主要黄病毒E蛋白抗原表位分析与初步鉴定

目的 对主要黄病毒结构蛋白的抗原表位情况进行系统分析,鉴别共同及特异性抗原表位并对可能的特异性抗原表位进行原核表达.方法 分别利用DNAStar及ANTHEPROT软件对登革病毒1～4型、流行性乙型脑炎(乙脑)病毒及黄热病毒E蛋白的亲水性、抗原性、可塑性、表面可及性和Garnier-Robson的二级结构进行分析,预测可能的抗原表位.在此基础上,根据表位位置和氨基酸序列的相似性,分析6种病毒的共有及特异性抗原表位,并参考GenBank中的序列信息,对预测的抗原表位进行比对,进一步分析抗原表位在不同病毒株中的保守性.然后利用pET32及pMAL-c2x系统对可能的特异性抗原表位进行高效原核表达、Western blot验证其抗原性.结果 经系统的生物信息学分析,共预测获得登革病毒1～4型、乙脑病毒及黄热病毒共有抗原表位15个,病毒特异性抗原表位47个.利用pET32及pMAL-c2x系统对6种病毒部分可能的特异性抗原表位进行了高效表达.Western blot结果显示登革病毒1型及2型表达抗原片段表现良好的抗原反应原性,并与试验中所用其他黄病毒及甲病毒多克隆抗体无明显的交叉反应.而所表达的登革病毒3型和4型、乙脑病毒及黄热病毒片段无抗原反应原性.结论 6条原核表达抗原片段经Western blot验证,获得登革病毒1型和2型特异性抗原片段.     

登革病毒E蛋白区基因组特征和血清学分型相关性分析

[目的]比较4种血清型登革病毒E蛋白型特异性抗原表位所在区域对应的基因序列差异,以期发现登革病毒的基因组特征和血清学分型之间的相关性,建立一种新的基因分型方法.[方法]利用DNAstar数据包中的Editseq将E蛋白中的型特异性抗原表位所对应的基因从登革病毒的全基因组中截取出来,再用Clustal X软件进行多序列比对,找出型内保守型间变异的基因,探索一种新的基因分型方法.[结果]E蛋白型特异性抗原袁位276-281位氨基酸和E基园1387位碱基高度保守,型内完全相同,型间不同.[结论]E蛋白型特异性抗原表位276-281位氨基酸和E基因1387位碱基可以作为登革病毒分型的依据.     

4种血清型登革病毒NS1蛋白序列及B细胞抗原表位特异性分析

目的比较4种血清型登革病毒NS1蛋白型特异性抗原表位基因序列及氨基酸序列之间的差异,为利用基因差异进行血清学分型及疫苗研究提供新的线索。方法利用DNAstar数据包中的Editseq程序,从20株登革病毒分离株的全基因组序列中将NS1基因型特异性抗原表位序列截取出来,再用ClustalX软件进行多序列比对,进行同源性分析,找出型内最为保守的抗原表位序列。并将比对结果在120株登革病毒序列中进一步验证。结果 NS1蛋白36～45和71～85位氨基酸为型特异性抗原表位,高度保守,型内完全相同,型间不同。结论 NS1蛋白36～45位氨基酸可以作为登革病毒血清分型和研制亚单位疫苗的靶标。     

登革病毒共有抗原片段的筛选与鉴定

目的 经生物信息学分析及实验验证,筛选登革病毒共有的特异性抗原片段,为其免疫学诊断试剂的研制奠定基础.方法 参考亲水性、抗原性、可塑性、表面可及性及二级结构信息,对登革病毒1-4型可能共有的特异性抗原表位进行系统的预测分析,分析其在不同毒株中的保守性,并对部分抗原表位进行高效原核表达,采用Western blot验证其反应原性.结果 利用pET32a原核表达系统对6种病毒(登革1-4型病毒、流行性乙型脑炎病毒、黄热病毒)部分可能的抗原片段进行了高效表达;经Western blot筛选,获得一段登革1-4型病毒共有抗原片段DV1-2,与实验中所用其它黄病毒属及甲病毒属多克隆抗体无明显的交叉反应.结论DV1-2为登革1-4型病毒共有的特异性抗原片段,可用于其免疫学诊断试剂的研制.     

