SARS冠状病毒M蛋白二级结构和B细胞抗原表位的稳定性分析

目的预测具有代表性的3株SARS冠状病毒M蛋白二级结构和B细胞抗原表位,探讨基因变异对M蛋白二级结构和B细胞抗原表位的影响。方法采用Chou-Fasman方法、Garnier-Robson方法和Karplus-Schulz方法预测SARS冠状病毒M蛋白二级结构;按Kyte-Doolittle方案、Emini方案和Jameson-Wolf方案预测B细胞抗原表位。结果3株SARS冠状病毒M蛋白的二级结构和B细胞抗原表位完全一致。结论SARS冠状病毒M蛋白的二级结构和抗原表位比较稳定,提示利用某一毒株的M蛋白制备单克隆抗体和疫苗可应用于SARS的诊断和防治。     

新型冠状病毒S蛋白B细胞表位的预测与分析

目的：分析新型冠状病毒（SARS-CoV-2）S刺突蛋白的二级结构并预测其可能的B细胞表位。方法：基于SARS-CoV-2 S蛋白氨基酸序列，分别采用SOPMA、GOR方法预测S蛋白的二级结构，并结合其跨膜区、亲水性、表面可及性和抗原性参数等综合分析，预测SARS-CoV-2 S蛋白可能的B细胞表位。结果：对SARS-CoV-2 S蛋白二级结构的预测表明，其二级结构中柔性区域以无规卷曲为主，少见转角。多种参数综合分析推测，其可能的优势B细胞表位位于354～360、437～445、454～471、527～537、567～582、678～685、772～779和806～818位氨基酸。结论：采用多参数预测SARS-CoV-2 S蛋白的B细胞表位，为深入研究S蛋白的功能奠定基础。     

SARS病毒S蛋白的B细胞表位预测

目的预测SARS病毒S蛋白的B细胞表位.方法基于SARS 蛋白基因组序列,采用Kyte-Doolittle的亲水性方案,Emini方案和Jameson-Wolf抗原指数方案,辅以对S蛋白的二级结构中的柔性区域的分析,预测SARS病毒S蛋白的B细胞表位.结果推测最有可能的B细胞表位位于S蛋白N端第91～98区段、第1 121～1 153区段和第185～193区段内或它们的附近.其它,如S蛋白N端第1 050～1 059、752～765、41～50、666～674、264～287、340～348、408～416区段和第424～439区段内或附近也可能存在B细胞表位.结论用多参数预测SARS病毒S蛋白的B细胞表位,为分子免疫学的深入研究提供线索.     

SARS冠状病毒M蛋白B细胞抗原表位的原核表达与抗原活性检测

目的从SARS冠状病毒M蛋白的线性重叠肽链文库中筛选出5个B细胞抗原表位,通过构建原核表达载体,表达抗原表位融合蛋白,并检测其抗原活性.方法应用大肠杆菌高频密码子设计引物,通过PCR方法合成编码SARS冠状病毒M蛋白5个抗原表位(MKY1、MKY2、MKY3、MKY4和MKY5)的DNA片段,经克隆和测序分析,亚克隆至表达载体pET-CKS,转化大肠杆菌BL21;阳性菌株经IPTG诱导,SDS-PAGE分析;大量诱导表达抗原表位融合蛋白,亲和层析予以纯化;Western检测SARS病人阳性血清对融合蛋白的识别.结果成功构建SARS冠状病毒M蛋白抗原表位的表达载体,在大肠杆菌BL21中表达,融合蛋白表达量达到细菌总蛋白30%,经亲和层析纯化,融合蛋白可被SARS病人抗血清识别.结论原核表达的抗原表位融合蛋白具有良好的抗原活性,为下一步进行SARS冠状病毒诊断试剂盒的开发研究奠定基础.     

人巨细胞病毒US31基因序列特征分析及B细胞表位预测

目的：分析人巨细胞病毒（HCMV）US31基因序列,预测US31基因编码蛋白的B细胞优势表位。方法：基于US31基因编码蛋白的氨基酸序列,结合亲水性参数、可及性参数、抗原性参数、柔韧性参数及二级结构方案对HCMV US31基因编码各型蛋白的B细胞表位进行预测,参照已建立的预测方法综合评价US31基因B细胞优势表位。结果：US31核苷酸序列变异较少,大部分是同义突变,氨基酸序列高度保守;其编码蛋白全长为162个氨基酸,相对分子质量20 kD,等电点7.66,为可溶性蛋白,二级结构中以无规则卷曲为主。经综合分析,US31基因的B细胞优势表位可能存在于氨基酸序列N端的5～19、32～47、58～68、110～124区段。结论：多参数预测HCMV pUS31的B细胞优势表位,为进一步研究蛋白特征、制备单克隆抗体及表位疫苗提供依据。     

