猫主要过敏原Fel d 1的T细胞抗原表位分析及三维结构模拟

目的:预测猫主要过敏原Fel d 1与MHC Ⅰ、MHCⅡ类分子的结合力获得T细胞优势抗原表位,并模拟Fel d 1的三维结构,为猫主要过敏原的改造及其临床研究等提供依据.方法:从Uniprot数据库中得到猫主要过敏原Fel d 1的氨基酸序列,通过在线软件NetMHCⅡ2.2对Fel d 1氨基酸序列进行MHCⅡ抗原表位分析,使用软件SYFPEITHI分析MHC Ⅰ的抗原表位,再通过在线软件Swiss-Model预测Feld1的三维结构,以Ramachandran图评估三维结构的稳定性.结果:运用生物学软件分析得到Fel d 1上两个高值MHCⅡ抗原表位区域分别为22～43、80～95,MHC Ⅰ抗原表位优势区为17～30、56～84、91 ～103.Ramachandran图显示Feld 1的空间构象稳定.结论:本研究有助于确定Fel d 1的T细胞优势抗原表位及其三维结构模型,为Fel d 1抗原性改造提供理论依据,及将来的临床研究奠定基础.     

鼠Mincle蛋白B细胞抗原表位预测及多克隆抗体制备

目的预测鼠Mincle蛋白的B细胞抗原表位及制备其多克隆抗体。方法以鼠Mincle蛋白氨基酸序列为基础,利用signalP3.0和TMHMM Server在线软件分析其信号肽和跨膜结构,利用DNAstar软件预测其二级结构、蛋白骨架区的柔韧性、亲水性、表面可能性及表面抗原性指数;融合表达PET30a(+)/Mincle蛋白并通过镍层析柱纯化后,免疫兔获得Mincle多克隆抗体。结果 Mincel蛋白是一种跨膜蛋白质,N末端第1-22号氨基酸可能位于蛋白的表面并可能为抗原表位;成功构建了重组载体PET30a(+)/Mincle,转化大肠杆菌BL21后表达包涵体融合蛋白,利用镍亲和层析得到了无生物活性的高纯度重组蛋白,纯化蛋白免疫兔,制备了滴度达1:128 000的多克隆抗体;Western-blot检测显示抗体特异性高。结论 Mincle蛋白N端即胞外区的第1-22氨基酸可作为Mincle蛋白的主要抗原表位区以制备Mincle多克隆抗体。     

柯萨奇病毒A6 型VP1 蛋白的生物信息学分析

目的:预测柯萨奇病毒A组6型(Coxsackievirus A6,CVA6)的衣壳蛋白VP1的基本理化性质、结构功能及线性B细胞表位。方法:应用Bioedit软件、Sub Loc、Target P和生物信息学资源门户Ex PASy中的多种在线工具对CVA6 VP1的氨基酸序列进行分析。结果:CVA6 VP1为一亲水性蛋白,其相对分子量为33.6 k D,等电点为7.92,含有24个可能的磷酸化位点,没有信号肽、跨膜区和可能的脂酰化位点;其二级结构中以无规则卷曲居多,有48.52%的氨基酸残基暴露于溶液界面;该分子内存在多个潜在的线性B细胞表位,其中的155~165位氨基酸残基区域的抗原指数最高。结论:成功预测到CVA6 VP1的基本理化性质、结构功能特征及可能的线性B细胞表位,为该蛋白的进一步研究及疫苗和免疫诊断试剂的研制打下基础。     

前列腺特异性膜抗原新型剪接变异体PSME基因及蛋白的生物信息学分析

目的通过对PSME的生物信息学分析,更多的了解该基因及蛋白结构与功能的相关信息。方法运用生物信息学方法分析PSME基因结构,序列及其编码蛋白的理化性质和结构与功能特征,蛋白相互作用网络以及抗原表位。结果用ExPASy的Computer PI/Mw、SMART等软件对其氨基酸序列进行分析,该蛋白的PI值为6.38,相对分子质量约为78 000。二级结构中α螺旋(H)占34.66%,β折叠(E)占12.93%,无规卷曲占52.41%。PSME信号肽位于1～22位氨基酸,150～248位为肽酶结构域,639～703位为转铁蛋白受体二聚体,且含有多个糖基化位点。通过DNA Star软件分析得到了PSME蛋白的抗原表位。结论利用生物信息学预测出的结构和功能信息,能为PSME蛋白的相关研究提供信息基础。     

