Published February 15, 2023
| Version v1
Publication
Open
Antibodies to repeat-containing antigens in Plasmodium falciparum are exposure-dependent and short-lived in children in natural malaria infections
Creators
- 1. University of California, San Francisco
- 2. Chan Zuckerberg Initiative (United States)
- 3. University of California, Berkeley
- 4. Infectious Diseases Research Collaboration
- 5. London School of Hygiene & Tropical Medicine
Description
Protection against Plasmodium falciparum , which is primarily antibody-mediated, requires recurrent exposure to develop. The study of both naturally acquired limited immunity and vaccine induced protection against malaria remains critical for ongoing eradication efforts. Towards this goal, we deployed a customized P. falciparum PhIP-seq T7 phage display library containing 238,068 tiled 62-amino acid peptides, covering all known coding regions, including antigenic variants, to systematically profile antibody targets in 198 Ugandan children and adults from high and moderate transmission settings. Repeat elements – short amino acid sequences repeated within a protein – were significantly enriched in antibody targets. While breadth of responses to repeat-containing peptides was twofold higher in children living in the high versus moderate exposure setting, no such differences were observed for peptides without repeats, suggesting that antibody responses to repeat-containing regions may be more exposure dependent and/or less durable in children than responses to regions without repeats. Additionally, short motifs associated with seroreactivity were extensively shared among hundreds of antigens, potentially representing cross-reactive epitopes. PfEMP1 shared motifs with the greatest number of other antigens, partly driven by the diversity of PfEMP1 sequences. These data suggest that the large number of repeat elements and potential cross-reactive epitopes found within antigenic regions of P. falciparum could contribute to the inefficient nature of malaria immunity.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تتطلب الحماية ضد المتصورة المنجلية ، التي تتوسطها الأجسام المضادة في المقام الأول، التعرض المتكرر للتطور. لا تزال دراسة كل من المناعة المحدودة المكتسبة بشكل طبيعي والحماية المستحثة باللقاح ضد الملاريا أمرًا بالغ الأهمية لجهود الاستئصال المستمرة. ولتحقيق هذا الهدف، نشرنا مكتبة مخصصة لعرض عاثيات P. falciparum PhIP - seq T7 تحتوي على 238,068 من ببتيدات الأحماض الأمينية 62 المتجانبة، والتي تغطي جميع مناطق الترميز المعروفة، بما في ذلك المتغيرات المستضدية، لتحديد أهداف الأجسام المضادة بشكل منهجي في 198 من الأطفال والبالغين الأوغنديين من إعدادات انتقال عالية ومتوسطة. تم إثراء العناصر المتكررة – تسلسلات الأحماض الأمينية القصيرة المتكررة داخل البروتين – بشكل كبير في أهداف الأجسام المضادة. في حين أن اتساع الاستجابات للببتيدات التي تحتوي على التكرار كان أعلى مرتين لدى الأطفال الذين يعيشون في بيئة التعرض العالية مقابل المعتدلة، لم يلاحظ وجود مثل هذه الاختلافات للببتيدات دون تكرار، مما يشير إلى أن استجابات الأجسام المضادة للمناطق التي تحتوي على التكرار قد تكون أكثر اعتمادًا على التعرض و/أو أقل متانة عند الأطفال من الاستجابات للمناطق التي لا تحتوي على التكرار. بالإضافة إلى ذلك، تمت مشاركة الزخارف القصيرة المرتبطة بالتفاعل المصلي على نطاق واسع بين مئات المستضدات، والتي من المحتمل أن تمثل حواتم متفاعلة. تشارك PfEMP1 الزخارف مع أكبر عدد من المستضدات الأخرى، مدفوعًا جزئيًا بتنوع تسلسلات PfEMP1. تشير هذه البيانات إلى أن العدد الكبير من العناصر المتكررة والحاتمات المحتملة عبر التفاعل الموجودة داخل المناطق المستضدية من المتصورة المنجلية يمكن أن تسهم في الطبيعة غير الفعالة لمناعة الملاريا.Translated Description (French)
La protection contre Plasmodium falciparum , qui est principalement médiée par les anticorps, nécessite une exposition récurrente pour se développer. L'étude de l'immunité limitée acquise naturellement et de la protection induite par le vaccin contre le paludisme reste essentielle pour les efforts d'éradication en cours. Pour atteindre cet objectif, nous avons déployé une bibliothèque d'affichage de phages PhIP-seq T7 de P. falciparum personnalisée contenant 238 068 peptides de 62 acides aminés en mosaïque, couvrant toutes les régions codantes connues, y compris les variants antigéniques, pour profiler systématiquement les cibles d'anticorps chez 198 enfants et adultes ougandais issus de milieux de transmission élevée et modérée. Les éléments répétés – de courtes séquences d'acides aminés répétées dans une protéine – ont été significativement enrichis en cibles d'anticorps. Bien que l'ampleur des réponses aux peptides contenant des répétitions soit deux fois plus élevée chez les enfants vivant dans un contexte d'exposition élevée ou modérée, aucune différence de ce type n'a été observée pour les peptides sans répétitions, ce qui suggère que les réponses des anticorps aux régions contenant des répétitions peuvent être plus dépendantes de l'exposition et/ou moins durables chez les enfants que les réponses aux régions sans répétitions. De plus, des motifs courts associés à la séroactivité ont été largement partagés entre des centaines d'antigènes, représentant potentiellement des épitopes à réactivité croisée. PfEMP1 partageait des motifs avec le plus grand nombre d'autres antigènes, en partie en raison de la diversité des séquences de PfEMP1. Ces données suggèrent que le grand nombre d'éléments répétés et d'épitopes réactifs croisés potentiels trouvés dans les régions antigéniques de P. falciparum pourrait contribuer à la nature inefficace de l'immunité contre le paludisme.Translated Description (Spanish)
