非洲猪瘟病毒p72蛋白抗原表位预测分析及多表位疫苗的构建

为了预测非洲猪瘟病毒2018/AnhuiXCGQ株p72蛋白的T、B淋巴细胞抗原表位,并完成多表位疫苗的构建。试验采用生物信息学技术ExPASy、SOMPA、PSIPRED Server、DNASTAR及Phyre对该蛋白的理化性质、二级结构、三级结构进行初步预测分析,运用ABCpred Prediction、Scratch、NetCTL及IEDB预测其T、B淋巴细胞表位,最终设计构建得到多表位疫苗。依据各生物学方法分析预测,得到B淋巴细胞优势表位:110～120、77～88、45～55、12～18、27～37位置;T淋巴细胞优势表位298～307、520～531、203～212位置,并设计得到T、B淋巴细胞表位表达盒,ExPASy预测表示该表位盒为亲水性蛋白。以此多表位表达盒为目的基因,以pET-28a构建设计多表位疫苗。表明该蛋白有多个潜在抗原表位,并可依据预测得到的蛋白二级结构、三级结构等参数信息及多个预测抗原位点构建ASFV多表位疫苗,表达纯化用于免疫试验。     

牛病毒性腹泻病毒E2蛋白多表位疫苗筛选及生物信息学验证

为了筛选牛病毒性腹泻病毒(BVDV)E2蛋白的多表位亚单位疫苗,本研究选用4种B细胞预测软件(immunomedicine group、ABCpred、BepiPred、SMVTriP)和2种T细胞预测软件(NetBoLApan、NetMHCIIpan)筛选出重叠肽作为优势表位,通过柔性linker连接成多表位疫苗,使用免疫信息学方法对抗原性、过敏源、理化性质、糖基化位点、二级和三级结构进行评估。通过二硫化物工程提高疫苗稳定性。使用分子对接评估疫苗构建体与免疫受体的结合能力,最后进行silico克隆。结果表明,成功构建17 000相对分子质量的可溶性蛋白质,免疫信息学结果表明,疫苗构建体是非过敏性良好抗原,具有一个潜在的N-糖基化位点,在二级结构中α螺旋占约3.2%,β折叠占约43.2%,无规卷曲占约53.6%。三级结构Ramachandran作图发现优势区域中含有88.2%残基,进行细化后优势区域的残基增加到93.5%,3D模型表位作图也证明多表位疫苗具有良好的免疫原性,二硫化物工程确定出3对残留物可以形成二硫键,分子对接表明疫苗构建体与TLR3受体具有高亲和力,最后密码子优化和silico克隆确保设计的亚单位疫苗在大肠杆菌K12表达系统中更高表达。免疫信息学分析表明这种多表位疫苗可以有效表达并能够诱导强烈的T细胞和B细胞免疫应答。本研究为BVDV E2多表位疫苗的设计提供了一种新的方法。     

弓形虫多表位PLGA纳米疫苗的研究

构建弓形虫多表位PLGA纳米疫苗并评估其可行性,预测弓形虫TgMIC3蛋白的B、T淋巴细胞优势抗原表位,联合抗原表位SAG1₍(238-256))、GRA7₍(20-28))和AS15,构建出新型多表位肽,用生物信息学工具对其理化性质、三级结构和分子对接能力等特征进行分析;原核表达并纯化多表位重组蛋白(multi-epitope protein, MEP),通过Western blot鉴定纯化效果;搭建MEP-PLGA纳米递送体系,对纳米颗粒进行表征。结果表明,多表位肽为亲水性蛋白非过敏原,具有一定抗原性,抗原表位均呈现在蛋白表面,能与MHC分子H-2-Dd稳定结合;可在BL21(DE3)大肠埃希氏菌表达系统中稳定表达,并能被特异性抗体所识别;构建的MEP-PLGA纳米递送体系包封为54.42%,纳米颗粒饱满,大小均一。成功设计并构建出弓形虫多表位PLGA纳米疫苗,为弓形虫新型纳米疫苗的研发奠定了基础。     

