Envíos recientes

Antimicrobial Activity Developed by Scorpion Venoms and Its Peptide Component

Rincón Cortes, Clara Andrea | 2022

Microbial infections represent a problem of great importance at the public health level, with a high rate of morbidity-mortality worldwide. However, treating the different diseases generated by microorganisms requires a gradual increase in acquired resistance when applying or using them against various antibiotic therapies. Resistance is caused by various molecular mechanisms of microorganisms, thus reducing their effectiveness. Consequently, there is a need to search for new opportunities through natural sources with antimicrobial activity. One alternative is using peptides present in different scorpion venoms, specifically from the Buthidae family. Different peptides with biological activity in microorganisms have been characterized as preventing their growth or inhibiting their replication. Therefore, they represent an alternative to be used in the design and development of new-generation antimicrobial drugs in different types of microorganisms, such as bacteria, fungi, viruses, and parasites. Essential aspects for its disclosure, as shown in this review, are the studies carried out on different types of peptides in scorpion venoms with activity against pathogenic microorganisms, highlighting their high therapeutic potential.

Assessing Peptide Binding to MHC II: An Accurate Semiempirical Quantum Mechanics Based Proposal

Ortiz Mahecha, Carlos A. | 2019

Estimating peptide-major histocompatibility complex (pMHC) binding using structural computational methods has an impact on understanding overall immune function triggering adaptive immune responses in MHC class II molecules. We developed a strategy for optimizing pMHC structure interacting with water molecules and for calculating the binding energy of receptor + ligand systems, such as HLA-DR1 + HA, HLA-DR1 + CLIP, HLA-DR2 + MBP, and HLA-DR3 + CLIP, as well as a monosubstitution panel. Taking pMHC's structural properties, we assumed that ΔH ≫ -TΔS would generate a linear model for estimating relative free energy change, using three semiempirical quantum methods (PM6, PM7, and FMO-SCC-DFTB3) along with the implicit solvent models, and considering proteins in neutral and charged states. Likewise, we confirmed our approach's effectiveness in calculating binding energies having high correlation with experimental data and low root-mean-square error (<2 kcal/mol). All in all, our pipeline differentiates weak from strong peptide binders as a reliable method for studying pMHC interactions.

Bovine immunisation with a recombinant peptide derived from synthetic SBm7462® (Bm86 epitope construct) immunogen for Rhipicephalus microplus control

Patarroyo S., Joaquín H. | 2020

Rhipicephalus microplus: is the most important ectoparasite of livestock in tropical and subtropical areas around the world. Research focused on developing an efficient vaccine for cattle tick control is a high priority. The aim of this study was to evaluate the rSBm7462® peptide (Bm86-B and T cell epitopes) regarding its properties of immunogenicity, protective effect in cattle and efficacy against R. microplus. This peptide was produced by a fermentative process in the yeast culture system of Komagataella (Pichia) pastoris strain Km 71. The vaccination assay was conducted in a tick-free area using non-splenectomised Holstein Friesian calves, separated into immunisation and control groups. These animals individually received the recombinant peptide and the inoculum without peptide using saponin as an adjuvant at three time points. The calves were challenged 21 days after the last immunisation using 4500 larvae per animal. An indirect ELISA was used to identify the IgG kinetics of serum samples from the calves studied. The qPCR was performed to determine the cytokine gene expression from the total RNA of the cultured PBMCs. Histomorphometry of the germinal centres (GCs) was performed measuring slides with haematoxylin-eosin staining of surgically removed lymph nodes from immunised calves. The antibody response showed a significant induction of high-affinity IgGs in calves immunised with the recombinant peptide in comparison to the controls. The kinetics of antibodies in immunised calves showed a significant increase during the experiment. This increase in high-affinity IgGs correlated with a gradual increase of the GC diameter following each peptide vaccination. Cytokine expression profiles demonstrating an adaptive immune response in calves immunised with rSBm7462® confirmed the T-dependent response. Vaccine efficacy was calculated at 72.4 % following the analysis and fecundity of collected adult female ticks, compared between control and vaccinated groups. These findings demonstrate that this new recombinant peptide is an option for control of R. microplus infestations.

