Análise in silico da propensão antigênica do ectodomínio da proteína de fusão dos vírus ilhéus e rocio
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Data
2026
Autor
BENJAMIN, João Vitor dos Santos
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Editor
Universidade do Estado do Pará
Resumo em português
Na Amazônia, a alta diversidade de arbovírus e vetores dificulta o controle epidemiológico, sendo o Brasil particularmente vulnerável, devido à sua diversidade entomológica e ambiental. Os vírus Ilhéus (ILHV) e Rocio (ROCV) pertencem à mesma espécie (Orthoflavivirus ilheusense), circulando em múltiplos hospedeiros e com evidências sorológicas em diversas regiões brasileiras, incluindo casos humanos graves recentes. A persistência e a expansão geográfica desses flavivírus reforçam a necessidade de vigilância contínua, diagnóstico aprimorado e compreensão da dinâmica de transmissão para prevenir novos surtos. Este estudo teve como objetivo analisar in silico a propensão antigênica do ectodomínio da proteína E de ILHV e ROCV. Inicialmente, a região do ectodomínio da proteína E foi definida e sequências de referência (RefSeq) foram obtidas do banco de dados GenBank. Posteriormente, foram realizadas as seguintes etapas: alinhamento utilizando o servidor Needle; obtenção do peso molecular, carga líquida, ponto isoelétrico e polaridades residuais utilizando a ferramenta PEPSTATS; predição de estruturas secundárias utilizando a ferramenta PREDATOR; identificação dos sítios de modificação pós-traducional utilizando as ferramentas NetPhos 3.1 e NetNglyc; modelagem com o servidor PHYRE2.2; refinamento com o servidor MODREFINER; análise da qualidade das estruturas tridimensionais com o servidor PROCHECK; avaliação da antigenicidade com a ferramenta PCPROF; e estimativa da afinidade de ligação do peptídeo às moléculas de HLA-I/II com os servidores NetMHCpan-4.1, NetMHCIIpan-4.0 e Epitope-Evaluator. O alinhamento mostrou alta identidade e similaridade, mas com algumas diferenças específicas. As polaridades residuais mostraram predominância de perfil apolar em todas as sequências. Por outro lado, houve maior presença de folhas beta do que de hélices alfa nas cadeias polipeptídicas. Para as modificações pós-traducionais, observou se um número maior de padrões de consenso para fosforilação de serina (S), treonina (T) e tirosina (Y) do que para glicosilação de asparagina (N). A modelagem das estruturas tridimensionais revelou distinções no domínio II da proteína E entre os vírus. A propensão antigênica apresentou distribuição tanto na região N-terminal quanto na C-terminal. Por fim, os alelos HLA-1 HLA.B39.01, HLA.B15.01, HLA.A01.01 e HLA.A26.01, e os alelos HLA-II DRB3.02.02, DRB4.01.01, DRB1.03.01 e DRB4.01.01 destacaram-se no reconhecimento de peptídeos do ectodomínio da proteína E. Portanto, foram observadas diferenças que podem influenciar a funcionalidade, a resposta imune e a progressão da doença, servindo como base para elucidar potenciais alvos terapêuticos e vacinais.
Resumo em língua inglesa
In the Amazon, the high diversity of arboviruses and vectors makes epidemiological control difficult, with Brazil being particularly vulnerable due to its entomological and environmental diversity. Ilhéus (ILHV) and Rocio (ROCV) viruses belong to the same species (Orthoflavivirus ilheusense), circulating in multiple hosts and with serological evidence in several Brazilian regions, including recent severe human cases. The persistence and geographic expansion of these flaviviruses reinforce the need for continuous surveillance, improved diagnosis, and understanding of transmission dynamics to prevent new outbreaks. This study aimed to analyze in silico the antigenic propensity of the ectodomain of the E protein of ILHV and ROCV. Initially, the ectodomain region of the E protein was defined and reference sequences (RefSeq) were obtained from the GenBank database. Subsequently, the following steps were performed: alignment using the Needle server; obtaining molecular weight, net charge, isoelectric point, and residual polarities using the PEPSTATS tool; Prediction of secondary structures using the PREDATOR tool; identification of post-translational modification sites using the NetPhos 3.1 and NetNglyc tools; modeling with the PHYRE2.2 server; refinement with the MODREFINER server; analysis of the quality of three-dimensional structures with the PROCHECK server; evaluation of antigenicity with the PCPROF tool; and estimation of the peptide's binding affinity to HLA-I/II molecules with the NetMHCpan-4.1, NetMHCIIpan-4.0, and Epitope Evaluator servers. The alignment showed high identity and similarity, but with some specific differences. Residual polarities showed a predominance of apolar profiles in all sequences. On the other hand, there was a greater presence of beta sheets than alpha helices in the polypeptide chains. For post-translational modifications, a greater number of consensus patterns were observed for serine (S), threonine (T), and tyrosine (Y) phosphorylation than for asparagine (N) glycosylation. Modeling of the three-dimensional structures revealed distinctions in domain II of the E protein among the viruses. Antigenic propensity showed a distribution in both the N terminal and C-terminal regions. Finally, the HLA-1 alleles HLA.B39.01, HLA.B15.01, HLA.A01.01, and HLA.A26.01, and the HLA-II alleles DRB3.02.02, DRB4.01.01, DRB1.03.01, and DRB4.01.01 stood out in the recognition of ectodomain peptides of the E protein. Therefore, differences were observed that may influence functionality, immune response, and disease progression, serving as a basis for elucidating potential therapeutic and
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Palavras-chave em português
Palavras-chave
Microbiologia, Epidemiológa, Proteína viral-fusão, Microbiology, Epidemiology, Viral fusion protein
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Referência
BENJAMIN, João Vitor dos Santos. Análise in silico da propensão antigênica do ectodomínio da proteína de fusão dos vírus ilhéus e rocio. Orientador: Carlos Alberto Marques de Carvalho. 2026. 92 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Parasitária na Amazônia) - Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade do Estado do Pará, Belém, 2026.