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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.17.2020.tde-03112020-124544
Document
Author
Full name
Luiz Felipe Lemes de Araujo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2020
Supervisor
Committee
Stabeli, Rodrigo Guerino (President)
Beleboni, Renê de Oliveira
Oliveira, Arthur Henrique Cavalcante de
Title in Portuguese
Ensaio para a produção de anticorpos de cadeia simples, do tipo VHH, como potencial ferramenta para a neutralização dos efeitos de fase aguda ocasionados por infecção do vírus Zika (ZIKV)
Keywords in Portuguese
Anticorpos VHH
Arbovírus
Terapia de anticorpos
ZIKV
Abstract in Portuguese
O vírus Zika (ZIKV) é um arbovírus responsável por inúmeros distúrbios, tal como, a síndrome de Guillain-Barré e defeitos congênitos em fetos, como microcefalia e aborto espontâneo. Apesar de um intenso aumento nas pesquisas relacionada ao vírus, nenhuma vacina ou tratamento está disponível. Camelídeos, produzem uma fração de anticorpos IgG funcionais desprovidos de cadeia leve e do primeiro domínio constante, os quais as regiões de ligação ao antígeno são denominadas VHHs. Tais anticorpos estão se mostrando a base de uma nova geração de ferramentas para diagnóstico e terapias. Assim, o presente estudo teve como objetivo a produção de anticorpos de cadeia simples, do tipo VHH, potencialmente neutralizantes como estratégia terapêutica para infecção por ZIKV. Para isso, foi realizado um levantamento de epítopos em regiões conservadas da proteína envelope (E) do ZIKV que são alvos de anticorpos neutralizantes e se encontram expostas sobre a superfície do vírus. As análises apontam para uma epítopo conservado localizado no domínio II da proteína E do ZIKV, que foi avaliado por dinâmica molecular complexado com com um anticorpo neutralizante apresentando baixas flutuações. Posteriormente a proteína recombinante contendo o epítopo foi expressa utilizando a cepa SHuflle e purificada em coluna HiTrap FF Crude (GE Healthcare), utilizando o sistema ÄKTA (GE Healthcare). A estrutura secundária da proteína recombinante foi determinada por dicroísmo circular, apresentando as estruturas preditas. Através de ELISA foi demonstrado a capacidade do soro de indivíduos infectados com ZIKV de reconhecer a proteína recombinante. Quando avaliada a capacidade da proteína recombinante em elicitar anticorpos neutralizantes em camundongos Balb/c, a mesma se apresentou sugestiva de neutralização. A partir da imunização de Lamas glamas foi possível obter uma biblioteca gênica de anticorpos VHH. Assim, foi possível expressar uma proteína recombinante do ZIKV em sua estrutura secundária e gerar uma biblioteca gênica de anticorpos VHH que poderá ser utilizada para desenvolvimento de terapias, vacinas e diagnósticos.
Title in English
Single chain antibodies (VHH type) production assay as a potential neutralization tool against acute Zika virus infection effects
Keywords in English
Antibody therapy
Arbovirus
VHH antibodies
ZIKV
Abstract in English
Zika virus (ZIKV) is an arbovirus responsible for numerous disorders, such as Guillain-Barré syndrome, birth defects in fetuses, microcephaly, and spontaneous abortion. Despite an increase in research related to the virus, no vaccine or treatment is available. Camelids produce a functional fraction of IgG antibodies lacking the light chain and the first constant domain, and the antigen-binding regions are called VHHs. Such antibodies are proving to be the basis of a new generation of diagnostic and therapeutic tools. Thus, the present study aimed to produce single-chain antibodies, VHH type, potentially neutralizing as a therapeutic strategy for acute ZIKV infection. An epitope survey was carried in ZIKV envelope protein (E) conserved regions that are neutralizing antibodies targets and exposed on the virus surface. The analysis point to a conserved epitope located in domain II, which was evaluated with the complexed neutralizing antibody by molecular dynamics showing low fluctuations. Afterward, the recombinant protein containing the epitope was expressed using the SHuflle strain and purified on a HiTrap HP column (GE Healthcare), using the ÄKTA system (GE Healthcare). The predicted secondary structure of the recombinant protein was confirmed by circular dichroism. Serum from individuals infected with ZIKV demonstrated the ability of to recognize the recombinant protein in the ELISA assay. The recombinant protein was able to elicit antibodies in Balb/c mice and which was suggestive of neutralization activity. It was generated a gene library of VHH antibodies from Lamas glamas immunization. Therefore, it was possible to express a recombinant protein from ZIKV in its secondary structure and produce a gene library of VHH antibodies that can be used for the development of therapies, vaccines, and diagnostics.
 
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Publishing Date
2021-01-26
 
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