Cryptosporidium spp. CP15 and CSL protein-derived synthetic peptides’ immunogenicity and in vitro seroneutralisation capability

Avendaño C. | 2018

Cryptosporidium spp. is a zoonotic intracellular protozoan and a significant cause of diarrhoea in humans and animals worldwide. This parasite can cause high morbidity in immunocompromised people and children in developing countries, livestock being the main reservoir. This study was aimed at performing preliminary tests on Swiss albino weaned mice (ICR) to evaluate the humoral immune response induced against peptides derived from Cryptosporidium parvum CP15 (15 kDa sporozoite surface antigen) and CSL (circumsporozoite-like antigen) proteins. Peptides were identified and characterised using bioinformatics tools and were chemically synthesised. The antibody response was determined and the neutralising effect of antibodies was measured in cell culture. Despite all peptides studied here were capable of stimulating antibody production, neutralising antibodies were detected for just two of the CP15-derived ones. Additional studies aimed at evaluating further the potential of such peptides as vaccine candidates are thus recommended.

Determinación de la actividad antibacteriana del péptido Tma1, proveniente del veneno de escorpión Tityus macrochirus frente a la bacteria Pseudomona aeruginosa

Lugo Damián, Angie Carolina | 2023

La resistencia bacteriana es un tema que compete a muchos sectores; puesto que ésta es una cuestión de salud pública, pese a no ser una enfermedad como tal, si es una limitación a la hora de tratar alguna, desarrollada por diferentes microorganismos. Por lo que, se ha evidenciado últimamente, el interés por la evaluación de la actividad antimicrobiana presentada por péptidos, debido a su alta respuesta letal frente a bacterias, al entrar en contacto con su membrana celular y provocar en su lipídica la desintegración de su estructura (Bahar & Dacheng , 2013). En el siguiente trabajo de grado, se determinó la actividad antibacteriana del péptido Tma1, proveniente del veneno de escorpión Tityus macrochirus por interacciones con la proteína de membrana Pseudomonas aeruginosa OccD2 (OpdC) con código PDB 3SY9, debido a que esta se localiza en la membrana externa de la bacteria P. aeruginosa, y se caracteriza por ser una proteína que permite la absorción de los nutrientes necesarios tanto para el crecimiento como para la función celular de esta bacteria (OPM, 2005), (Eren, & otros, 2012). Por ello, para el proceso de caracterización del péptido Tma1 fueron utilizadas herramientas como InterPro y ScanProsite, y, de igual manera, mediante el servidor Swiss-Model fue posible el modelamiento de su estructura terciaria, la cual fue aceptable de acuerdo a los criterios de GMQE (Estimación de la calidad del modelo global) = 0,80; QMEANDisCo Global = 0,75±11; y favorabilidad de Ramachandran = 95,0. Finalmente, a través del programa HADDOCK 2.4 se realizó el docking molecular, (debido a que es considerado uno de los sofware insignia del Centro de Excelencia para la investigación molecular), entre el péptido Tma1 y la proteína de membrana 3SY9 de P. aeruginosa OccD2 (OpdC) (Eren, & otros, 2012). Los mejores resultados fueron reunidos en 6 grupos, siendo el grupo 3, el que presentó mejor puntaje en HADDOCK, con el péptido Tma1, de tal forma que posiblemente, este último puede inhibir el crecimiento de la proteína de membrana P. aeruginosa 3SY9 por medio de interacciones hidrofóbicas visualizadas desde los programas LigPlot y UCSF Chimera.

