SARS冠状病毒E、M基因序列比较及B细胞抗原表位预测

为了比较SARS冠状病毒分离株E、M基因序列及氨基酸序列之间的差异,分析E、M蛋白的可能B细胞抗原表位。利用Lasergene软件包中的Editseq将E、M基因从SARS-CoV全基因序列中截取出,再翻译成氨基酸序列,用Clustal X软件分析它们之间的异同,然后利用Protean软件进行氨基酸序列分析,预测E、M蛋白的B细胞抗原表位。结果证明SAPS-CoV的E、M基因序列相当保守,变异甚少,并分别预测出E、M蛋白有2段和7段可能为B细胞抗原表位。     

肺炎链球菌TCSs中WalR的克隆表达、保守性及抗原表位分析

通过构建PET28a-WalR表达载体并在大肠杆菌BL21中表达WalR重组蛋白,以评价其对C57小鼠的免疫原性;并分析其在不同血清型肺炎链球菌中的保守性和B细胞的抗原表位。以肺炎链球菌D39血清型WalR基因为模板,构建重组质粒PET28a-WalR并转入BL21诱导表达目的蛋白质。采用Clustal X 2.1软件对WalR蛋白在不同血清型S.pn中的保守性进行分析;利用DNASTAR软件对其B细胞抗原表位进行分析。结果显示,成功构建PET28a-Wal R重组表达载体,经IPTG诱导后有大量高纯度的目的蛋白质,但其主要以包涵体形式存在;Wal R蛋白在不同血清型肺炎链球菌中高达99.4%,其B细胞抗原表位可能位于9-16、35-42、95-111、113-135、150-161、200-218等氨基酸序列位点。成功获得大量以包涵体形式表达的肺炎链球菌Wal R重组蛋白,并对其保守性和抗原表位进行了系统分析。     

绿脓杆菌外膜蛋白OprF的生物信息学分析

[目的]利用生物信息学方法预测绿脓杆菌外膜蛋白OprF的理化性质、高级结构和细胞表位。[方法]采用在线软件预测OprF蛋白的理化性质;Signal P 4.1软件预测OprF信号肽序列;利用TMHMM软件预测ACFA蛋白跨膜结构;SOPMA服务器预测蛋白的二级结构;Swiss-Model程序预测OprF三维结构;综合ABCpred与Bepi Pred方案预测OprF的B细胞表位;运用神经网络法预测OprF的CTL表位;使用MHC-Ⅱ类分子结合肽程序预测OprF的Th细胞表位。[结果]OprF为亲水性蛋白;1~24位氨基酸为信号肽序列;存在多个酶切位点;无跨膜结构并定位于细胞膜外;二级结构中含无规则卷曲34.36%、α-螺旋31.90%、β-转角11.66%、β-片层22.09%;并可能存在3个B细胞表位、2个CTL表位、4个Th细胞表位。[结论]系统分析了OprF蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、二级与三级结构,以及B、T细胞抗原表位。     

轮状病毒LLR株VP7抗原表位的预测与验证

在GenBank中检索A组轮状病毒不同血清型的VP7基因信息,在氨基酸水平上与G10血清型LLR株的VP7序列进行序列对比,分析其血清型特异的氨基酸保守序列位点。结合蛋白质二级结构预测理论方案,设计合成3条具有轮状病毒G10血清型特异性氨基酸序列的多肽。通过检测合成肽对轮状病毒免疫血清与LLR抗原的结合抑制,证实三条多肽均具备了LLR表位属性。     

