基于 ASFV EP402R 编码蛋白 CD2v 的生物信息学分析

为深入了解非洲猪瘟病毒（ASFV）的EP402R编码蛋白CD2v结构与功能的关系和病毒-宿主作用机制，本研究通过在线工具对Pig/HLJ/2018中国分离株CD2v蛋白进行了遗传进化和生物信息学分析。结果显示：Pig/HLJ/2018株与格鲁吉亚Georgia 2007、Georgia 2008以及其他中国毒株处于同一分支，基因型同为Ⅱ型；同一基因型CD2v蛋白氨基酸序列一致性高达100%，不同基因型间蛋白氨基酸序列表现出差异，氨基酸一致性在76.8%～81.7%之间；该CD2v蛋白表达的蛋白大小为41.008 89 kD；蛋白结构主要以无规卷曲为主；存在信号肽和跨膜区；存在4个优势B细胞表位和5个T细胞表位。结果表明：当前中国流行株为基因Ⅱ型；CD2v蛋白在ASFV入侵机体、免疫逃逸等过程中扮演重要角色，为ASFV的深入研究和ASF的防治奠定了基础。     

非洲猪瘟病毒VP73蛋白的B细胞表位预测

[目的]预测非洲猪瘟病毒VP73蛋白的B细胞表位。[方法]综合分析二级结构、亲水性、表面可及性与抗原性指数,预测非洲猪瘟病毒VP73蛋白的抗原表位。[结果]推测B细胞表位位于非洲猪瘟病毒VP73蛋白N端的11~18、26~48、73~82、136~150、159~174、181~1891、91~2102、47~276、279~295、313~323和382~392区段内或上述区段附近。[结论]应用多参数预测非洲猪瘟病毒VP73蛋白的B细胞表位,为今后进一步研究非洲猪瘟病毒VP73蛋白的特征以及表位疫苗的研制奠定了基础。     

绵羊GP5基因的生物信息学分析

为探讨绵羊血小板糖蛋白V基因(Glycoprotein V，Platelet，GP5)编码蛋白的结构和功能，以NCBI网站的GenBank数据库中发布的绵羊GP5基因序列(登录号为XM_ 027965957.1)为基础，采用生物信息学在线工具和软件对绵羊的GP5基因进行生物信息学分析。结果表明，绵羊GP5基因序列中包含1个最大长度为1 620 bp的开放阅读框，推测其编码539个氨基酸，其中亮氨酸含量最多，为22.6%。GP5基因所编码的蛋白其相对分子质量约为59 305.38 KDa，理论等电点为9.40；亚细胞定位结果表明其主要位于内质网(44.4%)。GP5蛋白含有信号肽和跨膜螺旋结构，在二级结构预测中，该蛋白以无规卷曲为主，为70.14%。GP5蛋白三级结构主要由无规卷曲折叠缠绕形成，与二级结构预测结构一致。     

土耳其斯坦裂体吸虫23kDa蛋白基因的序列分析及抗原表位预测

为研究土耳其斯坦裂体吸虫23 kDa蛋白的生物学特性,以土耳其斯坦裂体吸虫cDNA为模版,利用PCR对23 kDa基因进行扩增,并将其克隆到T-easy载体后进行序列测定。利用生物信息学对其结构、抗原指数进行分析,并对其抗原表位进行预测。序列分析结果表明,该虫体的23 kDa基因长度为657 bp,A+T含量为57.38%,与曼氏血吸虫、埃及血吸虫和日本血吸虫的23 kDa基因的相似性分别为85.24%、83.71%和81.89%。蛋白二级结构分析表明,23 kDa蛋白经过4次跨膜,主要由6个α-螺旋、3个β-折叠、7个β转角和若干个无规则卷曲构成。抗原表位预测结果表明,该蛋白有3个B细胞抗原表位。综合分析土耳其斯坦裂体吸虫23 kDa蛋白是一种较好的抗原分子,是土耳其斯坦裂体吸虫疫苗的重要候选分子。     

