Epítopo - Epitope

Um epitopo , também conhecido como determinante antigénico , é a parte de um antigénio que é reconhecido pelo sistema imunitário , especificamente por anticorpos , células B ou células T . O epítopo é a parte específica do antígeno ao qual um anticorpo se liga. A parte de um anticorpo que se liga ao epítopo é chamada de paratopo . Embora os epítopos sejam geralmente proteínas não próprias , as sequências derivadas do hospedeiro que podem ser reconhecidas (como no caso de doenças autoimunes) também são epítopos.

Os epítopos dos antígenos proteicos são divididos em duas categorias, epítopos conformacionais e epítopos lineares , com base em sua estrutura e interação com o parátopo. Os epítopos conformacionais e lineares interagem com o paratopo com base na conformação 3-D adotada pelo epítopo, que é determinada pelas características de superfície dos resíduos de epítopo envolvidos e a forma ou estrutura terciária de outros segmentos do antígeno. Um epítopo conformacional é formado pela conformação 3-D adotada pela interação de resíduos de aminoácidos descontíguos. Em contraste, um epítopo linear é formado pela conformação 3-D adotada pela interação de resíduos de aminoácidos contíguos. Um epítopo linear não é determinado apenas pela estrutura primária dos aminoácidos envolvidos. Os resíduos que flanqueiam esses resíduos de aminoácidos, bem como os resíduos de aminoácidos mais distantes do antígeno, afetam a capacidade dos resíduos da estrutura primária de adotar a conformação 3-D do epítopo. A proporção de epítopos que são conformacionais é desconhecida.

Função

Epítopos de células T

Os epítopos de células T são apresentados na superfície de uma célula apresentadora de antígeno , onde estão ligados às moléculas do complexo principal de histocompatibilidade (MHC). Em humanos, as células apresentadoras de antígenos profissionais são especializadas para apresentar peptídeos de MHC de classe II , enquanto a maioria das células somáticas nucleadas apresentam peptídeos de MHC de classe I. Os epítopos de células T apresentados por moléculas de MHC de classe I são tipicamente peptídeos entre 8 e 11 aminoácidos de comprimento, enquanto as moléculas de MHC de classe II apresentam peptídeos mais longos, 13-17 aminoácidos de comprimento e as moléculas de MHC não clássicas também apresentam epítopos não peptídicos como glicolípidos .

Epítopos de células B

A parte do antígeno ao qual a imunoglobulina ou os anticorpos se ligam é chamada de epítopo de células B. Semelhante aos epítopos de células T, os epítopos de células B podem ser divididos em dois grupos: conformacionais ou lineares. Os epítopos de células B são principalmente conformacionais. Existem tipos de epítopos adicionais quando a estrutura quaternária é considerada. Os epítopos que são mascarados quando as subunidades da proteína se agregam são chamados de criptótopos . Os neótopos são epítopos que só são reconhecidos enquanto em uma estrutura quaternária específica e os resíduos do epítopo podem abranger várias subunidades de proteínas. Os neótopos não são reconhecidos depois que as subunidades se dissociam.

Atividade cruzada

Os epítopos às vezes apresentam reatividade cruzada. Esta propriedade é explorada pelo sistema imunológico na regulação por anticorpos anti-idiotípicos (originalmente propostos pelo Prêmio Nobel Niels Kaj Jerne ). Se um anticorpo se liga ao epítopo de um antígeno, o paratopo pode se tornar o epítopo de outro anticorpo que se ligará a ele. Se este segundo anticorpo for da classe IgM, sua ligação pode regular positivamente a resposta imune; se o segundo anticorpo for da classe IgG, sua ligação pode diminuir a resposta imune.

Mapeamento de epítopo

Artigo principal: Mapeamento de epítopos

Epítopos de células T

Os epítopos MHC classe I e II podem ser previstos com segurança apenas por meios computacionais, embora nem todos os algoritmos de predição de epítopos de células T in-silico sejam equivalentes em sua precisão. Existem dois métodos principais de previsão da ligação peptídeo-MHC: orientado por dados e baseado em estrutura. Métodos baseados em estrutura modelam a estrutura do peptídeo-MHC e requerem grande poder computacional. Os métodos orientados por dados têm maior desempenho preditivo do que os métodos baseados em estrutura. Os métodos orientados por dados prevêem a ligação de peptídeo-MHC com base em sequências de peptídeos que se ligam a moléculas de MHC. Ao identificar epítopos de células T, os cientistas podem rastrear, fenotipar e estimular as células T.