A型肉毒神经毒素(BoNT/A)基因序列分析及其B细胞表位预测

比较GenBank中4个不同毒株的A型肉毒神经毒素（BoNT／A）的基因组序列,发现其基因序列的一致性高迭92．2％-99．9％。基于保守性高的BoNT／A氨基酸序列,根据BioSun和LaserGene软件包中的表住分析相关参数,辅以对BoNT／A蛋白的二级结构的分析,综合预测BoNT／A的B细胞表位。结果表明,BoNT／A轻链的142-150、284-292区段,轻链的284-292,重链的440-450、465-480、538-549、699-710、751-760、1087-1095、1224-1231、1263-1270区段是B细胞表位优势区的可能性较大。多参数方案井结合不同软件综合预测BoNT／A蛋白的B细胞表位,为进一步实验鉴定BoNT／A的B细胞表位及其多表位疫苗设计和研究奠定了基础。     

山羊痘病毒P32基因序列分析及其B细胞表位预测

目的：比较山羊痘病毒不同分离株间P32基因的同源性,并对其B细胞表位进行预测。方法：选取GenBank上10株不同山羊痘毒株P32基因序列,采用DNAsis MAX序列分析软件对该基因序列进行同源性分析,并以B细胞表位分析参数及蛋白质二级结构分析数据,综合预测P32蛋白B细胞表位。结果：10株不同山羊痘毒株P32基因核苷酸及氨基酸序列同源性分别为99.4%和98.4%;在P32蛋白的肽链中,19-60、64-80、98-118、138-182和214-275区段亲水性强,17-45、64-75、88-97、110-128、152-165和201-251区段柔韧性好,150-172、200-255区段抗原指数高,而31-59、101-119、142-145、165-172和215-252区段表面可及性高,42-56、159-181、200-208和227-259区段。结论：不同山羊痘病毒株间P32基因具有较高的同源性,P32蛋白227-251区段可能是B细胞表位优势区,为P32蛋白功能的深入研究与新型疫苗的设计提供一定的基础。     

猪水疱病病毒外壳蛋白的二级结构和抗原表位预测

以SVDV外壳蛋白基因序列为基础,采用Chou-Fasman法、Garnier-Robson 法和Karplus-Schulz法预测蛋白质的二级结构;按Kyte-Doolittle方案、Emini方案和Jameson-Wolf方案预测SVDV外壳蛋白的B细胞表位。预测结果表明,SVDV外壳蛋白的二级结构较为复杂,含有较多的转角和无规则卷曲等柔性区域以及α-螺旋和β-折叠区段;SVDV外壳蛋白的VP1、VP2和VP3上均有多个区域为B细胞优势表位,其中,VP1蛋白的B细胞表位优势区域比VP2和VP3蛋白的多,与已鉴定的B细胞表位相比较,该方法预测的结果有较高的准确度。为实验确定SVDV外壳蛋白的B细胞表位和反向疫苗学设计提供理论基础。     

副溶血性弧菌外膜蛋白K的B细胞线性表位预测

目的预测副溶血性弧菌外膜蛋白K(OmpK)的B细胞线性表位。方法 NCBI下载已登录的OmpK的基因序列,对其进行生物信息学分析,应用DNAStar protean软件综合分析OmpK蛋白的二级结构、柔性、表面可能性、亲水性和抗原指数等多种参数,预测其B细胞线性表位。结果 OmpK蛋白的优势B细胞线性表位位于肽链的第7-13、25-36、63-69、140-147、182-188、234-239区段。结论预测得到OmpK蛋白的6个优势B细胞线性表位,为进而克隆表达串联表位蛋白,研制副溶血性弧菌多表位疫苗奠定基础。     