Diagnostic Potential of the Serological Response to Synthetic Peptides from Mycobacterium tuberculosis Antigens for Discrimination Between Active and Latent Tuberculosis Infections

Araujo, Zaida | 2022

Diagnosis and treatment of active tuberculosis (ATB) as well as latent tuberculosis infection (LTBI) are required for efective tuberculosis (TB) control, especially in TB endemic area. The usefulness of conventional tests to distinguish between ATB and LTBI has remained challenging. The present study was aimed to demonstrate the usefulness of the serological response to synthetic peptides from Mycobacterium tuberculosis (Mtb) antigens for discrimination between ATB and LTBI in Warao Amerindians. Serum IgG antibody levels were measured by the indirect ELISA assay using 22 designed and synthesized peptides derived from immunogenic Mtb ESAT-6 and Ag85A proteins. A total of 211 adult Warao Amerindians were included; cases with active TB (ATB, n=75), latent TB infection (LTBI, n=85) and non-infected (NI, n=51). The approach’s diagnostic information was compared using receiver operating characteristic (ROC) curves. For ATB diagnostic performance between ATB and NI; ESAT-6; P-12037 had 100% of sensitivity (AUC=0.812; 0.733 to 0.891 95% CI); and Ag85A; P-10997 had 100% of specifcity (AUC=0.691; 0.597 to 0.785 95% CI); and ATB and LTBI; Ag85A; P-29878 had 100% of sensitivity (AUC=0.741; 0.666–0.817 95% CI), and P-29879 had 99% of specifcity (AUC=0.679; 0.593–0.765 95% CI). While that ESAT-6 P-12037 also allowed diferentiation between LTBI and NI or healthy ones. It had 98.8% of sensitivity and 98.0% of specifcity (AUC=0.640; 0.545–0.735 95% CI). The potential of combination-antigen immunoassays with peptides could discriminate between Warao Amerindians with ATB, LTBI and NI. Further validation of this approach could lead to developing a complementary tool for rapid diagnosis of TB infections.

Estudio de polimorfismos y péptidos presentados por moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad clase II (DRB1) y selección de candidatos a vacunas frente a importantes enfermedades bacterianas porcinas