弓形虫致密颗粒蛋白GRA12的生物信息学分析

为分析并预测弓形虫致密颗粒蛋白GRA12基因编码蛋白的结构、功能以及其作为疫苗候选抗原的可能性,本研究从Gen Bank数据库获取GRA12基因序列,通过在线蛋白分析专家系统(Expasy)并结合GENERUNR、DNAStar、DNAMAN等生物信息学分析软件对GRA12序列的编码区进行分析、对该基因编码蛋白质的理化性质、信号肽、跨膜结构域、二级结构、亲/疏水性、抗原表位等信息预测。结果表明:该基因全长1 311 bp,编码436个氨基酸,蛋白性质稳定,理论分子质量约为47.8 ku,无信号肽,有6个跨膜区,14个丝氨酸磷酸化位点、7个苏氨酸磷酸化位点、3个酪氨酸磷酸化位点、18个O-糖基化位点、3个乙酰化蛋白附着位点、1个酪氨酸硫酸化位点、1个潜在的N-糖基化位点、1个棕榈酰化位点,15个潜在的抗原表位。研究结果分析说明GRA12有潜力成为弓形虫疫苗候选抗原。     

牛源致脑炎大肠杆菌FimD、PilN蛋白的生物信息学分析和优势B细胞表位预测

为了筛选出牛源致脑炎大肠杆菌S9922 FimD、PilN蛋白的优势B细胞表位,本试验采用生物信息学分析工具ProtParam、TMHMM、NetPhos、DNASTAR软件、SOPMA、SWISS-MODEL、BepiPred、Immunomedicine Group等对FimD、PilN蛋白进行理化性质、跨膜区、信号肽、糖基化位点、磷酸化位点、二级结构、三级结构和B细胞表位预测,并进行综合分析,最终得出优势B细胞表位。结果显示,FimD、PilN蛋白都为亲水、稳定蛋白,无规则卷曲在二级结构中所占比例最高;FimD蛋白共有48个磷酸化位点,不存在跨膜区和信号肽;PilN蛋白共有85个磷酸化位点,PilN蛋白在1～50位氨基酸上可能出现跨膜区,26～27位氨基酸上出现信号肽;多种参数综合分析最终得到潜在的优势B细胞表位,FimD蛋白：7～18、144～152、307～315、365～373;PilN蛋白：77～86、138～149、516～524。通过对FimD、PilN蛋白进行综合分析,最终得出潜在的优势B细胞表位,为牛源致脑炎大肠杆菌多表位疫苗的进一步研究提供参考依据。     

H6亚型禽流感病毒血凝素蛋白线性表位的预测与鉴定

应用生物信息学方法预测H6亚型禽流感病毒血凝素蛋白(HA)线性抗原表位,并对所获表位的免疫原性进行初步鉴定,为流感病毒表位疫苗研制和H6亚型特异性ELISA检测方法奠定基础。依据近年流感病毒流行趋势,从GenBank下载具有代表性的H6、H5、H7和H9亚型禽流感病毒血凝素蛋白的氨基酸序列。利用DNA Star软件进行H6同亚型间氨基酸序列保守性分析,再将H6与H5、H7、H9不同亚型之间氨基酸同源性进行比较,然后借助在线服务器ExPASy和IEDB对序列进行抗原性、亲水性、柔韧性、二级结构和表面可及性预测。最后去除H6与H5、H7、H9亚型氨基酸同源区域,选择H6亚型氨基酸相对保守区域并且抗原表位综合预测结果较优的几个片段,所选择表位长度为15个氨基酸。合成所获得的优势线性表位,并用间接ELISA方法对所获表位的免疫原性进行鉴定。预测后获得4个线性抗原表位,经鉴定免疫原性最好的为表位A,最差的为表位B。     

猪圆环病毒2型全基因组序列分析及Cap蛋白CTL表位预测

【目的】监测当前湖南省猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)流行毒株及其衣壳蛋白(capsid protein, Cap)变异情况,并预测Cap蛋白细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte, CTL)表位,为新型PCV2疫苗研制和病毒净化提供参考依据。【方法】本研究对2019-2021年于湖南省6个地区收集的17份PCV2阳性组织样品进行PCV2全基因组序列扩增及测序分析,绘制系统进化树,利用生物信息学方法分析Cap蛋白氨基酸变异情况,并预测CTL表位。【结果】系统进化树显示,获得的17株PCV2全基因组序列中,1株PCV2a、7株PCV2b和9株PCV2d。Cap蛋白氨基酸序列比对分析发现,共有16个氨基酸残基突变位点位于病毒Cap蛋白表面,且有11个突变位点参与构象型表位的形成。此外,共预测出9个PCV2 Cap蛋白潜在的CTL表位,其中4个表位(16-24、28-36、136-144和179-187位氨基酸)在GenBank的1 610株PCV2不同基因型毒株中高度保守。通过TCR-pMHC复合物3D结构对4个保守性...     