结核分枝杆菌Rv0081基因编码蛋白的生物信息学分析

运用生物信息学分析软件预测结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, Mtb）Rv0081蛋白的生物学特征及筛选潜在的优势抗原表位。 从NCBI数据库获取Mtb Rv0081蛋白的氨基酸序列，利用生物信息学分析软件ProtParam、ProtScale及TMPRED分析Rv0081蛋白的理化性质及亲疏水性；TMHMM、SignalP-5.0 Server预测蛋白的跨膜区及信号肽；NetNGlyc-1.0 Server、NetPhos 3.1 Server分别预测蛋白的糖基化位点及磷酸化位点；STRING预测能与Rv0081相互作用的蛋白；分别运用SOPMA、SWISS-MODEL预测蛋白的二、三级结构；综合运用softberry、WoLF PSORT预测蛋白的亚细胞定位；运用DNAStar预测蛋白的B细胞抗原表位；综合运用SYFPEITHI、NetCTL 1.2 Server、Net MHC pan 4.1 server预测蛋白的CTL细胞抗原表位；综合运用SYFPEITHI、Net MHCII pan 4.0 server预测蛋白的Th细胞抗原表位。 结果表明，Rv0081蛋白由114个氨基酸组成，相对分子质量为12 356.32，亚细胞定位于细胞质中，为稳定的疏水性蛋白，无跨膜区和信号肽，含有1个糖基化位点及9个磷酸化位点；二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成，结构较松散；与hycE、hycP、Rv0088、Rv0083、hycD、hycQ、Rv0082、devR、Rv0080及Rv0079蛋白存在相互作用关系；综合分析各软件预测结果筛选出6个优势B细胞抗原表位、6个优势CTL细胞抗原表位及7个优势Th细胞抗原表位。Mtb Rv0081蛋白具有较多潜在的候选B、T细胞抗原表位，可作为研发新型结核疫苗的候选抗原。     

狂犬病病毒CVS-11核蛋白B细胞线性抗原表位研究

为阐明狂犬病病毒CVS-11核蛋白B细胞线性抗原表位,本研究通过合成肽模拟B细胞线性抗原表位,采用免疫学方法对生物信息学分析获得的狂犬病病毒CVS-11核蛋白潜在B细胞线性抗原表位进行验证。结果显示,狂犬病病毒CVS-11核蛋白355~369、385~400位氨基酸序列合成肽免疫小鼠血清经间接酶联免疫吸附试验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测抗多肽抗体效价达到1∶12 800以上;抗多肽抗体在免疫印迹试验(Western blot,WB)中识别变性狂犬病病毒CVS-11核蛋白抗原,在间接荧光抗体试验(Indirect fluorescent antibody,IFA)中识别感染BHK-21细胞的狂犬病病毒CVS-11核蛋白抗原。因此,狂犬病病毒CVS-11核蛋白355~369、385~400位氨基酸序列经证实为B细胞线性抗原表位。     

沙眼衣原体多形态膜蛋白D基因的克隆表达及其免疫血清中和作用研究

通过DNA重组技术表达沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis,Ct)多形态膜蛋白D(polymorphic membrane protein D,PmpD),用Ct-PmpD重组蛋白(rCt-PmpD)制备免疫兔血清,观察该免疫血清在鸡胚攻毒试验中的保护作用。采用PCR技术从Ct L2型基因组中扩增PmpD基因,连接pET32a(+)表达载体,转化宿主细胞E.coliBL21(DE3),IPTG诱导表达rCt-PmpD,用Ct L2免疫兔血清Western Blot(WB)检测其抗原性。复性后的rCt-PmpD免疫家兔制备免疫血清,免疫荧光法(IF)检测其免疫原性,并用鸡胚攻毒试验检测其中和活性。rCt-PmpD在工程菌中获得高效表达,以包涵体的形式存在胞浆中,WB结果显示rCt-PmpD能被Ct L2免疫兔血清识别。用rCt-PmpD免疫家兔获得的血清在IF中能与Ct L2反应;中和试验表明,rCt-PmpD免疫血清能有效保护鸡胚免于死亡。成功构建重组表达载体rpET32a-PmpD,表达的rCt-PmpD具有良好的免疫原性,rCt-PmpD免疫血清具有中和活性,为进一步研制亚单位疫苗奠定基础。     

Mapping of T cell epitopes using recombinant antigens and synthetic peptides.