Celis Giraldo, Carmen Teresa | 2023-02-01

El presente informe del proyecto de investigación titulado “Estudio de polimorfismos y péptidos presentados por moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad clase II (DRB1) y selección de candidatos a vacunas frente a importantes enfermedades bacterianas porcinas”, proyecto que corresponde a la tesis de doctorado de la profesora Carmen Celis, enmarcado dentro de las actividades del programa de apoyo de desarrollo profesoral de estudios de doctorado (CEPC 3, 15-06-2018). Dado que este proyecto se generó en el marco de los estudios de doctorado, las entidades participantes actuales son la Fundación Instituto de Inmunología de Colombia (FIDIC) bajo la dirección del Dr. Manuel Alfonso Patarroyo y la Universidad de Salamanca, bajo la codirección del Dr. Raúl Manzano Román. Vale la pena aclarar que se menciona la Universidad del Rosario, institución que apoyo el desarrollo inicial del proyecto doctorado, las novedades respecto a este tema fueron notificadas ante el CEPC, en su sesión del 26 de abril 2022. Dando cumplimiento a los compromisos adquiridos con la institución, este documento presenta los resultados y productos obtenidos en el proyecto de investigación hasta la fecha; para dar mayor claridad a la ejecución del proyecto a continuación se explica por etapas considerando los objetivos planteados. En referencia a la primera etapa, al estudio de polimorfismos y de los péptidos presentados por moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad clase II, los análisis se centraron en su gen más polimórfico, el DRB1. En la etapa inicial se realizaron los estudios para tipificar por métodos moleculares los alelos presentes en varias poblaciones de porcinos provenientes de la Línea comercial en la Sede El Remanso, Manta y Ubaque, en dichas pruebas se logró tipificar también poblaciones de cerdos de razas criollos (Zungo, Casco de Mula y San Pedreño), trabajo realizado de forma colaborativa con Agrosavia®. De forma general se encontró más diversidad alélica en las poblaciones de cerdos criollos que en las líneas comerciales, al realizar la comparación con poblaciones reportadas previamente, se observó una mayor diversidad de alelos en la población de jabalíes; no se encontró ningún alelo nuevo para este gen en las poblaciones colombianas analizadas. En la siguiente etapa de la población de porcinos de la Sede El Remanso se seleccionaron individuos homocigotos y uno heterocigoto para el gen SLA-DRB1. Previa aprobación del comité de Bioética de la Facultad se tomó muestra de sangre venosa de la vena yugular para la obtención de monocitos y derivarlos por adherencia a macrófagos. Una vez caracterizado el fenotipo celular requerido, se obtuvieron células control sin estimular y estimuladas con patógenos de interés en la salud pública o en la producción, escogiendo entonces las bacterias E. coli, Salmonella entérica serovar typhimurium y Leptospira pomona; cada uno de estos patógenos fue seleccionado por su impacto en los sistemas de producción y en la salud pública y fueron donadas gentilmente por el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA). Los macrófagos se estimularon con diferentes multiplicidades de infección (MOI), utilizando finalmente MOI 1:1 para Leptospira pomona, 1:10 para E. coli y 1:40 para Salmonella entérica respectivamente. Dichas células fueron sometidas a un proceso de lisis para obtener la molécula clase II por inmunopurificación para posteriormente ser purificadas y analizadas por espectrometría de masas, a fin de lograr la identificación de la secuencia de péptidos presentados por dichas moléculas del complejo. La propuesta de esta fase fue sometida a convocatoria como prueba de concepto a la red de análisis ProteoRed en apoyo con la Universidad de Salamanca (España), logrando la colaboración económica para los análisis de masas, obteniendo entonces la identificación de péptidos derivados de presentación propia y de patógenos, es así como se identificaron 72 péptidos de E. coli; 16 de Salmonella y 6 de Leptospira, más del 80% de los péptidos analizados provienen del proceso de presentación propia. Finalmente, en la tercera etapa, con los datos obtenidos a nivel bioinformático y molecular se adaptó una red neural, que previamente había sido trabajada en la FIDIC; la idea era adecuar la red y aprovechando los datos de elución analizar de forma preliminar, la capacidad de predicción de esta para determinación de epítopes T. No se observó una concordancia entre los péptidos predichos y los eluídos, lo que conlleva a considerar la continuidad de la investigación buscando aumentar el número de datos que permitan aumentar la capacidad de predicción de la red y abrir a estudios inmunológicos para determinar si uno o varios de los péptidos serviría como candidato a vacuna.

Estudio del efecto inhibitorio del péptido Tma1 del veneno del escorpión Tityus macrochirus (Buthidae) empleando compuestos derivados del jugo de la sábila -

Rodríguez Cendales, Karen Vanessa | 2023

Uno de los tipos de cáncer, más comunes a nivel mundial tanto para la población de hombres y mujeres es el cáncer colorrectal, en donde es uno de los canceres con más mortalidad, ya que su detección es tardía al no desarrollar sintomatología de alerta al paciente o al médico que lo atiende. En este trabajo de grado se propone la toxina Tma1 que se encuentra en el veneno de escorpión Tityus macrochirus, como posible tratamiento para este tipo de enfermedad, ya que, por medio de herramientas bioinformáticas, se logró analizar los modelos de interacción entre el péptido Tma1 del escorpión Tityus macrochirus con el canal de potasio Kv 1.3, presentes en las células derivadas de cáncer de colon. Destacando el modelo 5 por la mejor interacción que en su mayoría son de tipo convencional, de acuerdo con los resultados en HADDOCK 2,4 y su evaluación en Biovia Discovery Studio.

