. Predicting peptide binding to Major Histocompatibility Complex molecules. Autoimmun Rev [Internet]. 2011 Jun [cited 2025 May 5];10(8):469–73. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21333759/
7. Edgar RC. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic Acids Res [Internet]. 2004 Mar 1 [cited 2024 Jan 25];32(5):1792–7. Available from: https://dx.doi.org/10.1093/nar/gkh340
8. Jumper J, Evans R, Pritzel A, Green T, Figurnov M, Ronneberger O, et al. Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold. Nature 2021 596:7873 [Internet]. 2021 Jul 15 [cited 2025 May 15];596(7873):583–9. Available from: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03819-2
9. Varadi M, Bertoni D, Magana P, Paramval U, Pidruchna I, Radhakrishnan M, et al. AlphaFold Protein Structure Database in 2024: providing structure coverage for over 214 million protein sequences. Nucleic Acids Res [Internet]. 2024 Jan 5 [cited 2025 May 15];52(D1):D368–75. Available from: https://dx.doi.org/10.1093/nar/gkad1011
10. PyMOL | pymol.org [Internet]. [cited 2025 May 15]. Available from: https://pymol.org/
11. Reynisson B, Barra C, Kaabinejadian S, Hildebrand WH, Peters B, Peters B, et al. Improved Prediction of MHC II Antigen Presentation through Integration and Motif Deconvolution of Mass Spectrometry MHC Eluted Ligand Data. J Proteome Res. 2020 Jun 5;19(6):2304–15.
12. Racle J, Guillaume P, Schmidt J, Michaux J, Larabi A, Lau K, et al. Machine learning predictions of MHC-II specificities reveal alternative binding mode of class II epitopes. Immunity [Internet]. 2023 Jun 13 [cited 2024 Sep 3];56(6):1359-1375.e13. Available from: http://www.cell.com/article/S1074761323001292/fulltext
13. Gonzalez-Galarza FF, McCabe A, Santos EJM Dos, Jones J, Takeshita L, Ortega-Rivera ND, et al. Allele frequency net database (AFND) 2020 update: gold-standard data classification, open access genotype data and new query tools. Nucleic Acids Res [Internet]. 2020 Jan 1 [cited 2024 Mar 4];48(D1):D783–8. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31722398/
14. Xu X, Yan C, Zou X. MDockPeP: An ab-initio protein–peptide docking server. J Comput Chem [Internet]. 2018 Oct 30 [cited 2024 Jan 24];39(28):2409–13. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jcc.25555
15. Jamal F, Shivam P, Kumari S, Singh MK, Sardar AH, Pushpanjali, et al. Identification of Leishmania donovani antigen in circulating immune complexes of visceral leishmaniasis subjects for diagnosis. PLoS One [Internet]. 2017 Aug 1 [cited 2025 May 13];12(8). Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28820895/
16. Mou Z, Li J, Boussoffara T, Kishi H, Hamana H, Ezzati P, et al. Identification of broadly conserved cross-species protective Leishmania antigen and its responding CD4+ T cells. Sci Transl Med [Internet]. 2015 Oct 21 [cited 2025 May 13];7(310). Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26491077/
17. Barazandeh AF, Mou Z, Ikeogu N, Mejia EM, Edechi CA, Zhang WW, et al. The Phosphoenolpyruvate Carboxykinase Is a Key Metabolic Enzyme and Critical Virulence Factor of Leishmania major . The Journal of Immunology [Internet]. 2021 Mar 1 [cited 2025 May 13];206(5):1013–26. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33462138/
18. Elmahallawy EK, Alkhaldi AAM, Saleh AA. Host immune response against leishmaniasis and parasite persistence strategies: A review and assessment of recent research. Biomedicine and Pharmacotherapy [Internet]. 2021 Jul 1 [cited 2025 May 13];139. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33957562/
19. Ikeogu NM, Akaluka GN, Edechi CA, Salako ES, Onyilagha C, Barazandeh AF, et al. Leishmania immunity: Advancing immunotherapy and vaccine development. Microorganisms [Internet]. 2020 Aug 1 [cited 2025 May 13];8(8):1–21. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32784615/
20. McFarland BJ, Beeson C. Binding interactions between peptides and proteins of the class II Major Histocompatibility Complex. Med Res Rev [Internet]. 2002 [cited 2025 May 13];22(2):168–203. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11857638/
21. Ferrante A. For many but not for all: How the conformational flexibility of the peptide/MHCII complex shapes epitope selection. Immunol Res [Internet]. 2013 May [cited 2025 May 13];56(1):85–95. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22753017/
22. Ferreira-Sena EP, Hardoim D de J, Cardoso F de O, d’Escoffier LN, Soares IF, Carvalho JPR da S, et al. A New Strategy for Mapping Epitopes of LACK and PEPCK Proteins of Leishmania amazonensis Specific for Major Histocompatibility Complex Class I. Int J Mol Sci [Internet]. 2023 Mar 1 [cited 2025 May 13];24(6). Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36983046/
23. Saha S, Vashishtha S, Kundu B, Ghosh M. In-silico design of an immunoinformatics based multi-epitope vaccine against Leishmania donovani. BMC Bioinformatics [Internet]. 2022 Dec 1 [cited 2025 May 13];23(1). Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35931960/
Descargas
Descargas
PrePrint online
Categorías
Declaración de disponibilidad de datos
Los datos no están disponibles en ningún repositorio, sin embargo podrían ser compartidos a cualquier persona que lo solicite.
Licencia
Derechos de autor 2025 Magda Melissa Flórez, Julián David Rodríguez, Francy Elaine Torres (Autor/a)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
Este preprint contiene la licencia informada y los derechos de autoría asociados. Una vez publicados en una revista asociada u otra editorial, la versión publicada asume las condiciones del nuevo entorno.