La protección contra Plasmodium falciparum , que está principalmente mediada por anticuerpos, requiere una exposición recurrente para desarrollarse. El estudio tanto de la inmunidad limitada adquirida de forma natural como de la protección inducida por la vacuna contra la malaria sigue siendo fundamental para los esfuerzos de erradicación en curso. Con este objetivo, implementamos una biblioteca de presentación de fagos PhIP-seq T7 de P. falciparum personalizada que contiene 238,068 péptidos de 62 aminoácidos en mosaico, que cubren todas las regiones codificantes conocidas, incluidas las variantes antigénicas, para perfilar sistemáticamente las dianas de anticuerpos en 198 niños y adultos ugandeses de entornos de transmisión altos y moderados. Los elementos de repetición (secuencias de aminoácidos cortas repetidas dentro de una proteína) se enriquecieron significativamente en las dianas de anticuerpos. Si bien la amplitud de las respuestas a los péptidos que contienen repeticiones fue dos veces mayor en los niños que viven en el entorno de exposición alta versus moderada, no se observaron tales diferencias para los péptidos sin repeticiones, lo que sugiere que las respuestas de anticuerpos a las regiones que contienen repeticiones pueden ser más dependientes de la exposición y/o menos duraderas en los niños que las respuestas a las regiones sin repeticiones. Además, los motivos cortos asociados con la serorreactividad se compartieron ampliamente entre cientos de antígenos, lo que podría representar epítopos de reacción cruzada. PfEMP1 compartió motivos con el mayor número de otros antígenos, en parte impulsados por la diversidad de secuencias de PfEMP1. Estos datos sugieren que la gran cantidad de elementos de repetición y posibles epítopos de reacción cruzada que se encuentran dentro de las regiones antigénicas de P. falciparum podrían contribuir a la naturaleza ineficiente de la inmunidad contra la malaria.Files
Raghavan-etal-2023-antibodies-to-repeat-containing.pdf.pdf
Files
(2.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e95c7b10fa17cb4de49a1d05a3d52e6c
|
2.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تعتمد الأجسام المضادة للمستضدات التي تحتوي على تكرار في المتصورة المنجلية على التعرض وقصيرة العمر لدى الأطفال المصابين بعدوى الملاريا الطبيعية
- Translated title (French)
- Les anticorps contre les antigènes contenant des répétitions chez Plasmodium falciparum sont dépendants de l'exposition et de courte durée chez les enfants atteints d'infections palustres naturelles
- Translated title (Spanish)
- Los anticuerpos contra antígenos que contienen repetición en Plasmodium falciparum son dependientes de la exposición y de corta duración en niños en infecciones naturales de malaria
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4320856678
- DOI
- 10.7554/elife.81401
References
- https://openalex.org/W1554109586
- https://openalex.org/W1582812268
- https://openalex.org/W1779362169
- https://openalex.org/W1806946083
- https://openalex.org/W1892986689
- https://openalex.org/W1928982593
- https://openalex.org/W1966616247
- https://openalex.org/W1971185878
- https://openalex.org/W1985921653
- https://openalex.org/W1989275845
- https://openalex.org/W2004205636
- https://openalex.org/W2013503056
- https://openalex.org/W2025676593
- https://openalex.org/W2035169581
- https://openalex.org/W2036897871
- https://openalex.org/W2045067923
- https://openalex.org/W2051260625
- https://openalex.org/W2054069391
- https://openalex.org/W2054144216
- https://openalex.org/W2072975902
- https://openalex.org/W2078287222
- https://openalex.org/W2089368339
- https://openalex.org/W2096441981
- https://openalex.org/W2099146054
- https://openalex.org/W2099755867
- https://openalex.org/W2106201226
- https://openalex.org/W2110371871
- https://openalex.org/W2111443837
- https://openalex.org/W2113251371
- https://openalex.org/W2114859557
- https://openalex.org/W2115291391
- https://openalex.org/W2115345021
- https://openalex.org/W2116868354
- https://openalex.org/W2121879370
- https://openalex.org/W2125264382
- https://openalex.org/W2150360884
- https://openalex.org/W2156125289
- https://openalex.org/W2159675211
- https://openalex.org/W2164887009
- https://openalex.org/W2170747616
- https://openalex.org/W2173732482
- https://openalex.org/W2234728088
- https://openalex.org/W2472994826
- https://openalex.org/W2520674795
- https://openalex.org/W2588086300
- https://openalex.org/W2588154417
- https://openalex.org/W2605298987
- https://openalex.org/W2610630306
- https://openalex.org/W2760209102
- https://openalex.org/W2765886061
- https://openalex.org/W2770628073
- https://openalex.org/W2807525444
- https://openalex.org/W2897261190
- https://openalex.org/W2908731695
- https://openalex.org/W2938574745
- https://openalex.org/W2953728338
- https://openalex.org/W3016630335
- https://openalex.org/W3025141660
- https://openalex.org/W3026064095
- https://openalex.org/W3032729016
- https://openalex.org/W3043421378
- https://openalex.org/W3080829022
- https://openalex.org/W3087845968
- https://openalex.org/W3094933452
- https://openalex.org/W3138783506
- https://openalex.org/W3155642526
- https://openalex.org/W3165207317
- https://openalex.org/W3194994332
- https://openalex.org/W3208696114
- https://openalex.org/W4200217775
- https://openalex.org/W4211045835
- https://openalex.org/W4254848468
- https://openalex.org/W4320856678