Evaluación de la actividad antimicrobiana del veneno total del escorpión Tityus macrochirus (Buthidae)

Acuña Serrano, Valentina | 2022

Las enfermedades de origen bacteriano se han convertido en una problemática de salud pública de alta importancia que enfrenta actualmente el mundo, debido a que representan una de las principales causas de mortalidad a nivel global. Surgiendo así la necesidad de desarrollar nuevos agentes antimicrobianos de diferente origen, y uno de estos a partir de productos naturales, que logren reducir el desarrollo de resistencias adquiridas por parte de los microorganismos patógenos. El objetivo de este trabajo de investigación fue evaluar la actividad antimicrobiana del veneno total del escorpión Tityus macrochirus por medio de técnicas de siembra en agar y microdilución en placa de 96 pozos, frente a bacterias Gramnegativas (E. coli, Salmonella typhi, Campylobacter jejuni y Pseudomonas aerugninosa),determinando valores de concentración mínima inhibitoria (CMI) de 61.38µg/mL, 30.96 µg/mL, 32.06 µg/mL y 34.60 µg/mL respectivamente, con un comportamiento inhibitorio de tipo bacteriostático. Demostrando asi que el veneno total del escorpión T. macrochirus desarrolla actividad antimicrobiana mayor frente a Campylobacter jejuni, Salmonella typhi y Pseudomonas aeruginosa mientras que frente a Escherichia coli su actividad es nula, siendo el veneno específico para cada microorganismo, actividad atribuida principalmente a los péptidos con pesos moleculares de 5,4- 3,0 kDa, presentes en el veneno de T. macrochirus. Resultados que permiten contribuir al desarrollo de nuevas alternativas terapéuticas, que permitan dar respuesta a la creciente problemática generada por la resistencia antimicrobiana a los antibióticos

Evaluación de la actividad antimicrobiana del veneno total del escorpión Tityus macrochirus (BUTHIDAE) y de sus fracciones de péptidos parcialmente purificados

Rincón Cortés, Clara Andrea | 2022-02-14

El veneno producido por los escorpiones se describe como una secreción apocrina, compuesta por aminas bioactivas, proteínas con actividad enzimática y péptidos, siendo estos últimos los más abundantes. Los péptidos o toxinas de los venenos de escorpión han sido objeto de diversos estudios, por ejemplo; del en el veneno del escorpión Pandinus imperator, se encuentran los péptidos denominados; Pantinin-1, Pantinin-2 y Pantinin-3, capaces de inhibir el crecimiento de ciertas bacterias Grampositivas y de Cándida tropicalis, pero con poca actividad sobre las bacterias Gramnegativas. Esta actividad, se debe a que los péptidos logran formar poros en la membrana celular de los microorganismos, generando un aumento en la permeabilidad de la célula, alterando así, su fisiología molecular y provocando su lisis. Otro ejemplo son los péptidos VpAmp1.0 y pAmp2.0 y sus variantes VpAmp1.1 y VpAmp2.2, obtenidos del veneno del escorpión Vaejovis |punctatus, mostraron una fuerte actividad antimicrobiana, sobre bacterias Grampositivas, Gramnegativas y cepas de Mycobacterium tuberculosis. Concluyendo que además Demostrando así, que los venenos de escorpión poseen péptidos antimicrobianos, que podrían convertirse en valiosas herramientas para el tratamiento de enfermedades infecciosas por microorganismos que en algunos casos pueden ser resistentes a los antibióticos actualmente disponibles, ofreciendo de esta manera, otros productos con mayor eficiencia y menor resistencia frente a microorganismos patógenos, a la vez que se generan nuevas alternativas terapéuticas para diferentes infecciones. Así, teniendo en cuenta estos antecedentes se propuso si el veneno total del escorpión Tityus macrochirus y sus fracciones de péptidos parcialmente, lograban inhibir el crecimiento de cepas de bacterias Gramnegativas y hongos. Determinando, que logran inhibir un 35% del crecimiento de estos microorganismos tanto el veneno y las fracciones de proteínas y péptidos parcialmente purificados, con un rango de concentración de 5mg/mL. Con lo que logramos concluir que en el veneno del escorpión T. macrochirus, se encuentran proteínas o péptidos con actividad antimicrobiana, característica semejante a la reportada en otros venenos de escorpión que pertenecen a la misma familia, Buthidae.