盐城地区柯萨奇病毒A组16型分离株VP1区基因分子生物信息学分析

目的 分析盐城地区柯萨奇病毒A组16型(coxsackievirus A16,CVA16)VP1区蛋白结构和B细胞表位。方法 基于盐城地区2017年CVA16分离株J837 VP1区蛋白序列,采用分子生物信息学软件预测蛋白质理化特性、亲水性、二级结构和抗原表位等。结果 盐城地区CVA16分离株VP1区编码蛋白为亲水蛋白,无信号肽,有1个跨膜螺旋区域,二级结构以无规则卷曲为主,存在7个潜在的B细胞抗原表位。结论 本文成功预测了CVA16分离株VP1区蛋白二级结构和B细胞优势表位,为CVA16疫苗研研发提供了科学依据。     

肿瘤抗原SCCAg B细胞抗原表位及HLA I类限制性CTL表位的生物信息学分析

目的预测鳞状细胞癌抗原(squamous cell carcinoma antigen,SCCAg)的B细胞抗原表位及HLA I类限制性细胞毒性T细胞表位。方法获得SCCAg的三维结构后,采用生物信息学方法预测SCCAg蛋白存在的B细胞表位;而后,采用Net CTL、Prot Param等软件方法预测SCCAg中可能存在的HLA I类限制性CTL表位。结果 SCCAg蛋白中包含10个线性B细胞表位和5个构象B细胞表位;结合与HLA I类分子结合力、蛋白酶体切割效率和TAP转运效率,经Net CTL预测发现,针对不同的HLA I类分子,肿瘤抗原SCCAg蛋白中存在多个HLA I类分子的限制性CTL表位。结论综合运用多种方法预测了肿瘤抗原SCCAg蛋白中存在的B细胞抗原表位和HLA I限制性的CTL表位,为下一步针对SCCAg蛋白开展靶向免疫治疗提供了基础。     

丙型肝炎病毒MHC-Ⅱ类抗原表位预测

目的预测各型丙型肝炎病毒(HCV)的MHC-Ⅱ类抗原表位,为HCV的疫苗研发提供理论依据。方法从NCBI数据库中检索出10条包含6种基因型的HCV完整氨基酸序列,使用在线MHC-Ⅱ类抗原表位分析工具NetMHCⅡpan-2.1 Server,从MHC-Ⅱ类抗原表位在6种HCV型别之间的保守性及与MHC-Ⅱ类分子亲和力两方面评价HCV携带的潜在MHC-Ⅱ类抗原表位。结果位于NS3和NS5B蛋白的3段表位核心序列具有较好的保守性,其中尤以NS3蛋白携带的表位核心序列保守性最好;高亲和力的MHC-Ⅱ类抗原表位主要位于E2、NS5A、NS4A和NS5B蛋白,其中E2和NS5A蛋白携带的高亲和力抗原表位较为丰富。结论 NS5B蛋白所携带的MHC-Ⅱ类抗原表位兼顾了各个HCV基因型之间的保守性及与MHC-Ⅱ类分子的高亲和力,具有较好的疫苗应用前景;NS3、E2、NS5A和NS4A蛋白有可能成为HCV多表位肽疫苗的备选组分。     

结核分枝杆菌Rv2660c蛋白结构分析及抗原表位预测

目的 分析结核分枝杆菌Rv2660c蛋白的结构并预测其抗原表位,为研发针对结核潜伏性感染的治疗性疫苗和药物提供新的靶点。方法 用BLAST软件分析Rv2660c蛋白与人类蛋白的同源性,然后运用生物信息学方法预测其二级结构、跨膜结构、信号肽序列及T细胞和B细胞抗原表位。结果 BLAST结果显示,Rv2660c蛋白与人类蛋白同源性不高,同源性最高的人类蛋白是MAD 6蛋白,同源性仅为16%。Rv2660c蛋白无跨膜区,为胞外蛋白,不含信号肽序列;该蛋白含丰富的B细胞和T细胞抗原表位,19-35、48-54、28-44和58-73位氨基酸残基可能存在优势线性B细胞表位;56-64位和65-74位氨基酸可能存在优势辅助性T细胞表位,66-74、41-49、63-71位氨基酸可能存在优势细胞毒性T细胞表位。结论 Rv2660c蛋白含丰富抗原表位,具有较强的体液免疫和细胞免疫原性,可望作为潜伏性感染结核的治疗性疫苗和药物的作用靶点。     