猪Ⅱ型圆环病毒江苏株全基因进化及ORF3蛋白的生物信息学分析

对NCBI已经登记的国内分离的PCV2江苏株(GQ358994.1)进行序列比对及进化分析,并对其ORF3编码蛋白的氨基酸序列进行生物信息学方法分析,对其组分、理化性质、跨膜结构域、二级结构、糖基化位点、磷酸化位点和B细胞抗原表位进行预测和推断。结果表明,PCV2江苏株与国内分离株序列同源性极高(>99%),ORF3蛋白无跨膜区域,二级结构中自由卷曲含量最高,为54.81%,不含有糖基化位点,但有8个磷酸化位点。综合分析得出,ORF3蛋白具有大量的抗原决定簇。通过对ORF3蛋白进行生物信息学方法分析,为PRRSV疫苗设计提供理论基础。     

鹅多杀性巴氏杆菌OmpH的扩增与生物信息学分析

为扩增鹅多杀性巴氏杆菌OmpH基因,预测OmpH蛋白二级结构和B细胞抗原表位,通过PCR扩增测序及生物信息学分析技术对该基因序列进行开放阅读框(ORF)的寻找、编码氨基酸的推导及蛋白质二级结构的初步预测等,探讨了鹅多杀性巴氏杆菌OmpH基因在免疫保护中的作用。结果表明:鹅多杀性巴氏杆菌OmpH基因全长1537bp,ORF包含1056bp编码351个氨基酸;二级结构以无规则卷曲为主,有少量的α-螺旋和延伸带;推测OmpH蛋白有1个细胞黏附位点、3个糖基化位点。该研究为分析鹅多杀性巴氏杆菌外膜蛋白理化特性、制备单克隆抗体和设计表位疫苗等奠定了理论基础。     

DEV核衣壳蛋白二级结构与B细胞表位预测

为预测和分析鸭肠炎病毒NP蛋白的二级结构和B细胞表位,以DEV-NP基因推导的氨基酸序列为基础。采用Chou-Fasman法、Ganmier-Robson法和Karplus-Schulz法预测该蛋白二级结构;按Kyte—Doolittle方案、Emini方案和Jameson-Wolf方案预测其B细胞抗原表位。结果表明,DEV-NP蛋白的二级结构较为复杂,含有较多的转角、无规则卷曲等柔性区域以及α-螺旋与β-折叠区段,且在蛋白肽链中有多个区段可形成B细胞抗原表位,其中第10—15和182—186区段及其附近可能是DEV-NP蛋白的B细胞表位优势区。     

绵羊ADRA1B基因生物信息学分析

利用生物信息学数据库及软件,对绵羊ADRA1B基因进行生物信息学分析,初步了解其结构并进行预测。结果表明,绵羊ADRA1B基因含有1个1548 bp的开放阅读框,编码515个氨基酸残基。ADRA1B蛋白分子质量为56 385.55 KDa,理论等电点PI为9.53。亚细胞主要定位于质膜,不属于分泌蛋白。不存在信号肽序列。存在七段跨膜结构且有2段低复杂性区域,二级结构以无规卷曲为主,三级结构主要由无规卷曲缠绕折叠形成。参与心肌、血管、肌肉的收缩调节。     

BCR-ABL融合蛋白融合区B细胞表位预测

以BCR-ABL融合蛋白氨基酸序列为基础,采用EMBOSS软件及DNAstar软件结合Hopp and Woods亲水性参数、Janin可及性参数、极性参数、柔韧性参数及二级结构方案对慢性粒细胞白血病BCR-ABL融合蛋白(p210~(BCR-ABL))融合区的B细胞表位进行预测。结果表明:BCR-ABL蛋白融合区位于B细胞表位内,该表位含有α-螺旋和无规则卷曲结构。BCR-ABL融合蛋白融合区B细胞表位预测的研究对应用合成肽抗原制备融合区单克隆抗体具有重要的指导意义。     

