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Tipo do documento: Dissertação
Título: Identificação de candidatos vacinais em potencial para Trichosporon asahii por vacinologia reversa
Autor: LOPES, Paloma da Silva Gomes 
Primeiro orientador: PADOVAN, Ana Carolina Barbosa
Primeiro membro da banca: ALMEIDA, Patrícia Paiva Corsetti de
Segundo membro da banca: CASTRO, Lívia de Figueiredo Diniz
Resumo: Os membros do gênero Trichosporon são leveduras do filo Basidiomycota sendo considerados patógenos oportunistas em pacientes imunocomprometidos. Trichosporon asahii já apresenta indícios de resistência à vários antifúngicos e é um dos principais causadores de infecções invasivas em humanos. Apesar de sua importância clínica, ainda não existem vacinas e imunoterapias para prevenir a doença nos principais grupos de risco. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo central identificar potenciais candidatos vacinais para direcionar a produção de imunobiológicos que possam conferir proteção a pacientes, através da tecnologia de vacinologia reversa, na qual não há necessidade de cultivar o microrganismo em laboratório, o que favorece a criação de uma vacina mais rápida. Para isso foram realizadas análises in silico utilizando o proteoma predito de T. asahii com 8.300 proteínas putativas, depositado no NCBI. Por análises do proteoma nos programas CELLO v.2.5 e PSORT II, 268 proteínas comuns foram preditas como extracelulares. A predição de imunogenicidade das mesmas foi realizada no programa VaxiJen v2.0, no qual foram obtidas 205 proteínas com potencial imunogênico (score ≥ 0.5). As proteínas selecionadas foram comparadas com o proteoma humano, através do BLASTp-NCBI. Das 205 analisadas, foram selecionadas 137 que não tiveram similaridade com proteínas humanas. Para identificar candidatos vacinais que poderiam induzir proteção cruzada, essas proteínas que não tiveram similaridade com proteínas humanas foram comparadas com as proteínas dos gêneros Cryptococcus spp. e Candida spp., através do BLASTp-NCBI. Os resultados indicaram a presença de 82 proteínas com similaridade com as proteínas de Cryptococcus spp. e 11 com Candida spp. Ao se selecionar aquelas com caracterização funcional e com similaridade e cobertura entre sequências > 50%, foi evidenciado que apenas 5 do gênero Cryptococcus spp. cumpriram os critérios de seleção. As 44 proteínas restantes que não obtiveram similaridade com nenhum dos gêneros fúngicos similares a Trichosporon spp. foram analisadas para identificar candidatos vacinais que poderiam induzir uma proteção somente contra T. asahii. O critério de seleção adotado foi analisar apenas proteínas que possuíam caracterização funcional por ontologia gênica com gêneros de fungos que já tiveram seus proteomas anotados, sendo que, das 44 proteínas, apenas 3 possuíam caracterização funcional. A partir disso, as 8 proteínas selecionadas tiveram seus epítopos mapeados através da ferramenta Tepitool para avaliar a capacidade de ligação ao MHC II em células T, sendo que todas as proteínas possuíam epítopos que se ligaram aos alelos HLA do MHC II. Em seguida, todos os epítopos com ligação ao MHC II foram analisados no programa VaxiJen 2.0, para avaliar sua capacidade imunoestimulante, com score > 0.5. Foram encontrados o mínimo de 20 epítopos imunoestimulatórios para proteção contra T. asahii na proteína Cutinase, e o máximo de 43 na proteína Curculin domain protein (mannose-binding) lectin, e para proteção cruzada, o mínimo de 18 epítopos e um máximo de 54, nas proteínas Major allergen Asp F2 e Glioxal oxidase precursor, respectivamente. Em seguida, foi realizada modelagem molecular das 8 proteínas através do software I-TASSER, para facilitar a localização dos epítopos imunogênicos, visualizados em 3D através do software VMD. Finalmente, foi realizada a cobertura populacional mundial dos epítopos para avaliar as diferentes especificidades de ligação aos HLA e para selecionar aqueles epítopos com maior cobertura na população humana. Foram selecionados 71 epítopos imunogênicos externos para proteção exclusiva para T. asahii e 132, para proteção cruzada de T. asahii e Cryptococcus spp., com uma taxa de cobertura mundial de 99.98%, indicando que alguns epítopos são ótimos candidatos vacinais para a criação de uma vacina com proteção exclusiva contra T. asahii e com proteção cruzada entre o gênero Cryptococcus spp. e T. asahii, respectivamente.