细粒棘球绦虫Eg18抗原表位预测

目的通过生物信息学技术预测细粒棘球绦虫Eg18抗原B、T细胞表位,为细粒棘球绦虫筛选具有保护性抗原表位的抗原提供理论基础。方法使用Expasy系统预测理化性质;二、三级结构的预测使用在线预测网站Predict Protein;通过在线软件ABCpred、LEPS结合二级结构、亲水性指数、表面可及性指数、柔韧性指数对B细胞表位进行预测;应用SYFPEITHI及IEDB软件预测MHC-Ⅰ类HLA-A0201限制性T细胞表位。结果 Eg18抗原二级结构中α-螺旋结构占氨基酸残基总数的98.1%,无规则卷曲占1.9%,无β-折叠结构;选出具有优势的30~41、55~71、110~126、136~144四个可能为Eg18蛋白B细胞表位的氨基酸序列区域;17~27、32~41、61~72、96~105四个较有可能形成T抗原表位的氨基酸序列区域。结论通过生物信息学预测Eg18抗原可能有4个B细胞表位且为构象表位,有4个T抗原表位,可为进一步了解Eg18抗原提供参考。     

卡氏肺孢子虫kexin蛋白抗原表位预测

[目的]预测卡氏肺孢子虫kexin蛋白的抗原表位。[方法]应用互联网服务器及相关生物软件预测卡氏肺孢子虫kexin蛋白抗原表位,进行生物信息学分析。[结果]kexin蛋白存在多个潜在的抗原表位,其中T细胞表位按积分位于第367～381,38～52,128～156,351～388,426～440位氨基酸等区域,B细胞表位位于第133～215,300～442及660～733位氨基酸区域。[结论]kexin抗原表位可能主要位于第38～215及300～442氨基酸序列区域内或其附近,抗原表位的预测可以有目的地克隆kexin重组基因片段,为研究高效卡氏肺孢子虫疫苗奠定基础。     

尘螨过敏原蛋白Der p 2和Der f 2结构与抗原表位的比较研究

目的比较分析尘螨过敏原蛋白Der p 2和Der f 2的一级、二级结构并预测抗原表位。方法从网上数据库下载Der p 2和Der f 2蛋白的序列,分析比较Der p 2和Der f 2蛋白的一级、二级结构,得出Der p 2和Der f2蛋白中可能的功能位点、信号肽位置。结果 Der p 2和Der f 2蛋白都由146个氨基酸组成,含有9个潜在可能的蛋白结合位点,二级结构主要由β-折叠片组成,在其N-末端为第1-17区段为信号肽。Der p 2蛋白含有9个线性B细胞表位、2个构象B细胞表位和6个HLA II的高亲和力区域,而Der f 2蛋白含有9个线性B细胞表位、2个构象B细胞表位和5个HLA II的高亲和力区域。结论应用生物信息学方法预测和比较过敏原蛋白Der p 2和Der f 2的结构与抗原表位信息,可为进一步研究过敏原蛋白Der p 2和Der f 2的生物学功能、疫苗研究奠定基础。     

鼻疽诺卡菌哺乳动物细胞侵袭蛋白的生物信息分析及抗原表位预测

目的分析鼻疽诺卡菌哺乳动物细胞侵袭(mammalian cell entry protein,mce)蛋白与其他菌该蛋白的亲缘关系,预测鼻疽诺卡菌mce1操纵子中mce蛋白(mce1A-1F)的二级结构及B细胞抗原表位。方法通过NCBI的Gene Bank数据库查找mce基因序列和氨基酸序列,通过BLAST获取不同菌的mce同源性序列,利用软件Lasergene7.0对基因序列和氨基酸序列进行比对,并通过软件MEGA 6.0对mce氨基酸序列进行多重比对并建立系统发育树。采用蛋白分析专家系统(Expert Protein Analysis System,Ex PASy)对鼻疽诺卡菌mce1操纵子中的mce蛋白质的二级结构及跨膜结构进行预测。利用在线软件Bepi Pred及Lasergene7.0软件包中的可塑性、表面可及性、抗原性及亲水性等多项参数预测其B细胞抗原表位。结果 mce蛋白在分枝杆菌属、诺卡菌属、红球菌属及钩端螺旋体中均存在且具有一定的同源性。鼻疽诺卡菌mce1操纵子中mce蛋白的二级结构主要以不规则卷曲和α螺旋为主,并都存在一个明显的跨膜结构。除了mce1C蛋白仅有2个B细胞抗原表位,其余mce蛋白均含有较多潜在的B细胞抗原表位(其中mce1A蛋白6个、mce1B蛋白7个、mce1D蛋白6个、mce1E蛋白6个、mce1F蛋白10个)。结论鼻疽诺卡菌mce蛋白与其他菌mce蛋白均存在不同程度的亲缘关系。鼻疽诺卡菌mce蛋白很可能都是跨膜蛋白,其二级结构中以不规则卷曲结构较多,并存在较多潜在的B细胞抗原表位。     

