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2024-01-01
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IMMUNOINFORMATICS FEATURES LINKED TO LEISHMANIA VACCINE DEVELOPMENT: DATA INTEGRATION OF EXPERIMENTAL AND IN SILICO STUDIES
Epitope prediction
Pathways
Protein–protein interaction networks
Reverse vaccinology
Leishmaniasis
Author
Affilliation
Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Farmácia Laboratório de Pesquisas Clínicas. Ouro Preto, MG, Brazil / Universidade Federal de Ouro Preto. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas. Laboratório de Imunopatologia. Ouro Preto, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas e Genômica. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas e Genômica. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Imunologia Celular e Molecular. Belo Horizonte, MG, Brazil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Doenças Tropicais/Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas e Genômica. Belo Horizonte, MG, Brazil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Imunologia Celular e Molecular. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Farmácia Laboratório de Pesquisas Clínicas. Ouro Preto, MG, Brazil/ Universidade Federal de Ouro Preto. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas. Laboratório de Imunopatologia. Ouro Preto, MG, Brazil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Doenças Tropicais. Belo Horizonte, MG, Brazil / Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas e Genômica. Belo Horizonte, MG, Brazil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Imunologia Celular e Molecular. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas e Genômica. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas e Genômica. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Imunologia Celular e Molecular. Belo Horizonte, MG, Brazil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Doenças Tropicais/Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas e Genômica. Belo Horizonte, MG, Brazil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Imunologia Celular e Molecular. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Farmácia Laboratório de Pesquisas Clínicas. Ouro Preto, MG, Brazil/ Universidade Federal de Ouro Preto. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas. Laboratório de Imunopatologia. Ouro Preto, MG, Brazil / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Doenças Tropicais. Belo Horizonte, MG, Brazil / Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, MG, Brazil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Informática de Biossistemas e Genômica. Belo Horizonte, MG, Brazil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Grupo Imunologia Celular e Molecular. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Abstract
Leishmaniasis is a wide-spectrum disease caused by parasites from Leishmania genus. There is no human vaccine available and it is considered by many studies as apotential effective tool for disease control. To discover novel antigens, computational programs have been used in reverse vaccinology strategies. In this work, we developed a validation antigen approach that integrates prediction of B and T cell epitopes, analysis of Protein-Protein Interaction (PPI) networks and metabolic pathways. We selected twenty candidate proteins from Leishmania tested in murine model, with experimental outcome published in the literature. The predictions for CD4+ and CD8+ T cell epitopes were correlated with protection in experimental outcomes. We also mapped immunogenic proteins on PPI networks in order to find Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathways associated with them. Our results suggest that non-protective antigens have lowest frequency of predicted T CD4+ and T CD8+ epitopes, compared with protective ones. T CD4+ and T CD8+ cells are more related to leishmaniasis protection in experimental outcomes than B cell predicted epitopes. Considering KEGG analysis, the proteins considered protective are connected to nodes with few pathways, including those associated with ribosome biosynthesis and purine metabolism.
Keywords in Portuguese
ImunoinformaticaKeywords
ImmunoinformaticsEpitope prediction
Pathways
Protein–protein interaction networks
Reverse vaccinology
Leishmaniasis
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