Caracterização in silico de domínio truncado da proteína do nucleocapsídeo do coronavírus humano hku1.

Resumo

Os coronavírus são vírus que afetam mamíferos e aves, causando doenças respiratórias, digestivas e neurológicas. O primeiro coronavírus humano (HCoV) foi isolado em 1965 e, no século XXI, três pandemias foram causadas por coronavírus virulentos, incluindo o SARS-CoV-2, causador da COVID-19. Os chamados coronavírus endêmicos humanos (eHCoVs) são menos conhecidos e estão associados a resfriados comuns, mas podem causar infecções mais severas em grupos vulneráveis. Todos os HCoVs possuem um envelope e um genoma de RNA e compartilham proteínas estruturais como Spike (S), envelope (E), membrana (M) e nucleocapsídeo (N). Além disso, estudos mostram semelhanças entre eHCoVs e SARS-CoV-2, o que pode explicar reações cruzadas em testes de anticorpos, e sugere-se que a exposição prévia a eHCoVs pode atenuar a gravidade da COVID-19. Tendo em vista essas características, este trabalho objetivou descrever propriedades estruturais e antigênicas de 2 fragmentos da proteína N do eHCoV HCoV-HKU1, utilizando métodos in silico para prever sua estrutura tridimensional e seus epítopos de células B, de modo a contribuir para o desenvolvimento de novas estratégias para profilaxia, diagnóstico e tratamento da COVID-19. Para tanto, as sequências de aminoácidos de interesse foram submetidas aos seguintes softwares: BLAST, uma ferramenta de alinhamento integrada ao banco de dados do National Center for Biotechnology Information (NCBI); o programa de modelagem de proteínas SWISS-MODEL; e Discotope, um preditor de epítopos não lineares de células B disponível na plataforma Immune Epitope Database (IEDB). Os dados gerados foram descritos, interpretados e comparados com informações disponíveis na literatura. Os resultados do alinhamento com a proteína N do HCoV-HKU1 incluíram percentuais de cobertura superiores a 80% e percentuais de identidade iguais a 100% para ambos os fragmentos. Em relação à proteína N do SARS-CoV-2, para os fragmentos 1 e 2, respectivamente, os percentuais de cobertura foram de 35% e 30%, com percentuais de identidade de 46,67% e 48,06%. Os modelos tridimensionais formulados para ambos os fragmentos apresentam estruturas secundárias bem definidas, com predomínio de folhas-beta, sendo semelhantes ao domínio NTD da proteína N do SARS-CoV-2 e entre si no que diz respeito à quantidade de folhas-beta e à conformação espacial dessas estruturas. Finalmente, múltiplas regiões dos fragmentos foram positivamente preditas como epítopos não lineares de células B e elas raramente coincidem com regiões onde há estruturas secundárias e, de maneira geral, encontram-se em áreas superficiais das proteínas, sendo, portanto, potencialmente acessíveis a anticorpos. Em conclusão, os resultados deste trabalho corroboram o fato de que os fragmentos de interesse são sequências parciais derivadas da proteína N do HCoV-HKU1 e que guardam semelhanças com a proteína N do SARS-CoV-2, um achado coerente com o conhecido parentesco evolutivo entre os dois vírus. Ademais, os epítopos preditos constituem possíveis regiões antigênicas. Ressalta-se que este trabalho possui limitações, não sendo possível determinar em que grau os fragmentos analisados são capazes de gerar resposta imunológica, sendo necessários novos estudos para melhor compreender esse aspecto.