SARS冠状病毒多抗原表位融合蛋白的表达及其诊断应用

目的 制备SARS冠状病毒(SARS-CoV)多抗原表位融合蛋白,建立一种可特异性诊断SARS的血清学方法,用于SARS的明确诊断和流行病学调查研究.方法 设计含有SARS冠状病毒S、M和N蛋白优势抗原表位区的多表位融合蛋白SMN,利用大肠杆菌表达SMN蛋白,并作为包被抗原建立ELISA方法,用于SARS患者血清检测.结果 设计出包含S603-635 M2-31、N362-412表位区的多表位融合蛋白SMN,并在大肠杆菌中成功表达.以SMN蛋白为包被抗原,ELISA检测74份SARS患者血清全部为阳性,另44份非SARS-CoV感染的发热病人血清和62份健康人血清均为阴性.结论 SARS-CoV多抗原表位融合蛋白SMN在大肠杆菌中成功表达,以SMN为检测抗原建立的ELISA方法为SARS血清学诊断奠定了基础.     

丙型肝炎病毒核心蛋白中4个表位的鉴定

作者根据Jameson和Wolf算法鉴定了丙型肝炎病毒(HCV)核心蛋白中的4个抗原表位,并用间接ELISA法评价了其免疫反应性。所鉴定的4种抗原表位包括:(1)Q15     

HPV 18型E6蛋白抗原表位预测与分析

目的 用生物信息学方法分析预测HPV 18型E6蛋白的B细胞和T细胞表位,为宫颈癌免疫治疗的疫苗及药物开发提供参考靶点。方法 基于NCBI中HPV18型E6蛋白的氨基酸序列,利用DNA star软件预测其二级结构、亲水性、表面可及性及柔韧性;利用ABCpred软件预测出其B细胞表位;综合使用CTLPred和NetMHC 4.0软件分析其CTL表位;ProPred和NetMHCIIpan 3.1软件预测其Th表位。结果 HPV 18型E6蛋白二级结构中α螺旋和β转角较多且分布较为均匀;预测出了4个B细胞表位,它们大多与亲水性强、表面可及性好、柔韧性好的蛋白区域重叠,易于结合抗体;E6蛋白具有丰富的细胞毒性和辅助性T细胞表位。结论 HPV 18型E6蛋白作为宫颈癌免疫治疗的理想靶点具有同时诱导特异性体液免疫和细胞免疫的潜能,通过对其B/T细胞抗原表位的预测为免疫治疗相关疫苗及药物抗原肽的选择提供了理论依据。     

P22 VLPs载体多表位幽门螺杆菌疫苗的构建及表征分析

目的 利用生物信息学软件分析幽门螺杆菌主要抗原蛋白的T/B淋巴细胞表位,评估不同表位组合的抗原性与致敏性,预测优势表位组合与P22噬菌体病毒样颗粒（ VLPs）融合后的三级结构,构建基于P22 VLPs的多表位幽门螺杆菌疫苗。方法 利用IEDB数据库、NetMHCIIpan-3.2 和BepiPred 2.0在线工具对抗原蛋白的T/B淋巴细胞表位进行搜索和预测;利用VaxiJen v2.0、AllerTOP v2.0和ProtParam在线服务器分别对随机串联组成的不同表位组合进行抗原性、致敏性和理化性质进行分析;采用AlphaFold2、ProSA-web、RAMPAGE及ERRAT等软件对融合蛋白的三级结构进行预测、评估;构建P22 VLPs载体多表位幽门螺杆菌疫苗P22-C3,通过诱导表达及纯化获得疫苗实体;运用SDS-PAGE、透射电子显微镜和动态光散射技术对疫苗实体进行表征分析。结果 将筛选得到的高保守、非致敏优势抗原表位进行随机串联,获得了20个表位组合（C1-C20）,这20个表位组合均具有良好的抗原性和非致敏性。其中,表位组合C3不仅抗原评分高、理化性质稳定且预测的结构模型符合天然构象。将C3序列融合至P22 VLPs衣壳蛋白（Gp5）的C端,获得了基于P22 VLPs的幽门螺杆菌疫苗P22-C3。表征分析显示P22-C3较野生型的P22 VLPs,衣壳更厚,直径更大。结论 本研究通过多维生物信息学软件分析了不同Hp表位组合的理化特性和三维结构,成功构建了基于P22 VLPs的幽门螺杆菌疫苗,为疫苗后期的动物试验和I期临床试验奠定了基础。     