Evaluación inmunológica preliminar de péptidos sintetizados y modificados como candidatos para una vacuna en el control de fiebre aftosa

Rodríguez Habibe, Ibett | 2022

Globalmente el control del virus de la fiebre aftosa implica grandes esfuerzos económicos, políticos y científicos. Muchos países utilizan programas estratégicos de vacunación para la prevención y control de la enfermedad; sin embargo, los siete serotipos del virus dificultan el control con vacunación ya que las vacunas deben elaborarse hacia los serotipos de campo. Buscando mejorar la protección y disminuir los costos en los programas de vacunación, los avances en inmunología, virología, biotecnología, genética entre otros han estimulado la elaboración constante de productos candidatos a vacuna contra el virus. Últimamente los péptidos sintéticos se han venido trabajando como candidatos a vacuna contra la fiebre aftosa ya que poseen varias ventajas dentro de las que se encuentran la disminución del riesgo de manipulación de virus vivos utilizados en la fabricación de las vacunas convencionales. La capacidad que estos tengan para estimular en cantidad, especificidad y eficiencia el sistema inmune les puede abrir campo como herramienta de control y prevención frente a esta enfermedad. Este trabajo evaluó la respuesta inmunológica de los primeros péptidos sintetizados por el grupo FIDIC-U.D.C.A, en una formulación constituida por la mezcla de péptidos sintetizados modificados frente a regiones conservadas de las proteínas VP1, VP2 y VP3 del virus y de la vacuna comercial frente a los serotipos de fiebre aftosa A24 Cruzeiro y O1 Campos. En las pruebas de ELISA, inmunofluorescencia, citometría de flujo y microprueba cuantitativa de neutralización viral se evidenció que la fórmula peptídica estimuló la producción de anticuerpos, reconocieron los virus de campo y generaron un nivel de protección in vitro, dentro del punto de corte establecido por la OIE. Estos resultados abren la puerta para continuar con la elaboración y evaluación de nuevas formulaciones de péptidos modificados que puedan ser usados como herramienta de control y prevención frente al virus de fiebre aftosa.

Exploring the nature of the H-bonds between the human class II MHC protein, HLA-DR1 (DRB*0101) and the influenza virus hemagglutinin peptide, HA306-318, using the quantum theory of atoms in molecules

Aray, Yosslen | 2019

The nature of the H-bonds between the human protein HLA-DR1 (DRB*0101) and the hemagglutinin peptide HA306-318 has been studied using the Quantum Theory of Atoms in Molecules for the first time. We have found four H-bond groups: one conventional CO··HN bond group and three nonconventional CO··HC, π··HC involving aromatic rings and HN··HC aliphatic groups. The calculated electron density at the determined H-bond critical points suggests the follow protein pocket binding trend: P1 (2,311) >> P9 (1.109) > P4 (0.950) > P6 (0.553) > P7 (0.213) which agrees and reveal the nature of experimental findings, showing that P1 produces by a long way the strongest binding of the HLA-DR1 human protein molecule with the peptide backbone as consequence of the vast number of H-bonds in the P1 area and at the same time the largest specific binding of the peptide Tyr308 residue with aromatic residues located at the binding groove floor. The present results suggest the topological analysis of the electronic density as a valuable tool that allows a non-arbitrary partition of the pockets binding energy via the calculated electron density at the determined critical points.

The First Chemically-Synthesised, Highly Immunogenic Anti-SARS-CoV-2 Peptides in DNA Genotyped Aotus Monkeys for Human Use