禽冠状病毒M蛋白B细胞抗原表位的预测

目的预测禽冠状病毒(IBV)M蛋白B细胞抗原表位。方法采用SOPMA软件预测IBV M蛋白的二级结构,采用SOSUI软件预测M蛋白的跨膜区,应用Hopp&Woods方案、Janin方案、Zimmerman方案预测IBV M蛋白B细胞表位抗原。结果IBV M蛋白二级结构主要包括α-螺旋和无规卷曲,含量分别为32.89%、31.11%;M蛋白具有3个跨膜区,位于18~40、48~70、77~99位氨基酸;B细胞识别的表位可能位于第186-196位氨基酸区域内或附近,预测的表位均含有β-转角和无规卷曲结构。结论IBVM蛋白的二级结构和抗原表位比较稳定,可利用地方毒株的M蛋白制备基因工程疫苗和单克隆抗体,应用于该病的诊断和防治。     

SARS冠状病毒E蛋白HLA-A*0201限制性CTL表位的预测

目的预测SARS冠状病毒E蛋白的HLA-A·0201限制性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)表位.方法联合应用超基序法和量化矩阵法.结果预测出13个九肽CTL表位.结论通过对SARS冠状病毒E蛋白抗原CTL表位进行预测,从而为SARS冠状病毒E蛋白CTL表位的实验探测和鉴定提供了线索,为认识CTL介导的细胞免疫机制以及基于CTL表位的疫苗研制提供了基础资料.     

急性传染性非典型肺炎病毒M蛋白片段抗原性鉴定及其B细胞表位分析

目的:鉴定原核表达的重组急性传染性非典型肺炎(SARS)病毒M蛋白N端1～43氨基酸(aa)的抗原性,并筛选其B细胞表位。方法:GlutathioneSepharose4B亲合层析柱纯化M融合蛋白,用SARS患者恢复期血清分别通过间接ELISA方法和Westernblot鉴定M蛋白片段的抗原性。为了定位B细胞表位,进一步将M蛋白片段截短为部分重叠的2段表达,分别表达含M蛋白N端1～28aa、16～43aa的融合蛋白,通过Westernblot检测B细胞表位所在位置。结果:获得了纯化的M融合蛋白;间接ELISA和Westernblot结果均证实,M蛋白片段有很强的抗原性;并进一步明确B细胞表位位于M蛋白N端1～15aa片段中。结论:原核表达的SARS病毒M蛋白片段N端1～15aa含有一个很强的B细胞表位,这将有助于SARS诊断试剂的研制,也可为多肽疫苗的研制提供帮助。     

猪流行性腹泻病毒M蛋白B细胞表位预测分析

目的分析TGEV M蛋白的B细胞表位,为试验确定TGEV M蛋白的B细胞表位和开发TGEV重组亚单位疫苗研究奠定基础 方法以TGEV M蛋白氨基酸序列为基础,分别采用Garnier-Robson、Chou-Fasman和Karplus-Schulz方法预测M蛋白的二级结构,以及利用在线TMHMM Server v2.0软件分析M蛋白的跨膜区 之后,分别按Kyte-Doolittle,Emini和Jameson-Wolf方案预测TGEV M蛋白的B细胞表位 结果预测结果表明,在TGEV M蛋白N端共同α-螺旋区段为4个 共同的β-折叠区段分别为13个 共同的转角区域分别为7个 柔性区域为12个 M蛋跨膜区3个 结论TGEV M蛋白N端第19～43、103～109、138～155、198～205、220～228和237～257区段内或附近很可能是B细胞表位优势区城。     

SARS病毒S蛋白部分片段B-细胞表位的多参数预测

目的预测SARS病毒S蛋白(spike glycoprotein)部分片段(aa No.400～600 & aa No.1 100～1 195)的B-细胞表位.方法应用多种参数和方法进行综合分析,包括跨膜分析、保守区分析、同源性比较、Hopp ＆ Woods亲水性参数、抗原性参数、可及性参数、β-转角、万氏法等综合预测方法.结果显示B-细胞识别的表位可能在436～456和1 136～1 146残基或其附近,这两个被预测的表位均含有β-转角和不规则卷曲结构.结论本研究为应用合成肽抗原制备抗SARS病毒S蛋白抗体、诊断非典型肺炎(severe acute respiratory syndrome, SARS)提供了依据.     