生物信息学对扩展莫尼茨绦虫cDNA文库Cavβ基因分析与B细胞抗原表位预测

[目的]分离和鉴定扩展莫尼茨绦虫(Moniezia expansa)电压门控钙通道β亚基(cavB)基因,预测蛋白二级结构和B细胞抗原表位,从而探讨Cavβ在寄生虫病治疗中所起的作用.[方法]构建扩展莫尼茨绦虫成虫cDNA文库,随机挑取重组阳性克隆进行测序,对部分序列进行引物步移法测序,获取全长cDNA序列;采用生物信息学方法对其对应的蛋白进行二级结构和B细胞抗原表位的预测.[结果]获得扩展莫尼茨绦虫Cavβ基因,全长946 bp,编码180个氨基酸,理论分子质量为19.788 8 kD,等电点为5.06,属于Ca_channel_B超家族.二级结构以无规则卷曲为主,结构预测存在4个可能的B细胞抗原表位.[结论]研究对于扩展莫尼茨绦虫Cavβ基因的获得和B细胞抗原表位的预测,为该基因功能的试验性鉴定工作奠定了基础.     

人类PGAM基因的电子克隆及生物信息学分析

采用生物信息学的方法,从UniGene簇Hs.632918中选择1条人磷酸甘油酸变位酶（Phosphoglycerate mu-tase,PGAM）的表达序列标签（Expressed sequence tag,EST）AY007118.1作为种子序列进行电子步移,得到一长为2 750 bp的cDNA序列.对其进行开放阅读框（Open reading frame,ORF）分析,发现该cDNA序列具有完整的ORF框架,ORF长度765 bp,共编码254个氨基酸.cDNA 5’端具有Kozak序列、TATA盒和CAAT框,3’端具有加尾信号和Poly A尾巴.对该序列进行限制性酶切位点、CpG岛、基因定位分析,结果发现了81个酶切位点,一个长度为627 bp、GC含量为55%、Y值为0.695的CpG岛,最后将该基因定位于第12号染色体的长臂上.同时对PGAM蛋白的二级结构和特殊结构进行了初步预测.结果显示,PGAM蛋白中存在α螺旋、β-折叠片和无规卷曲结构,没有跨膜结构的片段,无信号肽,蛋白定位于细胞质或细胞核.     

羊口疮病毒重庆株F1L基因克隆与生物信息学分析

旨在分析OrfV-CQ株F1L基因的分子特点,预测其编码蛋白的生物学功能。对OrfV-CQ株F1L基因进行PCR扩增、克隆及序列测定,利用生物信息学相关软件进行序列分析并对其编码蛋白的二级结构、B细胞表位、T细胞表位、保守结构域、跨膜结构域和信号肽进行预测。结果表明,OrfV-CQ株F1L基因长1 023bp,编码340个氨基酸,与Shanxi株F1L基因的核苷酸和氨基酸同源性分别为98.4%和95.0%。OrfV-CQ株F1L基因编码蛋白的α-螺旋、β-片层、β-转角、无规则卷曲分别为11.21%、10.3%、2.73%、75.76%;可能存在5个B细胞优势抗原表位,3个CTL表位,4个Th细胞表位,无跨膜结构域和信号肽。     

绵羊NRCAM基因的生物信息学分析

利用生物基因组学数据库，对绵羊神经原相关的细胞粘附分子基因(neuro-related celladhesion molecule，NRCAM)进行生物信息学分析，以初步了解其结构并对其编码的蛋白质的功能进行预测。结果表明，绵羊NRCAM基因含有1个最大长度为3 648 bp的开放阅读框，编码1215个氨基酸残基。NRCAM 基因编码产物的分子质量为134 367.13 KDa，理论等电点为5.49。亚细胞定位主要位于细胞质(26.1%)，属于分泌蛋白，且存在信号肽序列。存在5段IGc2区、1段IG区，1段低复杂性区域以及4段FN3区，且有1段跨膜结构；二级结构以无规卷曲和β折叠为主，三级结构主要由无规卷曲和β折叠缠绕形成。     