非洲猪瘟病毒P72蛋白合成肽疫苗的构建及其免疫效力评估

【目的】构建非洲猪瘟病毒CAS19-01/2019株(GenBank登录号:MN172368.1)结构蛋白P72的合成肽疫苗,通过免疫小鼠评估合成肽疫苗的免疫效力。【方法】利用ProtParam、SOPMA等软件分析P72蛋白的理化性质与结构信息,通过ABCpred、SVMtrip、IEDB预测P72蛋白的T细胞与B细胞抗原表位,筛选出显著的表位多肽区域,合成多肽辅以弗氏佐剂腹腔注射免疫小鼠,检测免疫组小鼠产生的特异性抗体、T淋巴细胞亚群、脾脏淋巴细胞增殖、细胞因子白介素4(IL-4)、IL-2、γ干扰素(IFN-γ)、免疫球蛋白(IgG),从体液免疫与细胞免疫角度评估合成肽的免疫效力。【结果】综合分析得出P72蛋白是稳定性亲水蛋白,二级结构中α-螺旋、β-转角、延伸链、无规则卷曲分别占19.35%、5.42%、25.08%和50.15%。筛选出了P72蛋白的8个优势抗原表位,626－634、520－528、298－306、203－211位氨基酸处为T细胞抗原表位,587－606、232－251、110－129、39－58位氨基酸处为B细胞抗原表位。整合优势表位合成2个多肽P72-1与P72-2,首次免疫小鼠14 d时可检测到P72-1与P72-2的特异性抗体,首免后28 d达到最高值,其最高抗体效价分别为1∶25 600与1∶12 800;免疫后小鼠T淋巴细胞亚群CD4^＋/CD8^＋显著上升(P＜0.05);脾脏淋巴细胞增殖试验结果显示,免疫组淋巴细胞数量均极显著升高(P＜0.01);细胞因子IL-4、IL-2、IFN-γ含量均极显著增加(P＜0.01)。【结论】本研究成功研制2种合成肽疫苗,在免疫效力上P72-2高于P72-1,二者都能产生高水平的特异性抗体,刺激脾脏淋巴细胞增殖,诱导产生细胞因子IL-4、IL-2、IFN-γ,本研究为非洲猪瘟合成肽疫苗研制奠定技术基础。     

猪瘟病毒E2蛋白抗原表位的研究

蛋白质抗原表位 (抗原决定簇 )是蛋白质抗原性的物质基础 ,一个蛋白质分子可带有多个不同的抗原决定簇 ,即抗原表位 (epitopes)。通常 ,抗原表位是指氨基酸序列已经清楚的抗原决定簇。蛋白质抗原表位的研究 ,对于设计具有免疫原性和中和活性的多肽、新型疫苗分子及新型诊断试剂具有较大意义。B细胞蛋白抗原表位的预测自从80年代Hopp和Woods提出亲水性参数对抗原表位预测的方法以来 ,已有许多参数、算法发表 [1～10],对B细胞蛋白抗原表位研究起到了巨大的推动作用。本文就猪瘟病毒(SFV)E2蛋白抗原表位的研究概况作一介绍。1猪瘟病毒E2抗…     

禽波氏杆菌外膜蛋白A的克隆测序与生物信息分析

本文旨在克隆禽波氏杆菌外膜蛋白OmpA的编码基因,并预测OmpA蛋白二级结构和B细胞抗原表位,从而探讨禽波氏杆菌外膜蛋白OmpA在免疫保护中所起的作用。作者对禽波氏杆菌的外膜蛋白ompA基因进行PCR扩增、克隆及序列测定。应用生物信息学相关软件和方法,对禽波氏杆菌OmpA蛋白的二级结构和B细胞抗原表位进行预测。禽波氏杆菌ompA基因全长597bp,编码199个氨基酸。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OmpA蛋白有5个B细胞优势抗原表位区域、2个糖基化位点。本研究为进一步分析禽波氏杆菌免疫机理、制备单克隆抗体和设计表位疫苗等奠定理论基础。     

