Antibody-mediated biorecognition of myelin oligodendrocyte glycoprotein: computational evidence of demyelination-related epitopes

Autor(es):Mostrar menos -

Magalhaes Ierich, Jessica Cristiane ^{[1, 2]} ; Brum, Doralina Guimaraes ^[3] ; Moraes, Ariana de Souza ^{[1, 2]} ; Higa, Akemi Martins ^{[1, 2]} ; Garcia, Pamela Soto ^{[1, 2]} ; Miyazaki, Celina Massumi ^[4] ; Ferreira, Marystela ^[4] ; Peroni, Luis Antonio ^[5] ; de Oliveira, Guedmiller Souza ^[6] ; Franca, Eduardo de Faria ^[6] ; Gomide Freitas, Luiz Carlos ^[7] ; Leite, Fabio Lima ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed Sao Carlos, Nanoneurobiophys Res Grp, Dept Phys Chem & Math, BR-18052780 Sorocaba - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Inst Trop Med Sao Paulo, BR-05403000 Sao Paulo - Brazil

^[3] UNESP Sao Paulo State Univ, Dept Neurol Psychol & Psychiat, BR-18618687 Botucatu, SP - Brazil

^[4] Univ Fed Sao Carlos, Sci & Technol Ctr Sustainabil, BR-18052780 Sorocaba - Brazil

^[5] Rheabiotech Lab Res & Dev, BR-13084791 Campinas, SP - Brazil

^[6] Univ Fed Uberlandia, Inst Chem, BR-38400902 Uberlandia, MG - Brazil

^[7] Univ Fed Sao Carlos, Dept Chem, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 9, FEB 14 2019.
• Citações Web of Science: 1

Resumo

Antigen-antibody interaction is crucial in autoimmune disease pathogenesis, as multiple sclerosis and neuromyelitis optica. Given that, autoantibodies are essential biomolecules, of which the myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) can figure as a target. Here we combined Molecular Dynamics (MD), Steered Molecular Dynamics (SMD), and Atomic Force Microscope (AFM) to detail MOG recognition by its specific antibody. The complex model consisted of the MOG external domain interacting with an experimental anti-MOG antibody from the Protein Data Bank (1PKQ). Computational data demonstrated thirteen MOG residues with a robust contribution to the antigen-antibody interaction. Comprising five of the thirteen anchor residues (ASP(102), HIS103, SER104, TYR105, and GLN(106)), the well-known MOG(92-106) peptide in complex with the anti-MOG was analysed by AFM and SMD. These analyses evidenced similar force values of 780 pN and 765 pN for computational and experimental MOG(92-106) and anti-MOG detachment, respectively. MOG(92-106) was responsible for 75% of the total force measured between MOG external domain and anti-MOG, holding the interaction with the antibody. The antigen-antibody binding was confirmed by Surface Plasmon Resonance (SPR) measurements. Combined approaches presented here can conveniently be adjusted to detail novel molecules in diseases research. This can optimize pre-clinical steps, guiding experiments, reducing costs, and animal model usage. (AU)

• Processo FAPESP: 13/09746-5 - Desenvolvimento de nanobiossensores utilizando técnicas computacionais avançadas
• Beneficiário: Guedmiller Souza de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/12082-4 - Modelagem molecular das interações do complexo antígeno-anticorpo na investigação de doenças desmielinizantes autoimunes
• Beneficiário: Jéssica Cristiane Magalhães Ierich
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 14/15093-7 - Estudos de sistemas nanoestruturados por ressonância plasmônica de superfície (SPR): aplicações em biossensoriamento
• Beneficiário: Celina Massumi Miyazaki
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/21530-0 - Desenvolvimento de imunonanossensores de microscopia de força atômica para estudo da esclerose múltipla
• Beneficiário: Pâmela Soto Garcia
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 12/50839-4 - Desenvolvimento de um novo método para detecção do anticorpo anti-aquaporina 4 na neuromielite óptica
• Beneficiário: Doralina Guimarães Brum Souza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/05283-6 - Desenvolvimento de nanoimunossensores para estudo e detecção da neuromielite óptica
• Beneficiário: Ariana de Souza Moraes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 14/26369-3 - Potencial eletrostático de biomoléculas imobilizadas em nanosuperfícies
• Beneficiário: Guedmiller Souza de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/50869-6 - INCT 2014: em Eletrônica Orgânica INEO
• Beneficiário: Roberto Mendonça Faria
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 15/06847-0 - Síntese e caracterização de nanopartículas de prata aplicadas à detecção de imunoglobulinas G autorreativas
• Beneficiário: Akemi Martins Higa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 16/19387-0 - Desenvolvimento de filmes nanoestruturados automontados (layer-by-layer) e langmuir-blodgett (lb) incorporando emodina para sistemas carreadores
• Beneficiário: Marystela Ferreira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular