D型产气荚膜梭菌ε毒素蛋白结构及抗原表位分析

利用生物软件对D型产气荚膜梭菌ε毒素的蛋白结构、抗原表位进行预测与分析。综合ε毒素蛋白亲水性、表面可能性、抗原指数、二级结构预测结果显示,肽链13-19、44-47、59-63、79-82、94-97、151-153、200-204、211-221、245-250、257-260位可能存在B细胞抗原表位,三级结构预测的94、151结合位点位于94-97、151-153抗原表位区内。     

尼罗罗非鱼DMRT蛋白B细胞表位的预测

[目的]预测尼罗罗非鱼DMRT蛋白B细胞表位。[方法]以尼罗罗非鱼Dmrt基因序列为基础,按Garnier-Robson法,Chou-Fasman法和Karplus-Schulz法预测其编码蛋白的二级结构;用Kyte-Doolittle法,Emini法及Jameso-Wolf法分别预测B细胞表位。[结果]Garnier-Robson法和Chou-Fasman法的预测结果均表明,在尼罗罗非鱼DMRT蛋白分子N端第31~56、68~75、110~116、209~211区段和第239~243区段可能是α螺旋中心;蛋白N端第95~99、177~183、225~234区段和第251~254区段可能是β折叠中心;按Kyte-Doolittle的亲水性方案、Emini方案和Jameson-Wolf抗原指数方案,辅以对DMRT蛋白的二级结构中的柔性区域的分析,预测DMRT蛋白的B细胞表位,DMRT蛋白N端第13~16、35~38、47~54,84~93、101~109、127~156、166~177区段和第198~201区段附近很可能为B细胞表位优势区域。[结论]该研究结果为DMRT蛋白克隆抗体的制备及探索尼罗罗非鱼性别调控机理提供了参考资料。     

猪型布鲁氏菌Omp31基因的抗原表位预测与分析

 布鲁氏菌的外膜蛋白在维持细胞结构方面发挥着重要作用,其中,有些外膜蛋白与细菌本身的毒性相关,成为了重要的抗原决定簇相关分子。Omp31分子就是猪型布鲁氏菌的一个重要的抗原表位分子,在研制亚单位疫苗方面有重要作用。本论文以猪型布鲁氏菌Omp31基因作为研究对象,利用DNAStar生物学软件对Omp31分子的立体结构、分子的表面可能性、亲水性、蛋白骨架区的柔韧性、分子的抗原指数进行了详细分析。结果显示：猪型布鲁氏菌Omp31分子一级结构的氨基酸序列中存在4段可能的抗原表位区段,其中,51~80氨基酸残基组成的区段和193~228氨基酸残基组成的区段的抗原指数较高,成为抗原决定簇的可能性很大。     

大肠杆菌免疫蛋白OmpA生物信息学分析及表位多肽疫苗设计

为进一步提高大肠杆菌外膜蛋白(OmpA)的免疫效果,对大肠杆菌的OmpA进行生物信息学分析并设计其表位多肽重组疫苗。运用DNAMAN 8.0和MEGA 5.0分别对OmpA进行同源性及系统发生分析,通过ExPASy-ProtParam对OmpA的理化性质进行分析,分别采用Signal P 4.1与TMHMM Serverv.2.0对OmpA进行信号肽和跨膜结构预测,应用SOPMA和SWISS-MODEL对OmpA进行二级结构和三级结构预测,通过String进行蛋白质互作网络分析,使用BepiPred 1.0和ABCpred方法预测OmpA的B细胞抗原表位,利用神经网络法与MHC-Ⅱ类分子结合肽在线预测程序预测OmpA的CTL和Th细胞抗原表位,采用DNASTAR.Lasergene.v 7.1拼接获得优势抗原表位。进化关系结果显示,OmpA在肠道菌属间遗传进化关系较近,OmpA抗体可能为不同种肠道细菌的感染提供交叉免疫保护。OmpA为亲水性蛋白质,第1—21位氨基酸为信号肽位置,具跨膜结构。OmpA的二级结构中以无规则卷曲(45.66%)、α-螺旋(31.79%)、β-片层(16.18%)和β-转角(6.36%)为主,其三级结构为桶状结构。OmpA与par、coa蛋白之间存在互作。OmpA可能有4个B细胞抗原表位,1个CTL细胞抗原表位,1个Th细胞抗原表位,且重组获得抗原性较好的OmpA表位多肽。     

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.     

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。     

气肿疽梭菌细胞毒素CctA基因的克隆及生物信息学分析

根据GenBank中气肿疽梭菌细胞毒素CctA基因的参考序列,采用PCR方法扩增细胞毒素CctA基因。在将该基因进行克隆和测序后利用生物信息学方法,对细胞毒素CctA蛋白的理化性质、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:与参考序列(JQ692583)相比,存在3处突变,核苷酸序列的同源性和氨基酸序列的同源性均为99.4%;CctA蛋白的理论等电点为8.00,不存在跨膜区和信号肽序列,二级结构以β-折叠和无规则卷曲为主,主要有4个抗原表位区域。本研究为CctA蛋白功能的深入研究提供了参考,并为气肿疽梭菌单克隆抗体的制备及合成肽疫苗的研发奠定了基础。     

基于生物信息学预测的番鸭细小病毒和鹅细小病毒免疫交叉反应研究

通过生物信息学软件开展了基于表位预测的番鸭细小病毒(MDPV)和鹅细小病毒(GPV)免疫交叉反应研究.番鸭细小病毒非结构蛋白线性抗原表位预测结果表明:AA248～252、503～509和545～554可能是线性表位优势区域,与已知的鹅细小病毒非结构蛋白线性抗原表位区进行比较,可能具有交叉反应性的区段为AA503～509.番鸭细小病毒农壳蛋白线性抗原表位预测结果表明:肽段AA27～33、39～50、67～75、111～115、149～155、260～264、321～325、426～430、448～452、485～489、521～525、540～544和685～691等区域可能是线性表位优势区域,与已知的鹅细小病毒衣壳蛋白线性抗原表位区进行比较,可能具有交叉反应性的区段为AA321～325、426～430、540～544和685～691.     

溶藻弧菌TolB蛋白的生物信息学分析

对溶藻弧菌转运蛋白(TolB)进行结构和功能进行分析,设计其表位多肽重组疫苗,以提高溶藻弧菌TolB蛋白的免疫效果,运用生物信息学方法对溶藻弧菌TolB蛋白的系统进化关系、理化性质、高级结构和细胞抗原表位进行分析。进化关系结果显示,溶藻弧菌的TolB蛋白与副溶血性弧菌、霍乱弧菌和费氏弧菌的TolB蛋白具有较高同源性,溶藻弧菌TolB蛋白可能对这4种菌株的感染起到交叉免疫保护作用。溶藻弧菌TolB蛋白为亲水性蛋白,1—22位氨基酸为其信号肽位置,无跨膜结构并定位于细胞膜外;溶藻弧菌TolB蛋白二级结构中以无规则卷曲(40.00%)、α-螺旋(18.67%)和β-转角(11.33%)为主。溶藻弧菌TolB蛋白可能存在4个优势B细胞抗原表位,1个细胞毒性T淋巴细胞(CTL)抗原表位,1个辅助T细胞(Th)抗原表位,并重组拼接获得抗原性较好的TolB蛋白表位多肽。     

肠出血性大肠埃希菌O157：H7紧密黏附素C300与LTB融合蛋白B细胞表位预测

目的对肠出血性大肠埃希菌O157：H7紧密黏附素C300与黏膜佐剂不耐热肠毒素（LTB）融合蛋白二级结构及B细胞识别表位进行预测,为开发新型疫苗提供理论依据.方法采用DNA star软件中的Protean预测软件对Intim in C300与LTB融合蛋白的亲水性指数、β-转角、柔韧性、表面可及性和抗原指数进行预测.结果在融合蛋白N端第1-10、20-30、110-120、210-220、300-310、350-360、380-390和415-420区段可能是α-螺旋中心,在N端第195-205、300-320、335-350和390-410区段形成4个大的β-折叠中心区域,在各β-折叠区间存在均匀且较丰富的转角区域.融合蛋白的蛋白柔性区域可能位于N端第20-35、52-65、75-85、105-115、150-160、172-188、260-275和372-388区域,这些区域有一定幅度的折叠或摆动,可形成较复杂的三级结构.亲水性区域位于第50-60、70-80、155-165、190-200、240-250、260-270、330-340和375-385区段,这8个区域作为抗原表位可能性大.结论通过生物信息学技术分析,可有效地预测融合蛋白二级结构和B细胞表位,为人工合成优势肽段进行肠出血性大肠埃希菌O157：H7的重组疫苗研制提供理论依据.     

中华鲟GH蛋白二级结构和B细胞抗原表位的预测

[目的]对中华鲟GH蛋白的二级结构及B细胞表位进行分析和预测。[方法]以中华鲟GH蛋白的氨基酸序列为基础,采用Garnier-Robson法、Chou-Fasman法和Karplus-Schulz法预测中华鲟GH蛋白二级结构;按Kyte-Doolittle法、Emini法和Jameson-Wolf法预测中华鲟GH蛋白的细胞表位。[结果]GH蛋白N端第37～51、88～92、97～104、133～148和187～193区段可能为α螺旋中心,在GH蛋白N端第6～17、24～35、56～57、105～107、109～110、117～119、124～126和204～208区段可能为β折叠中心,在GH蛋白分子N端第18～23、55～56、67～73、83～86、112～114、151～157和209～211区段具有较柔软的结构,这些区段有可能进行一定幅度的摆动或折叠而形成较复杂的三级结构。GH蛋白N端第19～23、51～71、84～95、128～139、164～176、189～196区段可能是B细胞的表位,在GH蛋白分子的这些区域内或附近都有柔性区域。因此这几个区段内或附近很可能是B细胞表位的优势区域。[结论]该研究结果对中华鲟GH蛋白单克隆抗体的制备,以及中华鲟分子调控机理的探讨具有一定的参考意义。     

奶牛乳房炎链球菌GapC蛋白的生物信息学分析与重组表位疫苗设计

为设计奶牛乳房炎链球菌GapC蛋白的多表位串联疫苗,进一步提高GapC蛋白的免疫效果,采用DNAMAN、MEGA软件分析GapC的同源性与系统发生,结果显示,不同种类链球菌亲缘关系均较近,尤其是与奶牛乳房炎有关的链球菌亲缘关系更近。利用在线软件预测GapC为亲水性蛋白,存在多个酶切位点;采用Signal P 4.1与TMHMM Server v.2.0软件预测GapC无信号肽和跨膜结构,定位于细胞表面;SOPMA服务器预测GapC二级结构中含无规则卷曲30.36%,α-螺旋33.93%,β-转角12.50%,β-片层23.21%。采用Swiss-Model预测的GapC三级结构与二级结构相符。利用ABCpred和Bepi Pred方案,预测GapC存在5个B细胞表位。运用神经网络与量化矩阵法预测GapC具有1个CTL表位。使用MHC-Ⅱ类分子结合肽在线程序预测显示GapC具有1个Th表位。采用DNASTAR Protean软件重组GapC抗原表位,设计获得抗原性较好的GapC重组表位多肽。     

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.     

PRRSV非结构蛋白2-半胱氨酸结构域的原核表达及抗原表位预测

为了获得PRRSV非结构蛋白2-半胱氨酸结构域的高纯度原核表达蛋白以及了解该蛋白的抗原表位,试验以从PRRSV-VR2332毒株上提取的病毒全基因组RNA为模板,通过RT-PCR扩增非结构蛋白2-半胱氨酸结构域(Nsp2pro)基因,连接构建原核表达载体SUMO-Nsp2pro,转入宿主菌Rosetta2,经IPTG诱导,获得高浓度的可溶蛋白Nsp2pro,经亲和层析His-Bind后得到高纯度的目的蛋白。同时,运用生物信息学方法对Nsp2pro二级结构及抗原表位进行预测。结果显示,Nsp2pro的α螺旋及β折叠区域较多,转角区域较少,结构较为复杂,位于蛋白分子表面且亲水的区段很可能是B细胞表位的优势区段。获得较高纯度的蛋白,将为后续进一步研究Nsp2pro基因编码的蛋白在病毒复制过程中的作用奠定基础。     