Vaccination with a novel multi-epitope ROP8 DNA vaccine against acute Toxoplasma gondii infection induces strong B and T cell responses in mice

Rhoptry proteins (ROPs) are involved in the cell invasion and parasitophorous vacuole (PV) formation and also vital for survival of Toxoplasma gondii (T. gondii) within host cells. ROP8 have a main role during the early phase of infection and can express in tachyzoite and bradyzoite forms. In the present study, we designed a novel multi-epitope DNA vaccine encoding the potential B and T-cell epitopes from ROP8 protein to evaluate the immunity and protective efficacy against acute T. gondii infection in BALB/c mice. For this purpose, several bioinformatics online servers were used. At first, the potential epitopes were selected for T and B cells using immune epitope database (IEDB) and BCPREDS online services. Then, the selected epitopes were fused together by SAPGTP linker. Finally, the physico-chemical features, secondary and tertiary structures, antigenicity, and allergenicity of the peptide were evaluated through different bioinformatics tools. Lastly, the multi-epitope peptide was successfully cloned into pcDNA3.1 expression vector. The DNA vaccine was subcutaneously injected into BALB/c mice and the immune responses of the vaccinated mice and controls were determined. The obtained results revealed that the multi-epitope ROP8 peptide has 183 amino acid residues with average molecular weight (MW) of 18.974 kDa. More than 98 % residues of the peptide were incorporated in favored and allowed regions of the Ramachandran plot. The antigenicity of multi-epitope peptide were estimated 0.8751 and 0.7649 by ANTIGENpro and VaxiJen servers, respectively. BALB/c mice immunized with DNA vaccine showed significantly increased the level of specific anti-T. gondii antibodies (P < 0.05), and a mixed IgG1/IgG2a response with predominance of IgG2a production. The immunized mice also displayed a TH1-type cellular immune response with production of IFN-γ and prolonged survival time, compared with the control groups (P < 0.05). The findings revealed that the multi-epitope ROP8 DNA vaccine induced strong humoral and cellular responses and prolonged the survival time in BALB/c mice, suggesting selection of potential epitopes may be a promising strategy for the design of multi-epitope-based vaccines.     

细胞的抗原表位研究方法

多表位疫苗有望成为预防多种病原体感染的理想疫苗,因而被认为是将来疫苗的发展方向。抗原表位是研究抗原的免疫机制和表位疫苗的基础,近年来在表位研究方面取得了一些可喜的进展,特别是抗原表位的研究方法。B细胞表位的研究方法已经不局限于通过交叠合成多肽进行研究,又诞生了噬菌体随机肽库以及表位预测等方法;在T细胞抗原表位的研究方面也有了相应的预测方法,尤其是将ELISPOT试验、体外抗原提呈试验等应用于T细胞表位活性的鉴定,极大的促进了T细胞表位的研究进展。文章全面系统地对B细胞表位与T细胞表位的研究方法的进展进行了综述。旨在为表位和表位疫苗的研究提供先进的多种技术方法。     

猪流感病毒多表位融合蛋白对小鼠的免疫原性分析

作者拟利用表位多肽的抗原性及黏膜佐剂免疫增强作用,设计可通过黏膜途径免疫接种的猪流感病毒通用型疫苗.体外合成H1N1、H3N2亚型猪流感病毒表位抗原基因,C末端串联大肠杆菌热敏性肠毒素LTb基因,构建pET30(a)-ep-LTb表达载体,利用SDS-PAGE、Western blot分析重组融合蛋白表达及生物学特性,小鼠免疫试验分析融合蛋白免疫原性.SDS-PAGE检测表达蛋白相对分子质量约38 ku,主要以包涵体形式存在.重组蛋白可与抗His-tag抗体和CTB抗体发生特异性反应.ELISA及HI试验检测,经黏膜途径免疫的小鼠产生了针对重组表位模拟抗原蛋白及H1N1、H3N2亚型猪流感病毒的血清抗体及局部黏膜分泌型IgA抗体.利用猪流感病毒表位抗原与LTb基因串连获得的融合蛋白具有良好的免疫原性和反应原性,且在黏膜接种局部产生理想的分泌型IgA抗体,能有效阻断病原由黏膜局部感染,为研制猪流感病毒通用型疫苗奠定了基础.     