SARS冠状病毒单克隆抗体制备及在肺尸检标本染色中的应用

目的制备抗SARS冠状病毒的单克隆抗体,用于SARS的实验室诊断。方法灭活SARS冠状病毒(PUMC01)全病毒免疫BALB／C小鼠,取小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞(NS-1)融合,用酶联免疫吸附试验(ELISA)、间接免疫荧光法(IFA)及免疫印迹法对所获得的细胞克隆进行筛选和鉴定,并用其中一株(M2)杂交瘤诱生的腹水单克隆抗体对SARS患者尸检肺组织切片进行免疫组织化学染色。结果共筛选出6株杂交瘤细胞,ELISA及IFA法证实其分泌的单克隆抗体与SARS冠状病毒有特异性反应,与其他常见呼吸道病原体均无交叉反应。免疫双扩散方法鉴定1株杂交瘤细胞(M2)为免疫球蛋白IgG3型,其余5株均为IgG1型。免疫印迹试验显示1株杂交瘤细胞(M2)分泌的抗体与相对分子质量68000的蛋白有特异性反应;4株杂交瘤细胞分泌的抗体与相对分子质量27000的蛋白有特异性反应,1株在免疫印迹上未见到结果。SARS患者尸检肺组织病理切片免疫组织化学染色阳性,在肺泡上皮细胞、支气管上皮细胞及巨噬细胞的胞浆均可见阳性颗粒。结论我们制备的6株单克隆抗体是抗SARS冠状病毒的特异性单克隆抗体,用于SARS尸检肺组织免疫组化染色,结果阳性。     

SARS patients-derived human recombinant antibodies to S and M proteins efficiently neutralize SARS-coronavirus infectivity

Objective To develop a specific SARS virus-targeted antibody preparation for emergent prophylaxis and treatment of SARS virus infection. Methods By using phage display technology, we constructed a naive antibody library from convalescent SARS patient lymphocytes. To obtain the neutralizing antibody to SARS virus surface proteins, the library panning procedure was performed on purified SARS virions and the specific Fab antibody clones were enriched by four rounds of repeated panning procedure and screened by highthroughput selection. The selected Fab antibodies expressed in the periplasma of E. coli were soluble and further purified and tested for their binding properties and antiviral function to SARS virus. The functional Fab antibodies were converted to full human IgG antibodies with recombinant baculovirus/insect cell systems and their neutralizing activities were further determined. Results After four rounds of the panning, a number of SARS-CoV virus-targeted human recombinant Fab antibodies were isolated from the SARS patient antibody library. Most of these were identified to recognize both natural and recombinant SARS spike （S） proteins, two Fab antibodies were specific for the virus membrane （M） protein, only one bound to SARS-CoV nucleocapsid protein. The SARS-CoV S and M protein-targeted Fab or IgG antibodies showed significant neutralizing activities in cytopathic effect （CPE） inhibition neutralization test, these antibodies were able to completely neutralize the SARS virus and protect the Vero cells from CPE after virus infection. However, the N protein-targeted Fab or IgG antibodies failed to neutralize the virus. In addition, the SARS N protein-targeted human Fab antibody reacted with the denatured N proteins, whereas none of the S and M protein specific neutralizing antibodies did. These results suggested that the S and M protein-specific neutralizing antibodies could recognize conformational epitopes which might be involved in the binding of virions to cellular receptors and the fusion activity of the virus Conclusion The SARS-CoV spike protein and membrane proteins are able to elicite efficient neutralizing antibodies in SARS patients. The neutralizing antibodies we generated in this study may be more promising candidates for prophylaxis and treatment of SARS infection.     

两种严重急性呼吸综合征冠状病毒S蛋白结构特征及抗原表位比较

目的: 通过严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）-2与SARS-CoV S蛋白结构特征及抗原表位的比较分析,从分子水平为SARS-CoV-2致病机制研究提供数据支持,并为疫苗、抗体及药物研发寻找合适的候选靶点。方法: 利用生物信息学方法和工具,基于S蛋白参考序列进行理化性质、疏水性、信号肽、跨膜区、结构域、二级结构、三级结构分析及抗原表位预测,同时对受体血管紧张素转换酶2（ACE2）、C型凝集素（CLEC4M）的组织表达及关联通路、途径进行分析。结果: SARS-CoV-2、SARS-CoV S蛋白氨基酸序列一致性为75.80%,两者结构特征具有较高一致性,但SARS-CoV-2高级结构特征不如SARS-CoV明显。受体ACE2、CLEC4M在消化系统及心脏、肾脏、肺、胎盘中均有表达,主要关联的肾素-血管紧张素系统、蛋白质消化吸收通路及血管紧张素前体转化、G蛋白偶联受体（GPCR）配体结合途径与2019冠状病毒病典型症状相关。分析获得S蛋白三对高度或完全同源的抗原表位,即SARS-CoV-2 S蛋白第600~605位氨基酸残基与SARS-CoV第586~591位高度一致,SARS-CoV-2 S蛋白第695~703位、第888~896位氨基酸残基分别与SARS-CoV第677~685位、第870~878位高度或完全一致。结论: SARS-CoV-2与SARS-CoV S蛋白结构上的相似性决定了两者具有相近的感染模式和临床表现。筛选获得的高可信度的SARS-CoV-2候选抗原表位可为病毒诊断和疫苗研制提供参考。     

