Publicación: Modelamiento in-silico informado teórica y genómicamente de la proteína prM/M para los cuatro serotipos del virus del dengue
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Resumen en español
RESUMEN: El virus del dengue, transmitido principalmente por el mosquito Aedes aegypti, presenta millones de infecciones anuales que ocurren en brotes periódicos, especialmente en regiones tropicales y subtropicales. La complejidad del comportamiento del dengue surge de la interacción dinámica entre cuatro serotipos distintos, lo que desafía tanto la inmunidad natural como el desarrollo de vacunas, además de un potencial aumento de la gravedad de la enfermedad tras una segunda infección. Comprender el comportamiento molecular de las proteínas del virus del dengue es fundamental para descifrar los mecanismos detrás de la infección viral y la evasión del sistema inmunológico. En esta investigación, se propone una plataforma computacional informada a partir de datos genómicos e información cristalográfica, donde se reconstruyó la estructura tridimensional de la proteína prM/M del virión del dengue mediante AlphaFold3®. Luego, se evaluó el comportamiento físico de dicha proteína para cada serotipo utilizando dinámica molecular, donde se calcularon propiedades fisicoquímicas para determinar las diferencias estructurales y electrostáticas entre los cuatro serotipos. Finalmente, a partir de una formulación integral para el problema electrostático, se calculó el potencial eléctrico, la distribución de carga superficial inducida y la energía electrostática, y así determinar la influencia de las mutaciones presentes en las proteínas y la relación con el comportamiento biológico de cada serotipo del dengue
Resumen en inglés
ABSTRACT: The dengue virus, transmitted mainly by the Aedes aegypti mosquito, presents millions of infections annually occurring in periodic outbreaks, especially in tropical and subtropical regions. The complexity of dengue behavior arises from the dynamic interaction between four distinct serotypes, which challenges both natural immunity and vaccine development, in addition to a potential increase in disease severity following a second infection. Understanding the molecular behavior of dengue virus proteins is critical to deciphering the mechanisms behind viral infection and immune evasion. In this research, we propose a computational platform informed by genomic data and crystallographic information, where the three-dimensional structure of the dengue virion prM/M protein was reconstructed using AlphaFold3®. The physical behavior of this protein was evaluated for each serotype using molecular dynamics, where physicochemical properties were calculated to determine the structural and electrostatic differences between the four serotypes. Finally, based on an integral formulation for the electrostatic problem, the electric potential, the induced surface charge distribution and the electrostatic energy was measured to determine the influence of the mutations present in the proteins and the relationship with the biological behavior of each dengue serotype.