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In silicoselection of damage-associated molecular patterns (DAMPS) and their receptors in humans
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Resumo
Os padrões moleculares associados ao dano (DAMPs) são moléculas intracelulares lançadas para o meio extracelular após lesão. Estes são reconhecidos por receptores de reconhecimento de padrão (PRRs) e ativam o sistema imune inato, desencadeando uma resposta inflamatória. Os DAMPs mais comumente estudados são as proteínas S100, as Proteínas de Choque Térmico (HSPs) e o Grupo Box de Alta Mobilidade 1 (HMGB1). Dentre os PRRs, estão o Receptor Toll-like (TLRs), o Receptor para Produtos Finais de Glicação Avançada (RAGEs), Receptor Nod-like (NLRs) e o Receptor Ausente no Melanoma 2 (AIM-2). Os DAMPs encontram-se intimamente envolvidos na etiopatogenia de doenças crônicas como câncer, diabetes, hepatopatias, cardiopatiase doenças neurodegenerativas. É de grande relevância a seleção de marcadores molecularesque viabilizem a montagem de ensaios biológicos, com vistas à elucidação da avaliação da resposta imunológica. O presente estudo avaliou diferentes DAMPs humanos e seus receptores no intuito de encontrar marcadores moleculares associados a enfermidades utilizando ferramentas de bioinformática. A triagem de sequências de aminoácidos de RNA mensageiro (mRNA) foi realizada na base NCBI por meio da ferramenta nucleotide. Foram avaliados a predição de mRNAsecundário através dos softwares RNAStructure e RNA foldWebServer, predição de antigenicidade de epítopos pelo software do Immune Epitope Database Analysis Resource e o desenho de primers foi feito na Plataforma Primer-BLAST. Considerando as melhores predições de mRNA secundário de receptores e DAMPs, foram preditos 104 epítopos e83 candidatos a marcadores moleculares. Os resultados apresentados são promissores e poderão ser utilizados como imunomoduladores ou como plataformas de diagnóstico e prognóstico em várias enfermidades.
Abstract
Damage-associated molecular patterns (DAMPs) are intracellular molecules released into the extracellular environment after injury. These are recognized by pattern recognition receptors (PRRs) and activate the innate immune system, triggering an inflammatory response. The most commonly studied DAMPs are S100 proteins, Thermal Shock Proteins (HSPs) and High Mobility Box Group 1 (HMGB1). Among the PRRs are the Toll-like Receptor (TLRs), the Receptor for Advanced Glycation End Products (RAGEs), Nod-like Receptor (NLRs) and the Absent Receptor in Melanoma 2 (AIM-2). DAMPs are intimately involved in the etiopathogenesis of chronic diseases such as cancer, diabetes, liver disease, heart disease and neurodegenerative diseases. It is very important to select molecular markers that enable the assembly of biological assays, with a view to elucidating the evaluation of the immune response. The present study evaluated different human DAMPs and their receptors in order to find molecular markers associated with diseases using bioinformatics tools. The screening of messenger RNA (mRNA) amino acid sequences was performed on the NCBI database using the nucleotide tool. Secondary mRNA prediction using RNAStructure and RNA foldWebServer software, epitope antigenicity prediction using the Immune Epitope Database Analysis Resource software and primer design using the Primer-BLAST Platform were evaluated. Considering the best predictions of secondary mRNA from receptors and DAMPs, 104 epitopes and 83 molecular marker candidates were predicted. The results presented are promising and could be used as immunomodulators or as diagnostic and prognostic platforms in various diseases.
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Resumen
Los patrones moleculares asociados al daño (DAMP) son moléculas intracelulares liberadas en el entorno extracelular después de una lesión. Estos son reconocidos por los receptoresde reconocimiento de patrones (PRR) y activan el sistema inmunitario innato, desencadenando una respuesta inflamatoria. Los DAMP más estudiados son las proteínas S100, las proteínas de choque térmico (HSP) y el grupo 1 de caja de alta movilidad (HMGB1).Entre los PRR se encuentran el Receptor tipo Toll (TLR), el Receptor para productos finales de glicación avanzada (RAGE), el Receptor tipo Nod (NLR) y el Receptor ausente en melanoma 2 (AIM-2). Los DAMP están íntimamente involucrados en la etiopatogenia de enfermedades crónicas como el cáncer, la diabetes, las enfermedades hepáticas, cardíacas y las enfermedades neurodegenerativas. Es muy importante seleccionar marcadores moleculares que permitan el montaje de ensayos biológicos, con miras a dilucidar la evaluación de la respuesta inmune. El presente estudio evaluó diferentes DAMP humanos y sus receptores para encontrar marcadores moleculares asociados con enfermedadesutilizando herramientas bioinformáticas. La selección de secuencias de aminoácidos de ARNmensajero (ARNm) se realizó en la base NCBI utilizando la herramienta de nucleótidos. Se evaluó la predicción del ARNm secundario con el software RNAStructure y RNA foldWebServer, la predicción de la antigenicidad del epítopo con el software Immune Epitope Database Analysis Resource y el diseño de cebadores con la plataforma Primer-BLAST. Teniendo en cuenta las mejores predicciones de ARNm secundariode receptores y DAMP, se predijeron 104 epítopos y83 candidatos a marcadores moleculares. Los resultados presentados son prometedores y podrían utilizarse como inmunomoduladores o como plataformas de diagnóstico y pronóstico en diversas enfermedades.
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Citação
OLIVEIRA, Erika Aparecida; BARBOZA, Rebeca Louise de Araujo; BITTENCOURT, Wanderley José Mantovani; PIMENTA, Laura Cristina Jardim Porto; PEREIRA, Luciano José; DORNELES, Elaine Maria Seles; PECONICK, Ana Paula. In silico selection of damage-associated molecular patterns (DAMPS) and their receptors in humans. Research, Society and Development, São Paulo, v. 11, n. 10, e452111032838, 2022. Disponível em: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v11i10.32838. Acesso em 23 out. 2024.
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