Investigación inmunológica
Acceso abierto

abstracto

¿Existe diferencia entre los residuos epitópicos y no epitópicos? Análisis de las propiedades fisicoquímicas y estructurales sobre epítopos conformacionales de antígenos proteicos de células B.

Jing Sun, Tianlei Xu, Shuning Wang, Guoqing Li, Di Wu, Zhiwei Cao

Antecedentes

Como paso esencial de la respuesta inmune adaptativa, el reconocimiento entre antígeno y anticuerpo desencadena una serie de mecanismos de autoprotección. Por lo tanto, la predicción de sitios de unión a anticuerpos (epítopo de células B) para antígenos proteicos es un campo importante en la investigación inmunológica. El rendimiento de los métodos de predicción actuales está lejos de ser satisfactorio, especialmente para la predicción de epítopos conformacionales. Aquí se llevó a cabo un análisis de múltiples perspectivas con un conjunto completo de datos de epítopos conformacionales de células B, que contiene 161 estructuras complejas de inmunoglobulina recopiladas de PDB, correspondientes a 166 epítopos únicos definidos computacionalmente. Estos epítopos conformacionales se describieron con parámetros desde diferentes perspectivas, incluidas las características del propio epítopo, la comparación con áreas de superficie sin epítopo y el patrón de interacción con el anticuerpo.

Resultados

Según los resultados del análisis, los epítopos conformacionales de las células B fueron relativamente constantes tanto en el número de residuos que los componen como en el área de superficie accesible. Aunque compuesto de residuos agrupados espacialmente, existían segmentos secuencialmente lineales en estos epítopos. Además, se encontraron diferencias estadísticas entre residuos superficiales epítopos y no epítopos con parámetros en niveles residuales y estructurales. En comparación con los residuos de superficie sin epítopos, los epítopos eran más accesibles. También se ha observado el enriquecimiento de aminoácidos y la preferencia por tipos específicos de conjuntos de pares de residuos en áreas de epítopos. Se ha demostrado que varias propiedades de aminoácidos del índice AA distinguen los residuos de epítopos de los que no son de superficie. Además, los residuos de epítopos tendían a ser menos conservadores bajo la presión ambiental. Medidos por parámetros topológicos, los residuos de epítopos estaban rodeados de menos residuos pero de forma más compacta. Las ocurrencias de conjuntos de pares de residuos entre epítopo y paratope también mostraron algunos patrones.

Conclusiones

Los resultados indican que existen ciertas reglas en los epítopos conformacionales en términos de tamaño y continuidad secuencial. Se han encontrado diferencias estadísticas entre residuos superficiales epitópicos y no epitópicos en niveles residuales y estructurales. Tales diferencias indican la existencia de distintividad para los epítopos de conformación. Por otro lado, no hubo una estimación acorde de los valores más altos o más bajos derivados de cualquier parámetro para los residuos de epítopos en comparación con los residuos de superficie sin epítopos. Esta observación confirma además la complejidad de las características del epítopo conformacional. Bajo tal circunstancia, será un enfoque más efectivo y preciso combinar varios parámetros para predecir el epítopo de conformación. Encontrar epítopos conformacionales y analizar sus propiedades es un paso importante para identificar el mecanismo de formación interna de los epítopos conformacionales y este estudio ayudará al desarrollo futuro de nuevas herramientas de predicción.