B-Cell Epitopes-Based Chimeric Protein from SARS-CoV-2 N and S Proteins Is Recognized by Specific Antibodies in Serum and Urine Samples from Patients
Fernanda F. Ramos,
Isabela A. G. Pereira,
Mariana M. Cardoso,
Raquel S. Bandeira,
Daniela P. Lage,
Rahisa Scussel,
Rafaela S. Anastacio,
Victor G. Freire,
Marina F. N. Melo,
Joao A. Oliveira-da-Silva,
Vivian T. Martins,
Grasiele S. V. Tavares,
Danniele L. Vale,
Camila S. Freitas,
Ana Thereza Chaves,
Júlia F. M. Caporali,
Paula F. Vassallo,
Cecilia G. Ravetti,
Vandack Nobre,
Flavio G. Fonseca,
Myron Christodoulides,
Ricardo A. Machado-de-Ávila,
Eduardo A. F. Coelho,
Fernanda Ludolf
Affiliations
Fernanda F. Ramos
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Isabela A. G. Pereira
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Mariana M. Cardoso
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Raquel S. Bandeira
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Daniela P. Lage
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Rahisa Scussel
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma 88806-000, Santa Catarina, Brazil
Rafaela S. Anastacio
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma 88806-000, Santa Catarina, Brazil
Victor G. Freire
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma 88806-000, Santa Catarina, Brazil
Marina F. N. Melo
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Joao A. Oliveira-da-Silva
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Vivian T. Martins
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Grasiele S. V. Tavares
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Danniele L. Vale
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Camila S. Freitas
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Ana Thereza Chaves
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Júlia F. M. Caporali
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Paula F. Vassallo
Departamento de Clínica Médica, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Cecilia G. Ravetti
Departamento de Clínica Médica, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Vandack Nobre
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Flavio G. Fonseca
Centro de Tecnologia de Vacinas (CT Vacinas), BH-Tec, UFMG, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil
Myron Christodoulides
Neisseria Research Group, Molecular Microbiology, School of Clinical and Experimental Sciences, University of Southampton Faculty of Medicine, Southampton General Hospital, Southampton SO16 6YD, UK
Ricardo A. Machado-de-Ávila
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma 88806-000, Santa Catarina, Brazil
Eduardo A. F. Coelho
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
Fernanda Ludolf
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
The impact of the COVID-19 pandemic caused by the SARS-CoV-2 virus underscored the crucial role of laboratorial tests as a strategy to control the disease, mainly to indicate the presence of specific antibodies in human samples from infected patients. Therefore, suitable recombinant antigens are relevant for the development of reliable tests, and so far, single recombinant proteins have been used. In this context, B-cell epitopes-based chimeric proteins can be an alternative to obtain tests with high accuracy through easier and cheaper production. The present study used bioinformatics tools to select specific B-cell epitopes from the spike (S) and the nucleocapsid (N) proteins from the SARS-CoV-2 virus, aiming to produce a novel recombinant chimeric antigen (N4S11-SC2). Eleven S and four N-derived B-cell epitopes were predicted and used to construct the N4S11-SC2 protein, which was analyzed in a recombinant format against serum and urine samples, by means of an in house-ELISA. Specific antibodies were detected in the serum and urine samples of COVID-19 patients, which were previously confirmed by qRT-PCR. Results showed that N4S11-SC2 presented 83.7% sensitivity and 100% specificity when using sera samples, and 91.1% sensitivity and 100% specificity using urine samples. Comparable findings were achieved with paired urine samples when compared to N and S recombinant proteins expressed in prokaryotic systems. However, better results were reached for N4S11-SC2 in comparison to the S recombinant protein when using paired serum samples. Anti-N4S11-SC2 antibodies were not clearly identified in Janssen Ad26.COV2.S COVID-19-vaccinated subjects, using serum or paired urine samples. In conclusion, this study presents a new chimeric recombinant antigen expressed in a prokaryotic system that could be considered as an alternative diagnostic marker for the SARS-CoV-2 infection, with the potential benefits to be used on serum or urine from infected patients.