Epítopos de células B

Existem dois métodos principais de mapeamento de epítopos: estudos estruturais ou funcionais. Métodos para mapeamento estrutural de epítopos incluem cristalografia de raios-X , ressonância magnética nuclear e microscopia eletrônica . A cristalografia de raios-X de complexos Ag-Ab é considerada uma forma precisa de mapear epítopos estruturalmente. A ressonância magnética nuclear pode ser usada para mapear epítopos usando dados sobre o complexo Ag-Ab. Este método não requer a formação de cristais, mas só pode funcionar em pequenos peptídeos e proteínas. A microscopia eletrônica é um método de baixa resolução que pode localizar epítopos em antígenos maiores, como partículas de vírus.

Os métodos para mapeamento funcional de epítopos geralmente usam ensaios de ligação, como western blot , dot blot e / ou ELISA para determinar a ligação do anticorpo. Os métodos de competição procuram determinar se dois anticorpos monoclonais (mABs) podem se ligar a um antígeno ao mesmo tempo ou competir entre si para se ligar no mesmo local. Outra técnica envolve a mutagênese de alto rendimento , uma estratégia de mapeamento de epítopos desenvolvida para melhorar o mapeamento rápido de epítopos conformacionais em proteínas estruturalmente complexas. A mutagênese usa mutações direcionadas ao local / aleatoriamente em resíduos individuais para mapear epítopos. O mapeamento de epítopos de células B pode ser usado para o desenvolvimento de terapêuticas de anticorpos, vacinas baseadas em peptídeos e ferramentas de imunodiagnóstico.  

Tags de epítopo

Os epítopos são freqüentemente usados ​​em proteômica e no estudo de outros produtos gênicos. Usando técnicas de DNA recombinante , sequências genéticas que codificam para epítopos que são reconhecidos por anticorpos comuns podem ser fundidas ao gene. Após a síntese , a etiqueta de epítopo resultante permite que o anticorpo encontre a proteína ou outro produto gênico, possibilitando técnicas de laboratório para localização, purificação e posterior caracterização molecular. Os epítopos comuns usados ​​para este propósito são Myc-tag , HA-tag , FLAG-tag , GST-tag , 6xHis , V5-tag e OLLAS. Os peptídeos também podem ser ligados por proteínas que formam ligações covalentes ao peptídeo, permitindo a imobilização irreversível. Estas estratégias também foram aplicadas com sucesso ao desenvolvimento de projetos de vacinas "focados em epítopos".

Vacinas baseadas em epítopos

Artigo principal: vacina de peptídeo

A primeira vacina baseada em epítopo foi desenvolvida em 1985 por Jacob et al. Vacinas baseadas em epítopos estimulam respostas imunes humorais e celulares usando células B isoladas ou epítopos de células T. Essas vacinas podem usar epítopos múltiplos para aumentar sua eficácia. Para encontrar epítopos a serem usados ​​para a vacina, o mapeamento in silico é freqüentemente usado. Uma vez que os epítopos candidatos são encontrados, as construções são projetadas e testadas quanto à eficiência da vacina. Embora as vacinas baseadas em epítopos sejam geralmente seguras, um possível efeito colateral são as tempestades de citocinas.  

Determinante neoantigênico

Um determinante neoantigênico é um epítopo em um neoantígeno , que é um antígeno recém-formado que não foi previamente reconhecido pelo sistema imunológico. Os neoantígenos são frequentemente associados a antígenos tumorais e são encontrados em células oncogênicas. Neoantígenos e, por extensão, determinantes neoantigênicos podem ser formados quando uma proteína sofre modificação adicional dentro de uma via bioquímica, como glicosilação , fosforilação ou proteólise . Este, ao alterar a estrutura da proteína, pode produzir novos epítopos que são chamados de determinantes neoantigênicos, pois dão origem a novos determinantes antigênicos . O reconhecimento requer anticorpos específicos separados .

Veja também

Referências

links externos

Métodos de previsão de epítopos

Bases de dados de epítopos