花生profilin蛋白的生物信息学分析

目的生物信息学预测profilin蛋白的结构和功能。方法通过Genbank搜索profilin蛋白的氨基酸序列,采用生物信息学方法分析预测profilin蛋白信号肽、疏水性、跨膜区、二级结构。结果通过DNAStar软件分析得到了该蛋白的B细胞表位。结论利用生物信息学预测出的结构和功能信息,能为profilin蛋白的相关过敏研究提供信息基础。     

家蚕蚕蛹过敏原表皮蛋白RR-2基序63前体(CPR63)的克隆表达、纯化鉴定及生物信息学分析

目的克隆表达家蚕蚕蛹表皮蛋白RR-2基序63前体(CPR63)基因,纯化鉴定蛋白的过敏原性,并进行生物信息学分析。方法合成家蚕蚕蛹CPR63蛋白的基因(ref|NM_001173223.1|),将其连接至克隆载体p MD18-T,p MD18-T-CPR63阳性质粒与原核表达载体p ET-44a分别用限制性内切酶酶切,构建出重组表达质粒p ET-44a-CPR63,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中经IPTG诱导表达;Western blot检测重组CPR63蛋白特异性过敏原性;用clustalw2和MEGA5工具包进行同源性分析;用Prot Param Tools预测其理化性质;用PSIPRED和SWISS-MODEL预测其蛋白质结构。利用网络服务器IEDB、Preprod和DNAStar,对CPR63蛋白T、B细胞抗原表位进行预测。结果经测序鉴定,本研究成功克隆出了家蚕蚕蛹CPR63基因,其开放阅读框549 bp,编码182组氨基酸。通过大肠杆菌E.coli BL21(DE3)表达CPR63重组蛋白主要以可溶性形式存在,相对分子质量约20 000。Western blot显示重组CPR63能够与家蚕蚕蛹过敏患者血清Ig E结合。家蚕蚕蛹CPR63蛋白与黑脉金斑蝶表皮蛋白RR-2基序63(gb|EHJ69818.1|)同源性为85%。系统进化树结果显示家蚕蚕蛹与小菜蛾亲缘关系比较近。理化性质预测显示CPR63蛋白质较稳定。二级结构及三级结构预测结果显示CPR63的结构主要以无规则卷曲组成。T细胞抗原表位预测得到4个肽序列(5~13、20~28、51~59和87~95)。B细胞抗原表位预测得到4个肽序列(21~40、37~56、47~66和64~83)。结论成功克隆并表达了家蚕蚕蛹CPR63,并证实重组CPR63蛋白具有良好的免疫原性,为进一步研究家蚕蚕蛹过敏原的结构成分及其理化性质奠定理论基础。     

融合蛋白接头linker在细粒棘球蚴重组疫苗EgG1Y162-2(4)中的选择设计北大核心CSCD

目的:分析蛋白EgG1Y162-2通过不同长度接头序列连接后形成的肽段四聚体蛋白EgG1Y162-2(4)的氨基酸序列特征,明确其理化性质及三级结构,预测并对比经不同长度柔性接头连接后其优势抗原表位变化,为增强重组疫苗免疫原性选取最理想的linker序列。方法:利用生物信息学方法选择GSGGSG、GGGGSGGG和GSGGSGGGSGGSGGG 3种linker序列进行连接设计EgG1Y162-2(4)重组蛋白疫苗。在线软件ProtParam分析其理化性质;SOPMA在线数据库对设计有不同linker序列的重组蛋白二级结构进行预测分析;I-TASSER在线软件预测所设计重组疫苗的三级结构,并使用SYFPEITHI、IEDB等软件对其T/B细胞抗原表位进行预测。结果:经预测通过GSGGSG、GGGGSGGG、GSGGSGGGSGGSGGG 3种linker序列连接的EgG1Y162-2(4)均是稳定蛋白且具有亲水性并得到其二级结构特点。设计的重组疫苗EgG1Y162-2(4)通过生物信息学方法预测得知通过GSGGSG连接的EgG1Y162-2(4)中α螺旋占8.50%,β-转角占16.67%,无规则卷曲约占40.48%,延伸链约占34.35%,该蛋白有8个T/B联合表位,前后串联的EgG1Y162-2蛋白不仅能够正常折叠,且与EgG1Y162-2蛋白相比T/B抗原表位未发生偏移。三级结构显示通过linker序列GSGGSG串联的4个蛋白EgG1Y162-2均能正常表达,而通过GGGGSGGG、GSGGSGGGSGGSGGG串联的蛋白EgG1Y162-2(4)表位发生了一定程度右移。结论:利用GSGGSG 6个氨基酸连接EgG1Y162-2蛋白构成的EgG1Y162-2(4)的T/B联合表位高度重合,表位未发生迁移说明蛋白EgG1Y162-2(4)通过这种方式连接后几乎未对EgG1Y162-2蛋白优势表位造成影响,并通过重复蛋白表位数增强疫苗免疫应答效果,制备有效的棘球蚴病表位疫苗。     

