Structural Basis for Designing Multiepitope Vaccines Against COVID-19 Infection: In Silico Vaccine Design and Validation
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The novel coronavirus disease (COVID-19), which is caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), has led to the ongoing 2019-2020 pandemic. SARS-CoV-2 is a positive-sense single-stranded RNA coronavirus. Effective countermeasures against SARS-CoV-2 infection require the design and development of specific and effective vaccine candidates. OBJECTIVE: To address the urgent need for a SARS-CoV-2 vaccine, in the present study, we designed and validated one cytotoxic T lymphocyte (CTL) and one helper T lymphocyte (HTL) multi-epitope vaccine (MEV) against SARS-CoV-2 using various in silico methods. METHODS: activation-associated secreted protein-1 was used as an adjuvant at the N termini of both MEVs. The tertiary models for both the designed MEVs were generated, refined, and further analyzed for stable molecular interaction with toll-like receptor 3. Codon-biased complementary DNA (cDNA) was generated for both MEVs and analyzed in silico for high level expression in a mammalian (human) host cell line. RESULTS: In the present study, we screened and shortlisted 38 CTL, 33 HTL, and 12 B cell epitopes from the 11 ORF protein sequences of the SARS-CoV-2 proteome. Moreover, the molecular interactions of the screened epitopes with their respective human leukocyte antigen allele binders and the transporter associated with antigen processing (TAP) complex were positively validated. The shortlisted screened epitopes were utilized to design two novel MEVs against SARS-CoV-2. Further molecular models of both MEVs were prepared, and their stable molecular interactions with toll-like receptor 3 were positively validated. The codon-optimized cDNAs of both MEVs were also positively analyzed for high levels of overexpression in a human cell line. CONCLUSIONS: The present study is highly significant in terms of the molecular design of prospective CTL and HTL vaccines against SARS-CoV-2 infection with potential to elicit cellular and humoral immune responses. The epitopes of the designed MEVs are predicted to cover the large human population worldwide (96.10%). Hence, both designed MEVs could be tried in vivo as potential vaccine candidates against SARS-CoV-2.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».