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Publication
Application of phage display technology on the diagnosis of infectious diseases: discovery of Zika-specific peptides
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 3.2 MB | Adobe PDF |
Authors
Abstract(s)
Zika is an infectious viral disease which had a recent worldwide outbreak. This illness is caused
by the Zika virus (ZIKV), a flavivirus transmitted by the Aedes aegypti mosquito. Currently, there are
still no vaccinesto prevent Zika infection nor pharmacological agentsto treat it. A routine and accurate
assay for the diagnosis of Zika is also not presently available. Current diagnostic tools for this disease
include serological/molecular studies and antigen and/or genome detection, which are time consuming methods that occasionally present low specificity and require specialized and expensive
laboratory equipment.
The phage display technique is based on the presentation of randomized molecule libraries on
the surface of bacteriophages. In this technique, a gene encoding a protein of interest is inserted into
a phage coat protein gene, allowing for a direct linkage between phage phenotype and genotype. Using
this technology, large peptide sequences can be displayed in the phage surface and used for affinity
screening of specific target molecules. Phages bound to a specific target go through several repeated
cycles in order to produce a phage mixture enriched with the relevant phage-displayed peptides that
specifically recognize disease target molecules with high sensitivity and selectivity.
Thus, the main purpose of this project wasto develop an approach, based on the phage display
technology, that would allow for an early, rapid and differential routine diagnosis of Zika. During this
project, a commercially available phage-displayed peptide library was screened against two specific
antibodies for Zika, in order to identify the phage-displayed peptides that specifically recognized their
targets with high sensitivity and selectivity. The desired future outcome is the development of an
innovative biosensing method for non-invasive, rapid and in real time diagnosis of the disease.
A Zika é uma doença viral infeciosa que teve um recente surto mundial. A doença é causada pelo vírus Zika (ZIKV), um flavivírus transmitido pelo mosquito Aedes aegypti. Atualmente, ainda não existem vacinas para prevenir a infeção pelo vírus Zika nem estão disponíveis medicamentos para tratá-la. De momento, também ainda não estão disponíveis ensaios precisos e de rotina para o diagnóstico da Zika. As ferramentas de diagnóstico atuais para esta doença incluem estudos serológicos/moleculares e de deteção de antigénios e/ou genomas, que são métodos morosos, que muitas vezes apresentam baixa especificidade e que requerem, na sua maioria, equipamentos laboratoriais especializados e dispendiosos. A técnica de disposição em fagos é baseada na apresentação de bibliotecas de moléculas aleatórias na superfície de bacteriófagos. Nesta técnica, um gene que codifica uma proteína de interesse é inserido num gene de uma proteína de revestimento do fago, permitindo estabelecer uma ligação direta entre o fenótipo e o genótipo do fago. Usando esta tecnologia, grandes sequências de péptidos podem ser exibidas na superfície de bacteriófagos e usadas para o rastreio de afinidade de moléculas alvo específicas. Os fagos ligados a um alvo específico passam por vários ciclos repetidos para produzir uma mistura de fagos enriquecida com os péptidos exibidos em fagos relevantes que reconhecem especificamente as moléculas alvo da doença com alta sensibilidade e seletividade. Assim, o principal objetivo deste projeto foi o desenvolvimento de uma abordagem, baseada na tecnologia de exposição em bacteriófagos, que permitisse um diagnóstico de rotina precoce, rápido e diferencial da Zika. Durante este projeto, uma biblioteca de péptidos exibidos em fagos, que está disponível no mercado, foi testada contra dois anticorpos específicos para o vírus Zika, a fim de identificar os péptidos exibidos em fagos que reconheciam especificamente as moléculas alvo da doença com alta sensibilidade e seletividade. O resultado futuro desejado é o desenvolvimento de um método inovador de biossensores para o diagnóstico não invasivo, rápido e em tempo real da doença.
A Zika é uma doença viral infeciosa que teve um recente surto mundial. A doença é causada pelo vírus Zika (ZIKV), um flavivírus transmitido pelo mosquito Aedes aegypti. Atualmente, ainda não existem vacinas para prevenir a infeção pelo vírus Zika nem estão disponíveis medicamentos para tratá-la. De momento, também ainda não estão disponíveis ensaios precisos e de rotina para o diagnóstico da Zika. As ferramentas de diagnóstico atuais para esta doença incluem estudos serológicos/moleculares e de deteção de antigénios e/ou genomas, que são métodos morosos, que muitas vezes apresentam baixa especificidade e que requerem, na sua maioria, equipamentos laboratoriais especializados e dispendiosos. A técnica de disposição em fagos é baseada na apresentação de bibliotecas de moléculas aleatórias na superfície de bacteriófagos. Nesta técnica, um gene que codifica uma proteína de interesse é inserido num gene de uma proteína de revestimento do fago, permitindo estabelecer uma ligação direta entre o fenótipo e o genótipo do fago. Usando esta tecnologia, grandes sequências de péptidos podem ser exibidas na superfície de bacteriófagos e usadas para o rastreio de afinidade de moléculas alvo específicas. Os fagos ligados a um alvo específico passam por vários ciclos repetidos para produzir uma mistura de fagos enriquecida com os péptidos exibidos em fagos relevantes que reconhecem especificamente as moléculas alvo da doença com alta sensibilidade e seletividade. Assim, o principal objetivo deste projeto foi o desenvolvimento de uma abordagem, baseada na tecnologia de exposição em bacteriófagos, que permitisse um diagnóstico de rotina precoce, rápido e diferencial da Zika. Durante este projeto, uma biblioteca de péptidos exibidos em fagos, que está disponível no mercado, foi testada contra dois anticorpos específicos para o vírus Zika, a fim de identificar os péptidos exibidos em fagos que reconheciam especificamente as moléculas alvo da doença com alta sensibilidade e seletividade. O resultado futuro desejado é o desenvolvimento de um método inovador de biossensores para o diagnóstico não invasivo, rápido e em tempo real da doença.
Description
Keywords
Phage display Zika Bacteriófago Anticorpo Péptido Bacteriophage Antibody Peptide Applied Biochemistry . Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia