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Method Article
Este protocolo de previsão de modelagem de homologia de anticorpos é seguido por acoplamento de Pyrx do receptor de anticorpos e simulação dinâmica molecular. Esses três métodos primários são usados para visualizar as áreas precisas de ligação anticorpo-receptor e a estabilidade de ligação da estrutura final.
Os anticorpos variáveis de fragmento de cadeia única (scFv) foram previamente construídos a partir de cadeias leves e pesadas variáveis unidas por um ligante (Gly4-Ser) 3. O ligante foi criado usando software de modelagem molecular como uma estrutura de loop. Aqui, apresentamos um protocolo para análisein silico de um anticorpo scFv completo que interage com o receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR). A modelagem por homologia, com Pyrx de docking proteína-proteína e simulação dinâmica molecular do anticorpo scFv em interação e EGFR Primeiro, os autores usaram um programa de modelagem de estrutura de proteína e Python para modelagem de homologia, e a estrutura scFv do anticorpo foi modelada para homologia. Os pesquisadores baixaram o software Pyrx como uma plataforma no estudo de acoplamento. A simulação dinâmica molecular foi executada usando software de modelagem. Os resultados mostram que quando a simulação de MD foi submetida à minimização de energia, o modelo de proteína apresentou a menor energia de ligação (-5,4 kcal/M). Além disso, a simulação de MD neste estudo mostrou que o anticorpo EGFR-scFv acoplado foi estável por 20-75 ns quando o movimento da estrutura aumentou acentuadamente para 7,2 Å. Em conclusão, a análise in silicofoi realizada, e as simulações de docking molecular e dinâmica molecular do anticorpo scFv comprovaram a eficácia do medicamento imunoterapêutico projetado scFv como uma terapia medicamentosa específica para EGFR.
Mudanças conformacionais na proteína (ligante e receptor) sempre ocorrem com base em funções baseadas em estrutura. O estudo dos possíveis sulcos de ligação da proteína e a previsão da interação de ligação estável é um método avançado para preparar medicamentos para melhor uso no corpo humano. A modelagem por homologia seguida de docking e simulação dinâmica molecular é um método direto para a previsão precisa de interações estáveis de ligação entre os resíduos de receptores e anticorpos construídos que são usados como medicina personalizada específica 1,2. A estrutura do modelo prevista pode mostrar mudanças conformacionais e rearranjos nos locais de ligação ligante-receptor, particularmente na interface anticorpo-receptor. Há muitas razões para essas mudanças, como a rotação das cadeias laterais, transformação estrutural global ou modificações mais complexas. A principal razão para a modelagem por homologia é distinguir a estrutura terciária de uma proteína de sua estrutura primária 2,3.
Um receptor de tirosina quinase chamado receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) desempenha muitos papéis biológicos nas células cancerígenas, incluindo apoptose 4,5, diferenciação 6,7, progressão do ciclo celular 8,9, desenvolvimento 9,10 e transcrição11. O EGFR é um dos alvos terapêuticos bem conhecidos para o câncer de mama12. A superexpressão da atividade regular da quinase, como o EGFR, geralmente leva à progressão das células cancerígenas, que podem ser reprimidas por muitos tipos de inibidores do câncer13. O receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) foi usado como receptor para a variável de fragmento de cadeia única construída especificamente para trabalhar contra esse receptor. Sua estrutura prevista foi usada para testar a atividade de ligação do anticorpo.
Neste artigo, a estrutura do anticorpo scFv foi modelada usando software de modelagem com script Python e o método de modelagem por homologia14,15. Um modelo de homologia pode ser construído a partir das sequências de proteínas e aminoácidos de receptores e ligantes 16,17. Além disso, tecnologias avançadas de bioinformática, como docking molecular, foram empregadas para prever como ligantes de moléculas pequenas se ligarão ao local de ligação do alvo correto. O acoplamento equilibraria o desenvolvimento de novos medicamentos direcionados a várias doenças. O comportamento de ligação é levado em consideração 5,18.
Além disso, o docking molecular é uma técnica crítica para facilitar e acelerar o desenvolvimento da ligação ligante-receptor. O acoplamento molecular permite que os cientistas examinem virtualmente uma biblioteca de ligantes em relação a uma proteína-alvo e prevejam as conformações e afinidades de ligação dos ligantes à proteína receptora-alvo. A simulação dinâmica molecular (MNS) demonstra como os resíduos se movem no espaço, simula os movimentos dos anticorpos em direção aos seus receptores e, finalmente, informa os esforços de design de anticorpos. Este estudo é uma nova previsão das dimensões da caixa de grade que decidiu como o anticorpo scFv se liga ao EGFR e a detecção da energia e do tempo dessa ligação na simulação de MD.
1. Predições de estrutura secundária de uma proteína variável de fragmento de cadeia única (scFv)
2. Seleção de modelos e previsão de estrutura 3D scFv e EGFR e modelagem por homologia
3. Predição e avaliação da estrutura secundária do receptor
4. Acoplamento proteína-proteína
5. Simulação dinâmica molecular (simulação MD) do complexo de acoplamento de anticorpos EGFR-scFv
Usando a tecnologia de exibição de fagos, o gene scFv anti-EGFR foi criado a partir da linha de hibridoma de células B de camundongo C3A820,21. Os modelos de estrutura variável de fragmento de cadeia única (scFv) das estruturas VH e VL foram construídos separadamente, de acordo com Chua et al.22. Depois disso, os modelos ficaram visíveis como fitas produzidas usando RasMol. Em seguida, usando um sof...
O EGFR é o principal receptor-alvo do câncer de mama. A superexpressão do EGFR aumenta os casos de câncer de mama em todo o mundo. Enquanto isso, anticorpos específicos, como variáveis de fragmento de cadeia única, são anticorpos que se movem facilmente através da circulação sanguínea e têm uma taxa de depuração rápida no corpo. Os anticorpos são uma solução sábia e uma droga imunoterápica eficaz37. Portanto, o design de medicamentos baseado e...
Os autores não têm nada a divulgar.
Nenhum.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Autodock software | Center for Computational structural Biology | AutoDock (scripps.edu) | |
Desmond Maestro 19.4 software | Schrodinger | www.schrodinger.com | |
Download Discovery Studio 2021 | Dassault Systems | https://discover.3ds.com/discovery-studio-visualizer-download. | |
Modeler Version 9.24[17] | University of California | https://salilab.org/modeller/9.24/release.html | |
Pictorial database of 3D structures (pdbsum) | EMBL-EBI | www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/pdbsum/ | |
PyMOL software | Schrodinger | PyMOL | pymol.org | |
Pyrx software | Sourceforge | Download PyRx - Virtual Screening Tool (sourceforge.net) | |
Python script 3.7.9 shell from the window (64) | Python | Python Release Python 3.7.9 | Python.org | |
SPDBV software | Expasy | http://spdbv.vital-it.ch/disclaim.html |
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