苹果过敏原Mal d4蛋白抗原表位预测及交叉反应分析

目的:预测苹果过敏原Mal d 4蛋白B细胞和T细胞抗原表位,探讨Mal d 4蛋白与其同源蛋白之间的交叉反应性.方法:以苹果过敏原Mal d 4蛋白的氨基酸序列为基础,采用生物信息软件HNN预测二级结构;运用DNAStar和Bcepred软件预测其B细胞抗原表位,用NetMHCⅡ、NetMHCⅡpan、Syfpeithi及Propred软件综合预测T细胞抗原表位;采用Clustal X1.83、Swiss-Model软件比对同源序列和模拟空间构象.结果:该蛋白二级结构以无规则卷曲为主.B/T细胞共同抗原表位的区域为53～61、85～93.苹果Mal d 4蛋白与桃、芒果、甜樱桃、草莓中的前纤维蛋白氨基酸序列同源性达88%以上,空间构象相似.结论:苹果过敏原Mal d 4蛋白与桃、芒果、甜樱桃和草莓的前纤维蛋白之间可能存在交叉反应,其优势抗原表位区域可能为53～61、85～93,是后续过敏原改造的重点,为继续深入开展苹果过敏原基础性研究提供理论依据.     

生物信息学分析牛带绦虫烯醇酶基因及其蛋白的结构和特性

目的 分析和预测牛带绦虫成虫烯醇酶基因及其编码蛋白的结构和功能,用于指导其生物学功能的实验研究。方法 利用生物信息学网站的各种在线分析工具,并结合其它大型生物信息学分析软件包,如Vector NTI suite,分析从牛带绦虫全长cDNA质粒文库中识别的烯醇酶基因的结构和编码区序列,并分析、预测编码的蛋白质的理化特性、抗原表位、翻译后的修饰、功能域、亚细胞定位、拓扑结构、二级结构、三维空间构象等。结果 该基因全长1 641 bp,编码区为133～1 096 bp,编码320个氨基酸,相对分子量理论预测值为34866.8 Mr。具有一从内到外的跨膜区,无各种亚细胞定位序列,具有多个潜在的磷酸化位点,蛋白的理化性质稳定。有13个主要的B细胞抗原表位。结论 通过生物信息学分析从牛带绦虫成虫cDNA质粒文库中发现烯醇酶基因,并预测得到其结构与功能方面的信息。     

小鼠糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白生物信息学分析

目的获取小鼠糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白(GITR)氨基酸序列,并预测其结构和功能。方法利用网络平台及相关生物学软件对小鼠GITR氨基酸序列进行生物信息学分析。结果小鼠GITR氨基酸序列与人等其他物种具有56%的同源性,具有信号肽、胞外区、跨膜区及胞内区等结构;小鼠GITR蛋白胞外区位于第22~153号氨基酸序列区间;可能含有4个N-糖基化位点、4个丝氨酸磷酸化位点、1个苏氨酸磷酸化位点以及1个酪氨酸磷酸化位点。结论小鼠GITR氨基酸序列的生物信息学分析为进一步表达该蛋白及其相关功能研究奠定了基础。