Construção e produção de fragmentos de anticorpos anti-ssDNA em um contexto de desenvolvimento de linfócitos B

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2016.

Os anticorpos anti-ácidos nucleicos são importantes no desenvolvimento de doenças autoimunes como o lúpus eritematoso sistêmico (LES). Porém, muito pouco se sabe sobre a origem e manutenção desses anticorpos pelo organismo e das interações desses anticorpos com seus antígenos. Foi observado na literatura e em trabalhos anteriores do grupo de Imunologia Molecular (UnB), que as sequências anotadas em banco de dados da família VH10 formadora da região variável da cadeia pesada de anticorpos era composta em sua maioria de sequências formadoras de moléculas anti-DNA. Além disso, através de uma abordagem experimental observou-se que essa família apresenta uma certa independência da CDR H3 para esta afinidade. Baseando-se nesses achados, nós desenhamos quatro fragmentos de anticorpos, no formato scFv (single-chain fragment variable), fragmento que preserva o sítio de ligação ao antígeno, composto de uma cadeia pesada (VH) ligada a uma cadeia leve, conhecida surrogate light chain (SLC) na tentativa de simular o reconhecimento antigênico em momento específico do desenvolvimento dos linfócitos B, onde a auto-reatividade é usada em prol do desenvolvimento normal dessas células. Levando-se também em conta a independência da CDR H3 para a ligação ao antígeno, nós iremos avaliar também através dessas construções o papel da CDR H2 para a ligação. Após clonagem das sequências em plasmídeo para a expressão heteróloga, esses scFvs foram produzidos em cepas de Escherichia coli BL21(DE3) pLysS. Até o momento, após padronização das condições para a produção de scFvs solúveis, condições favoráveis de duas das quatro construções foram estabelecidas. Estas construções irão permitir a análise do papel do segmento gênico V, mais especificamente da CDR2, para a afinidade ao DNA por anticorpos originados do segmento germinal de VH10. Além disso, será possível simular a interação antigênica de cadeias pesadas auto-reativas e não auto-reativas em um momento específico do desenvolvimento dos linfócitos B, onde a auto-reatividade parece ser utilizada em prol do desenvolvimento dessas células. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT

The anti-nucleic acids antibodies are important in the development of autoimmune diseases such as systemic lupus erythematosus (SLE). However, very little is known about the origin and maintenance of these antibodies by the body and interactions of these antibodies with their antigens. Studies in the literature and previous work of the Molecular Immunology team (UnB) show that the annotated sequences in database of the VH10 family that is part of the variable region of the heavy chain antibodies consisted mostly of sequences of anti-DNA molecules. Furthermore, through an experimental approach it was observed that this family has a certain independence from CDR H3 for this affinity. Based on these findings, we designed four antibody fragments in scFv format (single-chain fragment variable), this fragments preserves the antigen binding site that comprises a heavy chain (VH) connected to a light chain, known surrogate light chain (SLC) in an attempt to simulate the antigen recognition in a specific moment in the development of B lymphocytes, where autoreactivity is used to promote the normal development of these cells. Also taking into account the independence of the H3 CDR for binding to antigen, we will also access through such constructions the role of CDR H2 for binding. After cloning the sequences into a plasmid for heterologous expression, these four scFvs were produced in Escherichia coli BL21 (DE3) pLysS. To date, after standardization of the conditions for soluble scFv production, conditions favorable for two of the four constructs were established. These constructions will enable the analysis of the role of the V gene segment, more specifically CDR2, for affinity to DNA antibodies originating from the germline segment VH10. In addition, you can simulate the antigen interaction of autoreactive and not autoreactive heavy chains at a specific time of the development of B lymphocytes, where self-reactivity seems to be used for the development of these cells.