贵州黑山羊肌肉生长抑制素基因cDNA克隆及其蛋白抗原表位预测

为通过原核、真核外源表达贵州黑山羊肌肉生长抑制素(MSTN)蛋白,制备MSTN受体拮抗剂或免疫诱导山羊产生MSTN抗体,从而消除MSTN对肌肉生长的抑制作用奠定基础,采用RT-PCR技术扩增贵州黑山羊生长抑制素基因cDNA序列;应用生物信息学相关软件和方法对生长抑制素蛋白二级结构和抗原表位进行预测。结果表明:贵州黑山羊生长抑制素基因编码区全长1 128bp,编码375个氨基酸。生长抑制素蛋白二级结构以无规卷曲为主,有少量的α螺旋和β片层,少见β转角;推测生长抑制素蛋白在二级结构上可能有3个优势抗原表位区域,分别为72～78、235～240和251～254位肽段。     

非洲猪瘟病毒荧光定量PCR检测方法的建立

为建立一种快捷高效的非洲猪瘟病毒(ASFV)的检测方法，本研究根据GenBank中登录的ASFV B646L基因保守区序列设计引物和探针，通过优化PCR反应体系和反应条件，建立了非洲猪瘟Taqman荧光定量(ASFV-qPCR)检测方法，验证其特异性、灵敏性和重复性。结果显示：本研究所建立的检测方法特异性强，与猪瘟病毒(CSFV)、猪伪狂犬病病毒(PRV)、猪圆环病毒(PCV)、猪细小病毒(PPV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)均无交叉反应；灵敏度高，能检出10拷贝阳性质粒DNA;重复性好，组内和组间重复试验变异系数均小于1.5%。本研究为非洲猪瘟快速诊断提供了有力技术支撑，为进一步开发ASFV多重荧光PCR检测技术奠定了坚实的基础。     

牛病毒性腹泻病毒结构蛋白基因的克隆及其B细胞抗原表位的预测

[目的]以免疫信息学和反向疫苗学为理论根据,应用生物信息学相关软件和方法,对BVDV结构蛋白( Structural Protein,SP)的二级结构的不同方面及其B细胞表位进行了预测,综合评价了BVDV结构蛋白的抗原特异性细胞表位,并计算出一些潜在的抗原位点.[方法]利用RT- PCR扩增法获得牛病毒性腹泻病毒结构蛋白序列,通过克隆、测序分析结构蛋白基因的基因组序列和蛋白序列,采用DNAStar Protean软件对结构蛋白的二级结构、可塑性、亲水性、表面可及性及抗原指数等参数进行综合分析,并预测其B细胞的抗原表位分布.[结果]P14、gp48和gp53蛋白含有的细胞优势抗原表位较多,有的甚至有可能成为优势抗原表位或对优势抗原表位有协同作用.[结论]与已鉴定的B细胞抗原表位相比,试验所用方法预测的结果有较高的准确度,是一种较为先进的表位研究方法.     

苹果茎沟病毒外壳蛋白基因的克隆、表达及其生物信息学分析

从中国苹果寄主上分离苹果茎沟病毒(Apple Stem Grooving Virus,ASGV),克隆并表达外壳蛋白(Coat Protein, CP)基因,并进行生物信息学分析。利用RT-PCR从苹果寄主上克隆了苹果茎沟病毒外壳蛋白基因,序列测定后构建了原核表达载体pET30a(+),转化大肠杆菌(Escherichia coli)进行原核表达。分析比较苹果茎沟病毒外壳蛋白基因核酸序列,分析并预测苹果茎沟病毒外壳蛋白的结构和性质。克隆,表达了苹果茎沟病毒外壳蛋白基因。序列分析显示本研究ASGV CP开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)全长714个核苷酸,与其他分离物CP基因核酸同源率为88.80%～91.90%,与来自日本苹果的P-209进化关系最近。ASGV CP是由237个氨基酸残基组成的27.13 kD蛋白,等电点PI为7.67的疏水性,非跨膜蛋白。二级结构由7个α-螺旋,5个β-片层和无规则卷曲构成。三级结构由于缺少同源蛋白而无法预测。本研究成功诱导表达了ASGV-CP蛋白,分析了ASGV-CP的核酸序列和进化关系,蛋白性质和蛋白结构,为进一步的功能研究和检测应用奠定了基础。     