Patarroyo, Manuel-Elkin | 2021

Thirty-five peptides selected from functionally-relevant SARS-CoV-2 spike (S), membrane (M), and envelope (E) proteins were suitably modified for immunising MHC class II (MHCII) DNA-genotyped Aotus monkeys and matched with HLA-DRβ1* molecules for use in humans. This was aimed at producing the first minimal subunit-based, chemically-synthesised, immunogenic molecules (COLSARSPROT) covering several HLA alleles. They were predicted to cover 48.25% of the world’s population for 6 weeks (short-term) and 33.65% for 15 weeks (long-lasting) as they induced very high immunofluorescent antibody (IFA) and ELISA titres against S, M and E parental native peptides, SARS-CoV-2 neutralising antibodies and host cell infection. The same immunological methods that led to identifying new peptides for inclusion in the COLSARSPROT mixture were used for antigenicity studies. Peptides were analysed with serum samples from patients suffering mild or severe SARS-CoV-2 infection, thereby increasing chemically-synthesised peptides’ potential coverage for the world populations up to 62.9%. These peptides’ 3D structural analysis (by 1H-NMR acquired at 600 to 900 MHz) suggested structural-functional immunological association. This first multi-protein, multi-epitope, minimal subunit-based, chemically-synthesised, highly immunogenic peptide mixture highlights such chemical synthesis methodology’s potential for rapidly obtaining very pure, highly reproducible, stable, cheap, easily-modifiable peptides for inducing immune protection against COVID-19, covering a substantial percentage of the human population

Identification of Babesia bovis MSA-1 functionally constraint regions capable of binding to bovine erythrocytes

Cuy Chaparro, Laura | 2022

Merozoite surface antigen-1 is a glycoprotein expressed by Babesia bovis and is considered a vaccine candidate given that antibodies against it are able to partially block in vitro invasion of bovine erythrocytes. Despite this, no study to date has confirmed the target cell binding properties of the full MSA-1 or its fragments. This research has thus been focused on identifying protein regions playing a role in erythrocyte attachment, based on genetic diversity and natural selection analysis. Two regions under functional constraint (nucleotides 134–428 and 464–629) having a preponderance of negatively-selected signals were identified in silico. Three non-overlapping peptides derived from functionally constraint regions (42422 (39PEGSFYDDMSKFYGAVGSFD58), 42424 (91NALIKNNPMIRPDLFNATIV110) and 42426 (150TDIVEEDREKAVEYFKKHVY169)) were able to specifically bind to a sialoglycoprotein located on the bovine erythrocyte surface as confirmed by sensitive and specific peptide-cell interaction competition assays using both enzymatically treated and untreated red blood cells. Interestingly, it was predicted that peptides 42422 and 42426 have a helical structure and conserved motifs in all strain/isolates. These findings provide evidence, for the first time, related to B. bovis MSA-1 short regions used by the parasite in erythrocyte binding which could be predicted using natural selection analysis. Future work focused on evaluating these peptides’ antigenic ability during natural infection, and their ability to induce protection in immunisation assays are needed to confirm their usefulness as synthetic vaccine candidates.

Investigación Bioquímica de Proteínas (INBIOPROT): Informe de actividades 2020-II Español

Rincón Cortés, Clara Andrea | 2020-11-30

Investigación Bioquímica de Proteínas (INBIOPROT): Informe de actividades 2021-I

Rincón Cortés, Clara Andrea | 2021-06-24

Major Histocompatibility Complex Class II (DRB3) Genetic Diversity in Spanish Morucha and Colombian Normande Cattle Compared to Taurine and Zebu Populations

Bohórquez, Michel David | 2020

Bovine leukocyte antigens (BoLA) have been used as disease markers and immunological traits in cattle due to their primary role in pathogen recognition by the immune system. A higher MHC allele diversity in a population will allow presenting a broader peptide repertoire. However, loss of overall diversity due to domestication process can decrease a population’s peptide repertoire. Within the context of zebu and taurine cattle populations, BoLA-DRB3 genetic diversity in Spanish Morucha and Colombian Normande cattle was analyzed and an approach to estimate functional diversity was performed. Sequence-based typing was used for identifying 29, 23, 27, and 28 alleles in Spanish Morucha, Nariño-, Boyacá-, and Cundinamarca-Normande cattle, respectively. These breeds had remarkably low heterozygosity levels and the Hardy-Weinberg principle revealed significant heterozygote deficiency. FST and DA genetic distance showed that Colombian Normande populations had greater variability than other phenotypically homogeneous breeds, such as Holstein. It was also found that Spanish Morucha cattle were strongly differentiated from other cattle breeds. Spanish Morucha had greater divergence in the peptide-binding region regarding other cattle breeds. However, peptide-binding region covariation indicated that the potential peptide repertoire seemed equivalent among cattle breeds. Despite the genetic divergence observed, the extent of the potential peptide repertoire in the cattle populations studied appears to be similar and thus their pathogen recognition potential should be equivalent, suggesting that functional diversity might persist in the face of bottlenecks imposed by domestication and breeding.