细粒棘球绦虫磷酸丙糖异构酶抗原表位预测与分析

目的利用生物信息学的方法对细粒棘球绦虫EgTPI B、T细胞表位进行预测,为细粒棘球绦虫诊断抗原的筛选提供分子生物学依据。方法采用Expasy中的protparam数据库推测EgTPI的理化性质;利用IEDB、ABCpred软件分析B细胞抗原表位。AMPHI法预测Th细胞的抗原表位;使用Jpred 4软件和SWISS-MODEL构建TPI的二、三级结构;应用MEGA 4.0软件比对细粒棘球绦虫TPI和人类TPI、日本血吸虫TPI、肝片吸虫TPI等7种生物的序列。结果通过分析得出EgTPI二级结构中直链结构占15.6%、α螺旋占38.9%、转角结构占12.0%、其他结构占42.2%;经多序列比对,人类TPI与细粒棘球绦虫TPI—致度仅为40.08%,较大的差异更有利于形成抗原表位。预测可能的T细胞表位有16-30、71-85、98-119、142-154、178-200;可能的B细胞表位有28-39、50-60、70-80、131-139、150-159、213-231。结论 EgTPI可能形成T细胞表位区域有5个,B细胞表位的区域有6个,EgTPI抗原表位预测分析为疾病诊断的候选分子筛选奠定分子生物学理论依据。     

新型冠状病毒非结构蛋白3结构和功能的生物信息学分析

目的利用生物信息学方法分析新型冠状病毒非结构蛋白3(NSP3)的生物学特征。方法在NCBI数据库获得NSP 3氨基酸序列,利用软件分析其分子式、等电点、亲水性、跨膜结构域、蛋白翻译后修饰、二级结构、抗原表位等特点,并构建其三级结构。结果NSP3由1945个氨基酸组成,分子式为C_(9722)H_(15175)N_(2489)O_(2969)S_(88),是一种含有4个跨膜结构域的稳定亲水蛋白质。二级结构以无规卷曲为主(占45.1%),含有丰富的磷酸化位点、糖基化位点、泛素化位点、SUMO化位点、甲基化位点、乙酰化位点、琥珀酰化位点和棕榈酰化位点。NSP3含有15个二硫键,具有7个保守蛋白结构域,存在丰富的抗原表位,主要分布于内质网。并以同源建模法构建其三级结构模型。结论利用生物信息学方法分析NSP3的性质、结构、功能特征和抗原表位,为新冠肺炎的防控和药物研发提供参考依据。     

用M13噬菌体PⅢ蛋白Ⅰ-Ⅱ结构域表达HIV-1 gp41抗原表位

目的:探讨M13噬菌体PⅢ蛋白Ⅰ-Ⅱ结构域表达融合蛋白的可行性。方法:以纯化的HIV-1感染者血清多克隆抗体为配体,在噬菌体展示随机十二肽库中进行生物淘洗,经ELISA鉴定阳性克隆,DNA测序,确定优势表位。将优势表位及两个优势表位的串联体分别与M13噬菌体PⅢ蛋白Ⅰ-Ⅱ结构域连接,克隆入PQE30载体进行蛋白表达,再以表达蛋白为抗原检测HIV-1感染者血清中的抗体。结果:成功筛选到位于HIV-1 gp41蛋白上的3组优势抗原表位(HGPKDAETTAIW;AAFKDNQLLRIW;AAFKDNQLTRIW),3组优势表位及表位串联体(YGPKDAETTAIW-GGGS-SCSAKFTCTTQI)在PQE30载体中实现可溶性融合表达。重组蛋白具有良好的抗原性,能与不同的HIV-1抗体阳性血清呈特异反应。结论:用M13噬菌体PⅢ蛋白Ⅰ-Ⅱ结构域表达HIV-1 gp41抗原表位是可行的。     

小麦过敏原Tri a Bd 27k蛋白抗原表位预测及三维结构模拟

目的 通过生物信息学方法了解小麦过敏原Tri a Bd 27k的结构特征,为小麦变态反应性疾病的诊断和预防提供依据.方法 在Uniprot数据库中获得Tri a Bd 27k蛋白序列,通过DNAStar预测B细胞抗原表位,NetMHCⅡ和Syfpeithi预测T细胞抗原表位;使用Swiss-Model软件预测其三维结构并用Ramachandran进行稳定性评估.在Uniport 数据库搜索Tria Bd 27k的同源蛋白,应用Clustalx 1.83及Mega 3.1构建同源进化树.结果 小麦过敏原Tri a Bd 27k的B/T细胞共同抗原表位优势区域为34-42、102-117,Ramachandran软件预测结果显示小麦Tri a Bd 27k蛋白的空间构象稳定.结论 通过对小麦过敏原Tria Bd 27k进行生物信息学分析获得了该过敏原优势区域及三维结构模型,为进一步了解和掌握小麦过敏原Tri a Bd 27k的结构功能打下理论基础.