鸡堆型艾美尔球虫3-1E抗原表位的生物信息学预测

应用生物信息学分析和预测鸡堆型艾美尔球虫3-1E蛋白二级结构和抗原表位,为确定和筛选优势表位,研制安全、高效表位疫苗奠定基础。以克隆获得的鸡堆型艾美尔球虫3-1E蛋白氨基酸一级结构为基础,采用DNAStar软件和生物信息学在线分析程序Prot Param、SOSUI、IEDB、SYFPEITHI等预测3-1E蛋白理化性质和二级结构,并分析其序列跨膜区、可溶性、亲水性、可及性、柔韧性参数以及抗原指数,预测B细胞表位和T细胞表位的可能区域。3-1E蛋白由170个氨基酸组成,分子式C818H1257N213O272S3,分子质量18.5234 ku,理论等电点为4.25,半衰期为10 h;无跨膜区均为膜外区,是一种可溶性蛋白。其二级结构中α螺旋占31.76%,β转角为12.35%。B细胞表位预测区域:44-49、65-67、86-87、111-116;分值较高的T细胞表位区域:52-60、94-102、97-105、154-162、157-165。运用生物信息学方法确定3-1E存在多个抗原表位,对进一步研究3-1E的抗原性和研发优势表位疫苗具有重要意义。     

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。     

鲤春病毒血症病毒Shlj1株糖蛋白空间结构及其B细胞抗原表位的预测

为预测鲤春病毒血症病毒(Spring Viremia of Carp Virus,SVCV)Shlj1株糖蛋白(Glycoprotein,G)的空间结构及B细胞抗原表位,采用RT-PCR法从接种SVCV的鲤上皮细胞悬液提取的病毒总RNA中扩增糖蛋白基因,并通过序列测定获得Shlj1株糖蛋白基因的核苷酸序列及氨基酸序列,利用Phyre2对Shlj1分离株的糖蛋白空间结构进行预测,使用DNAStar软件综合分析糖蛋白的柔性区域、亲水性、表面可能性和抗原指数参数。结果表明:获得的SVCV Shlj1株糖蛋白核苷酸序列长1527 bp,推导出其氨基酸序列为509aa;空间结构预测显示,SVCV Shlj1株糖蛋白存在一定数量的α-螺旋、β-折叠、β-转角及大量无规则卷曲结构,空间构象较规则;抗原指数及抗原表位指数分析显示,糖蛋白中存在许多抗原指数较高的区域,该区域平均抗原指数为1.025,最大值达1.250,其中5个区域(4~26、145~157、293~302、315~327、407~491氨基酸区段)可能是B细胞抗原表位的主要分布区域。本研究结果为SVCV糖蛋白表位疫苗的设计及单克隆抗体的制备奠定了理论基础。     

牦牛源产气荚膜梭菌β2基因的原核表达及生物信息学分析

为了原核表达一株牦牛源产气荚膜梭菌Qinghai-1的β2基因及了解其编码蛋白的生物信息。首先利用PCR扩增技术、基因克隆技术构建原核表达质粒并通过高通量测序、双酶切技术、SDS-PAGE检测和Western blotting方法对表达情况进行鉴定,其次利用生物信息学分析的方法对β2毒素蛋白的一级结构、二级结构、蛋白特殊区域、三级结构及B细胞线性抗原表位等多方面进行预测分析。原核表达结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因在温度为37℃,IPTG浓度为1.5 mmoL/L,培养时间为8 h～10 h的条件下可得到大小约为28KD的可溶于细胞质的不含信号肽的目的蛋白。生物信息学分析结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因大小为798 bp,共编码265个氨基酸,与印度的产气荚膜梭(FR687302.1)的β2毒素基因相似性最高;其分子式为C₁₃₉₂H₂₁₃₆N₃₅₆O₄₁₈S₁₁,分子量为30.9 ku,pI=6.04,负电荷(Asp+Glu)残基总数36个,正电荷(Arg+Lys)残基...     

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。     

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。