SARS冠状病毒M基因在大肠杆菌中的表达及其免疫学特性初步研究

【目的】在大肠杆菌中表达SARS冠状病毒包膜(M)蛋白与谷胱甘肽S-转移酶(GST)融合蛋白,并对其进行血清学鉴定。【方法】克隆编码SARS冠状病毒M蛋白的基因,并在原核系统中表达GST-M融合蛋白,用Westernblot和酶联免疫吸附试验(ELISA)分析GST-M融合蛋白。【结果】10份SARS患者恢复期血清均能识别M-GST融合蛋白,并在Mr=52000附近出现特异性结合带;而10份正常人血清不与M-GST融合蛋白起反应。【结论】本研究获得了SARS冠状病毒GST-M融合蛋白,它可与SARS患者的恢复期血清产生特异性的结合反应,为研究SARS冠状病毒感染宿主细胞的过程和制备重组疫苗提供了条件。     

Detection of SARS-associated coronavirus N protein by time-resolved fluoroimmunoassay]

OBJECTIVE: To develop a method for quantitative detection of severe acute respiratory syndrome (SARS)-associated coronavirus (SARS-CoV) N protein by timed-resolved fluoroimmunoassay (TRFIA). METHODS: Using a monoclonal antibody (mAb) against SARS-CoV N protein, screened by SARS-CoV N protein and matching experiment, a method for quantitative detection of SARS-CoV N protein by TRFIA was established on the basis of double sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and evaluated against the ELISA kit. RESULT: The measurement range of the assay was 0.02-150 ng/ml with a sensitivity of 0.02 ng/ml, the coefficient of variability within runs of 3.3%;-6.2%;, and coefficient of variability between days of 5.3%;-9.6%;. The results of detection were consistent between ELISA and TRFIA. CONCLUSION: TRFIA is a new, sensitive and specific immunoassay for detecting SARS N protein with potential value in clinical applications.     

Bat SARS coronavirus HKU3-1病毒株基因组及蛋白质的生物信息学分析

目的比较中国菊头蝠SARS冠状病毒(Bat SARS coronavirus)与人类及果子狸体内分离出来的SARS-Cov,分析它们是否存在一定的相似性。方法本文分析了Bat SARS coronavirus与已知冠状病毒Human SARS-CoV和civet SARS-CoV的系统进化关系,绘制了Bat SARS coronavirusHKU3-1的全基因序列图,同时预测了S蛋白和N蛋白的三维模型。结果对Bat SARS coronavirus HKU3-1的序列分析表明中国菊头蝠SARS-CoV与人和果子狸SARS-CoV非常相近。系统进化分析法显示Bat-SARS-CoV与SARS-CoV形成一个不同的群,称为group 2b CoV,与已知的group 2 CoV存在一定的距离。结论Bat SARS coronavirus HKU3-1不太可能是从人SARS-CoV传播过来的。另外,Bat SARS coronavirus与civet SARS-CoV可能具有共同的祖先,使得中国菊头蝠SARS病毒株同样具有感染人体的危险。     

人ACE2转基因小鼠对SARS-CoV的易感性

目的建立敏感的SARS小动物模型。方法通过显微注射技术,将编码SARS-CoV细胞受体的人血管紧张素转换酶(hACE2)基因导入小鼠的基因组中制备了hACE2转基因小鼠,在小鼠ACE2(mACE2)启动子的调控下,hACE2蛋白在转基因小鼠的肺脏、心脏、肾脏和小肠表达。我们观察了野生型和转基因小鼠在SARS冠状病毒接种后病原学和病理学方面的反应。结果在接种后第3天和第7天,病毒能够更有效地在转基因小鼠的肺脏复制,而且转基因小鼠出现更严重的肺损伤。肺组织的损伤包括肺间质充血、出血,单核细胞、淋巴细胞浸润及血浆蛋白的渗出,肺泡上皮细胞增生、脱落,此外,在转基因小鼠的某些器官还发现了血管炎、变性和坏死等病理变化。在转基因小鼠的肺上皮细胞、血管内皮细胞和脑神经细胞检测到病毒抗原。结论转基因小鼠比野生型小鼠对SARS病毒更易感,而且表现出更接近SARS患者的病理变化。