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SARS-CoV-2/COVID and Type 1 Diabetes Mellitus: An immunoinformatics approach / SARS-CoV-2 / COVID e Diabetes Mellitus Tipo 1: Uma abordagem com imunoinformática
Preprint em Português | SciELO Preprints | ID: pps-2458
Biblioteca responsável: BR1.1
ABSTRACT
Contact with viruses which have an aminoacid (AA) sequence simile to that of the auto-antigens can lead to autoimmune diseases in genetically susceptible individuals. SARS-CoV-2 has been implied as a possible causer of new-onset type 1 diabetes mellitus (DM1), however, no consistent evidence yet that SARS-CoV-2 take to DM1 on your own initiative.

Objective:

Evaluate the possible similarity between the AA sequences of human insulin and human glutamic acid decarboxylase-65 (GAD65) with SARS-CoV-2/COVID proteins, to explain the possible trigger of DM1.

Methods:

AA sequences of the human insulin (4F0N), GAD65 (2OKK), and SARS-CoV-2 (SARS-Cov2 S protein at open state (7DDN), SARS-Cov2 S protein at close state (7DDD), SARS CoV-2 Spike protein (6ZB5), Crystal structure of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein N-terminal RNA binding domain (6M3M), Crystal structure of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein C-terminal RNA binding domain (7DE1), Crystal Structure of NSP1 from SARS-CoV-2 (7K3N), and SARS-CoV-2 S trimer (7DK3)) available in the Protein Data Bank were compared using the Pairwise Structure Alignment.

Results:

Sequence identity percentage (SI%) and sequence similarity percentage (SS%) were found among the 4F0N, 2OKK and SARS-CoV-2. The SI% between the 4F0N and SARS-CoV-2 ranged from 4.76% to 14.29% and SS% ranged from 5.00% to 45.45%, distributed like this 4F0N and 7DDN = SI% 4.76 and SS% 28.57; 4F0N and 7DDD = SI% 14.39 and SS% 23.81; 4F0N and 6ZB5 = SI% 4.76 and SS% 28.57; 4F0N and 6M3M = SI% 5.00 and SS% 5;00; 4F0N and 7DE1 = SI% 4.76 and SS% 9.21; 4F0N and 7K3N = SI% 9.09 and SS% 45.45; 4F0N and 7DK3 = SI% 4.76 and SS% 28.57. The SI% between the between the 2OKK and SARS-CoV-2 ranged from 3.19% to 6,70% and SS% ranged from 10.45 % to 22.22%, distributed like this 2OKK and 7DDN = SI% 6.70 and SS% 15.64; 2OKK and 7DDD = SI% 7.53 and SS% 18.84; 2OKK and 6ZB5 = SI% 6.68 and SS% 17.38; 2OKK and 6M3M = SI% 4.48 and SS% 10.45; 2OKK and 7DE1 = SI% 6.67 and SS% 22.22; 2OKK and 7K3N = SI% 3.19 and SS% 15.97; 2OKK and 7DK3 = SI% 3.95 and 17.98.

Conclusion:

Immunoinformatics data suggest a potential pathogenic link between DM1 and SARS-CoV-2/COVID. Thus, by means of molecular mimicking we check that sequences similarity among SARS-CoV-2/COVID and human insulin and human glutamic acid decarboxylase-65 may lead to production of an immune cross-response to self-antigens, with breakage of self-tolerance that can trigger DM1.
RESUMO
O contato com vírus que têm uma sequência de aminoácidos (AA) semelhante à dos autoantígenos podem desencadear doenças autoimunes em indivíduos geneticamente suscetíveis. SARS-CoV-2 foi sugerido como um possível causador de diabetes mellitus tipo 1 de início recente (DM1), no entanto, não há evidências consistentes de que o SARS-CoV-2 possa desencadear DM1.

Objetivo:

Avaliar a possível semelhança entre as sequências AA da insulina humana e da descarboxilase-65 do ácido glutâmico humano (GAD65) com as proteínas SARS-CoV-2 / COVID, para explicar o possível desencadeamento do DM1.

Métodos:

Sequências de AA da insulina humana (4F0N), GAD65 (2OKK) e SARS-CoV-2 SARS-Cov2 S protein at open state (7DDN), SARS-Cov2 S protein at close state (7DDD), SARS CoV-2 Spike protein (6ZB5), Crystal structure of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein N-terminal RNA binding domain (6M3M), Crystal structure of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein C-terminal RNA binding domain (7DE1), Crystal Structure of NSP1 from SARS-CoV-2 (7K3N), and SARS-CoV-2 S trimer (7DK3))  disponíveis no Protein Data Bank foram comparadas utilizando o Pairwise Structure Alignment.

Resultados:

O percentual de identidade de sequências (SI%) e o percentual de similaridade de sequências (SS%) foram encontrados entre o 4F0N, 2OKK e o SARS-CoV-2. O SI% entre o 4F0N e o SARS-CoV-2 variou de 4,76% a 14,29% e o SS% variou de 5,00% a 45,45%, assim distribuídos 4F0N e 7DDN = SI% 4,76 e SS% 28,57; 4F0N e 7DDD = SI% 14,39 e SS% 23,81; 4F0N e 6ZB5 = SI% 4,76 e SS% 28,57; 4F0N e 6M3M = SI% 5,00 e SS% 5; 00; 4F0N e 7DE1 = SI% 4,76 e SS% 9,21; 4F0N e 7K3N = SI% 9,09 e SS% 45,45; 4F0N e 7DK3 = SI% 4,76 e SS% 28,57. O SI% entre o 2OKK e o SARS-CoV-2 variou de 3,19% a 6,70% e o SS% variou de 10,45% a 22,22%, assim distribuídos 2OKK e 7DDN = SI% 6,70 e SS% 15,64; 2OKK e 7DDD = SI% 7,53 e SS% 18,84; 2OKK e 6ZB5 = SI% 6,68 e SS% 17,38; 2OKK e 6M3M = SI% 4,48 e SS% 10,45; 2OKK e 7DE1 = SI% 6,67 e SS% 22,22; 2OKK e 7K3N = SI% 3,19 e SS% 15,97; 2OKK e 7DK3 = SI% 3,95 e 17,98.

Conclusão:

Os dados de imunoinformática sugerem uma potencial ligação patogênica entre SARS-CoV-2 / COVID e o DM1. Assim, por meio de mimetização molecular, verificamos que a similaridade das sequências de AA entre SARS-CoV-2 / COVID e insulina humana e a descarboxilase-65 do ácido glutâmico humano pode levar à produção de uma resposta cruzada imunológica para autoantígenos, com quebra de auto-tolerância, podendo desencadear o DM1.


Texto completo: Disponível Coleções: Preprints Base de dados: SciELO Preprints Idioma: Português Ano de publicação: 2021 Tipo de documento: Preprint

Texto completo: Disponível Coleções: Preprints Base de dados: SciELO Preprints Idioma: Português Ano de publicação: 2021 Tipo de documento: Preprint
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