Abstract: Members of the Trichosporon spp. genus are Basidioumycetous yeasts that have emerged as opportunistic pathogens in immunocompromised patients. Trichosporon asahii already displays evidence of resistance against various antifungal agents and is one of the main cause of invasive infections. Despite its clinical importance, there are still no vaccines and immunotherapies to prevent the disease in the main risk groups. Thus, the present study aimed to identify potential vaccine candidates to direct immunobiologicals production that may confer protection in these patients, by using reverse vaccination technology, in which there is no need to cultivate the microorganism in the laboratory, favoring the creation of a vaccine faster. We performed in silico analyzes using the predicted proteome of T. asahii deposited in NCBI, containing 8.300 putative proteins. The results indicate that 268 proteins were predicted as extracellular by the CELLO v.2.5 and PSORT II programs. By proteome analyzes using the CELLO v.2.5 and PSORT II programs, 268 common proteins were predicted as extracellular. Immunogenicity prediction was performed in the Vaxijen v2.0 program, in which 205 proteins with immunogenic potential (score ≥ 0.5) were obtained. The selected proteins were compared to the human proteome, through BLASTp-NCBI. Of the 205 proteins analyzed, 137 were selected by the criterion of no similarity with human proteins. To identify candidates that could induce cross-protection, these selected proteins were compared with proteins of the Cryptococcus spp. and Candida spp. genera, by using BLASTp-NCBI. The results indicated the presence of 82 proteins with similarity to the proteins of Cryptococcus spp. and 11 with Candida spp. Then, we selected proteins that presented functional characterization and similarity and coverage between sequences > 50%. It was evidenced that only 5 Cryptococcus spp. proteins met the selection criteria. The remaining 4proteins that did not have any similarity to Trichosporon spp. related genera were analyzed to identify vaccine candidates that could induce protection only against T. asahii. The selection criterion in this analysis was to select only the proteins that had functional characterization by gene ontology with fungal genera that already had their proteomes annotated, with 48 proteins analyzed, but only 3 with functional characterization. Thus, the 8 selected proteins had their epitopes mapped through the Tepitool software to assess the ability of MHC II binding in T cells, and we detected that all proteins had epitopes that bound to the HLA alleles of MHC II. Next, all MHC II-binding epitopes were analyzed in the VaxiJen 2.0 program to evaluate their immunostimulatory capacity, with cutoff point > 0.5. We found a minimum of 20 immunostimulatory epitopes for protection against T. asahii in cutinase protein, and a maximum of 43 in the Curculin domain (mannose-binding) lectin protein, and for cross-protection, a minimum of 18 epitopes and a maximum of 54, in the Major allergen Asp F2 and Glioxal oxidase precursor proteins, respectively. Then, molecular modeling of the 8 proteins through the I-TASSER software was performed to facilitate the localization of the immunogenic epitopes, visualized in 3D through the VMD software. Finally, the world population coverage of the epitopes was performed to evaluate the different HLA binding specificities and to select those epitopes with greater coverage in the human population. A total of 71 immunogenic epitopes were selected for exclusive protection for T. asahii and 132 for cross protection of T. asahii and Cryptococcus spp., with a global coverage rate of 99.98%, indicating that some epitopes are excellent vaccine candidates for the creation of a vaccine with protection against T. asahii and cross-protection between the genus Cryptococcus spp. and T. asahii, respectively.
Palavras-chave: Epitopos
Tricosporonose
Tricosporonose -- Prevenção e controle
Área(s) do CNPq: BIOLOGIA E FISIOLOGIA DOS MICROORGANISMOS::MICOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciências Exatas
Programa: Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas
Citação: LOPES, Paloma da Silva Gomes. Identificação de candidatos vacinais em potencial para Trichosporon asahii por vacinologia reversa. 2018. 126 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1316
Data de defesa: 21-Set-2018
Aparece nas coleções:Mestrado

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