绵羊BMPR1B基因的生物信息学分析

【目的】利用生物信息学软件对绵羊BMPR1B基因进行分析,并了解其功能和结构,为进一步探讨BMPR1B基因在绵羊生长繁殖以及绵羊卵泡生长和分泌和产羔率等研究奠定遗传信息基础.【方法】利用生物信息学对绵羊骨形态发生蛋白1β(bone morphogenetic protein 1beta,BMPR1B)基因的蛋白理化性质、亚细胞定位、潜在信号肽剪切位点、蛋白跨膜螺旋结构、糖基化和磷酸化位点、蛋白保守结构域、亲疏水性和编码产物进行功能预测分析,及其编码蛋白的二级结构和三级结构等进行分析预测.【结果】绵羊BMPR1B基因CDs编码蛋白质的502个氨基酸残基中,带电荷氨基酸、疏水氨基酸和极性氨基酸含量较高.相对分子量为56 907.4U,理论等电点pI为7.78;亚细胞主要定位于细胞核,不属于分泌蛋白;无信号肽序列;预测含有32个磷酸化位点和2个糖基化位点;存在一段跨膜结构且分别有一个GS和S-TKc的结构域,二级结构以无规卷曲为主.预测该蛋白在翻译和脂肪代谢过程中有着重要意义.【结论】绵羊BMPR1B蛋白包含502个氨基酸,为细胞核合成蛋白,该蛋白翻译后修饰的主要方式是磷酸化,在细胞内主要行翻译和脂肪代谢作用.蛋白二级结以无规卷曲为主,三级结构主要由α螺旋和无规卷曲缠绕折叠形成.     

羊口疮病毒内脏和口唇感染株B2L和F1L基因的比较分析

【目的】分析内脏和口唇感染羊传染性脓疱病病毒主要致病因子F1L和B2L基因和蛋白的差异，为进一步研究该病毒的致病机制提供参考。【方法】对内脏和口唇感染株F1L和B2L基因进行PCR扩增后克隆测序，运用生物信息学软件对其序列及编码蛋白的二级结构、磷酸化位点和跨膜结构域进行预测和分析。【结果】内脏株和口唇株的F1L基因长度均为1 564 bp，分别编码342和343个氨基酸；B2L基因长度均为1 370 bp，均编码378个氨基酸。内脏和口唇感染株B2L基因核苷酸序列同源性为97.80%，氨基酸序列同源性为98.15%；两者的F1L基因核苷酸序列同源性为95.49%，氨基酸序列同源性为87.20%。氨基酸组成显示：内脏和口唇感染株B2L蛋白缬氨酸含量最高；口唇株F1L蛋白亮氨酸含量最高，内脏株F1L蛋白精氨酸含量最高。【结论】羊口疮病毒内脏和口唇感染株的B2L基因保守性良好，而F1L基因差异明显，本结果可为进一步研究羊口疮病毒致病机制提供参考。     

猪附红细胞体膜蛋白OxaA全长基因的克隆及结构功能预测

为了解猪附红细胞体膜蛋白OxaA的生物学特性,本研究设计一对特异性引物,应用PCR方法扩增OxaA 基因的全长序列,进行克隆和测序,并采用生物信息学方法,对OxaA蛋白的分子结构、理化性质、结构功能域、蛋白质二级结构和三级结构及抗原表位等重要参数进行了预测和分析.结果表明:PCR扩增出了1561 bp的目的片段；经测序OxaA核苷酸序列与GenBank中KI_3806(NC_015153)基因组序列相比,存在21处同义突变,核苷酸序列同源性98％,氨基酸序列同源性100％；OxaA蛋白的理论等电点为9.98,偏碱性；OxaA蛋白存在多个信号肽可能位点和5个跨膜区域；OxaA蛋白的二级结构以α螺旋、不规则卷曲、延伸链为主要构件；SWISS数据库中并未找到与OxaA蛋白结构高度相似的蛋白,应用CPHmodels模拟出OxaA蛋白的三级结构；OxaA蛋白的B细胞抗原表位可能存在于20～24位、28～40位、45～53位、142～150位、260～ 263位氨基酸处.本研究为OxaA蛋白功能的深入研究提供了参考,并为猪附红细胞体病单克隆抗体的制备及合成肽疫苗的研发奠定了基础.