猪圆环病毒2型衣壳蛋白优势B细胞表位重组蛋白免疫原性研究

猪圆环病毒2型(PCV-2)衣壳蛋白(Cap)是研制基因工程疫苗和血清抗体检测方法的主要候选抗原。为筛选免疫原性强的Cap抗原表位,将定位在Cap上的6个B细胞线性表位的编码基因序列重新组合,命名为R1234、R1235、R1236、R2345、R2346和R3456,然后克隆至pET32a原核表达载体,转化到大肠埃希菌中进行诱导表达。通过对表达和纯化条件的优化,最终获得6个多抗原表位串联体的重组蛋白。Western blot和间接ELISA结果显示,6组重组表位蛋白均能被PCV-2阳性血清特异性识别,具有良好的反应原性。将其与完整Cap分别免疫Balb/c小鼠,检测免疫后血清中特异性抗体和细胞因子水平以及脾脏淋巴细胞中CD4^+和CD8^+T淋巴细胞的比例。结果表明,R2346组合刺激机体产生的特异性抗体和细胞因子IFN-γ、IL-4的水平明显高于其他组,脾脏淋巴细胞中CD4^+和CD8^+T淋巴细胞含量与对照组相比显著增加(P<0.05),说明该重组蛋白能够刺激体液免疫和细胞免疫反应。因此,筛选获得的R2346重组表位蛋白可以作为研制PCV-2多表位基因工程疫苗和血清抗体诊断方法的候选抗原,用于PCV-2的预防和控制工作中。     

伪狂犬病病毒gB蛋白抗原表位基因串联构建及原核表达

本试验通过自行设计两段引物,利用重叠延伸PCR方法,将伪狂犬病病毒(PRV)gB基因两段优势抗原表位序列串联,克隆至pMD18-T载体,测序正确后双酶切连接至pET-32a(+)载体,构建重组质粒;重组质粒转化入大肠杆菌BL21(DE3)受体菌,经IPTG诱导后,通过SDS-PAGE和Western blotting检测融合蛋白表达情况。经检测,诱导后的重组蛋白获得表达,重组蛋白大小约为54ku,其中串联蛋白大小约为34ku。该重组蛋白可与伪狂犬病病毒gB蛋白单克隆抗体发生特异性反应,表明重组蛋白的抗原性良好。     

羊口疮病毒B2L蛋白抗原表位预测及重组蛋白设计与验证

为得到羊口疮病毒（ORFV）B2L蛋白的可能抗原表位及截短后高效表达的表位蛋白，本试验采用DNAStar、Mega 7.0等软件对部分NCBI已登录的B2L基因序列进行分析，并应用不同在线服务器对其编码蛋白的信号肽、跨膜区、细胞毒性T细胞表位、辅助性T细胞表位、B细胞表位和二级结构进行预测，同时参考多模板进行三级结构预测，综合抗原表位、亲水性、表面可及性和抗原指数等主要预测数据进行抗原位点分析及融合His·tag抗原表位蛋白的设计，构建并原核表达截短后高效表达的表位蛋白。结果显示，得到了几个可能的优质抗原表位，分别为88-93、133-138、172-175、251-254、311-313和370-377位氨基酸；纯化并复性的蛋白以多聚体形式存在；Western blotting结果显示，其具有良好的反应原性。该研究确定了ORFV B2L蛋白抗原位点，构建并原核表达了截短后高效表达的表位蛋白，为羊口疮诊断制剂及亚单位疫苗的研究奠定了基础。     

B细胞抗原表位预测方法的研究进展

抗原表位是抗原分子的主要功能单位。B细胞抗原表位的准确定位对疫苗设计、诊断试剂的研发及高通量抗体的制备均具有重要意义。作者对目前常用的B细胞线性表位预测方法和B细胞构象表位预测方法进行概述,并对不同预测方法进行比较,旨在为病原微生物抗原表位研究提供一定的理论参考。     

Advance on Prediction Methods of B-cell Antigen Epitope

Antigen epitopes are the basic functional units of antigen.B-cell antigen epitope prediction is important for vaccine design, development of diagnostic reagents and preparation of high-throughput antibody.This paper summarized the recent advances on prediction methods of B-cell linear epitopes and B-cell conformational epitopes, and compared these prediction methods in order to provide theoretical references for the researches of antigen epitopes.