Malaria: Paving the way to developing peptide-based vaccines against invasion in infectious diseases

Reyes, César | 2020

Malaria remains a large-scale public health problem, killing more than 400,000 people and infecting up to 230 million worldwide, every year. Unfortunately, despite numerous efforts and research concerning vaccine development, results to date have been low and/or strain-specific. This work describes a strategy involving Plasmodium falciparum Duffy binding-like (DBL) and reticulocyte-binding protein homologue (RH) family-derived minimum functional peptides, netMHCIIpan3.2 parental and modified peptides’ in silico binding prediction and modeling some Aotus major histocompatibility class II (MHCII) molecules based on known human molecules’ structure to understand their differences. These are used to explain peptides’ immunological behaviour when used as vaccine components in the Aotus model. Despite the great similarity between human and Aotus immune system molecules, around 50% of Aotus allele molecules lack a counterpart in the human immune system which could lead to an Aotus-specific vaccine. It was also confirmed that functional Plasmodium falciparum’ conserved proteins are immunologically silent (in both the animal model and in-silico prediction); they must therefore be modified to elicit an appropriate immune response. Some peptides studied here had the desired behaviour and can thus be considered components of a fully-protective antimalarial vaccine.

Mass & secondary structure propensity of amino acids explain their mutability and evolutionary replacements

Bohórquez, Hugo J. | 2017

Why is an amino acid replacement in a protein accepted during evolution? The answer given by bioinformatics relies on the frequency of change of each amino acid by another one and the propensity of each to remain unchanged. We propose that these replacement rules are recoverable from the secondary structural trends of amino acids. A distance measure between high-resolution Ramachandran distributions reveals that structurally similar residues coincide with those found in substitution matrices such as BLOSUM: Asn Asp, Phe Tyr, Lys Arg, Gln Glu, Ile Val, Met → Leu; with Ala, Cys, His, Gly, Ser, Pro, and Thr, as structurally idiosyncratic residues. We also found a high average correlation (\overline{R} R = 0.85) between thirty amino acid mutability scales and the mutational inertia (I X ), which measures the energetic cost weighted by the number of observations at the most probable amino acid conformation. These results indicate that amino acid substitutions follow two optimally-efficient principles: (a) amino acids interchangeability privileges their secondary structural similarity, and (b) the amino acid mutability depends directly on its biosynthetic energy cost, and inversely with its frequency. These two principles are the underlying rules governing the observed amino acid substitutions. © 2017 The Author(s).

p-Methoxyphenol: A potent and effective scavenger for solid-phase peptide synthesis

Samacá, Jhoan | 2020

During the final step of t-Boc/Bzl, solid-phase peptide synthesis (SPPS)-protecting groups from amino acids (aa) side chains must be removed from the target peptides during cleavage from the solid support. These reaction steps involve hydrolysis with hydrogen fluoride (HF) in the presence of a nucleophile (scavenger), whose function is to trap the carbocations produced during SN1-type reactions. Five peptide sequences were synthesised for evaluating p-methoxyphenol effectiveness as a potent scavenger. After the synthesis, the resin–peptide was then separated into two equal parts to be cleaved using two scavengers: conventional reactive p-cresol (reported in the literature as an effective acyl ion eliminator) and p-methoxyphenol (hypothesised as fulfilling the same functions as the routinely used scavenger). Detailed analysis of the electrostatic potential map (EPM) revealed similarities between these two nucleophiles, regarding net atomic charge, electron density distribution, and similar pKa values. Good scavenger efficacy was observed by chromatography and mass spectrometry results for the synthesised molecules, which revealed that p-methoxyphenol can be used as a potent scavenger during SPPS by t-Boc/Bzl strategy, as similar results were obtained using the conventional scavenger.