Two complementary approaches were used to determine the epitope specificity of clonal and polyclonal human T lymphocytes reactive with the 65-kd antigen of Mycobacterium leprae. A recombinant DNA sublibrary constructed from portions of the 65-kd gene was used to map T cell determinants within amino acid sequences 101-146 and 409-526. Independently, potential T cell epitopes within the protein were predicted based on an empirical analysis of specific patterns in the amino acid sequence. Of six peptides that were predicted and subsequently synthesised, two (112-132 and 437-459) were shown to contain human T cell epitopes. This corroborated and refined the results obtained using the recombinant DNA sublibrary. Both of these regions are identical in M. leprae and M. tuberculosis and are distinct from the known B cell epitopes of the 65-kd protein. This combination of recombinant DNA technology and peptide chemistry may prove valuable in analysis of the cellular immune response to infectious agents.     

EB病毒潜伏膜蛋白1的B细胞表位预测

目的 预测EB病毒潜伏膜蛋白1(Latent Membrane Protein 1,LMPl)的B细胞表位.方法 基于EB病毒基因组序列,采用DNAStar Lasergene软件包中的Protean软件,对LMP1的亲水性,表面可能性,抗原指数及其二级结构中的柔性区域进行分析,并结合吴玉章的抗原指数预测法预测其B细胞表位.结果 B细胞表位最有可能位于潜伏膜蛋白N端第356-358,2-19,249-314区段或其附近,而潜伏膜蛋白N端第185-223区段内或附近也可能存在B细胞表位.结论 用多参数预测EB病毒LMP1的B细胞表位,为鼻咽癌的筛查及抗肿瘤转移靶向治疗的分子免疫学研究奠定基础.     

扁豆过敏原LenC3蛋白B细胞抗原表位预测及同源建模

目的：通过应用生物信息学软件模拟、分析预测扁豆过敏原Len c 3蛋白的结构、性质及B 细胞抗原表位, 为探索基于扁豆过敏原Len c 3 抗原表位的改造提供依据。方法：从Uniprot 蛋白质数据库中得到扁豆过敏原Len c 3的氨基酸序列,通过生物信息学软件Swiss-Model及Swiss-PdbViewer 4.0 模拟和分析扁豆过敏原Len c 3蛋白的结构,使用DNAStar软件对其B细胞抗原表位进行模拟、分析预测。结果：扁豆过敏原Len c 3蛋白为疏水性蛋白,在氨基酸残基第7-26 位有一跨膜区,Ramachandran 图评估扁豆过敏原Len c 3蛋白的三维结构显示其空间构象稳定,Len c 3蛋白潜在的B细胞抗原表位为35-36,48-50,66-71,87-90。结论：本研究通过对扁豆过敏原Len c 3蛋白进行生物信息学分析获得了该过敏原的结构、性质及潜在的B 细胞抗原表位,为进一步了解和掌握扁豆过敏原Len c 3蛋白的结构功能以及抗原性改造、单克隆抗体制备、表位疫苗设计等提供重要的线索。     

HCV抗原表位预测

应用网络生物信息资源查找丙型肝炎病毒基因组全序列,用软件Lasergene中的EditSeq将来自中国河北株mRNA序列翻译为氨基酸序列,尔后用程序Protean进行氨基酸序列分析,对HCV各区段的B细胞抗原指数进行预测。同时又在两个网站对中国汉族人中频率较高的HLA基因型进行CD8和CD4T细胞表位预测。B细胞和T细胞抗原表位预测结果对于HCV诊断试剂和疫苗研制有重要的指导意义。     

不同亚型乙肝病毒Pre-S(2)蛋白二级结构及抗原表位的预测与比较

本文采用Chou和Fasman方法预测adw,adr,ayw三种亚型的乙肝病毒Pres(2)蛋白的二级结构;并用双亲性方案和亲水性方案分析了抗原表位。结果显示三者均可能含有较多的β片层和β转折;N-末端30个残基所形成的二级结构较保守,而C-末端顺序的构象在亚型间差别较大;Th细胞识别的表位可能在39—49肽段;B细胞识别的表位可能主要在12—18残基或其附近。     

HIV-1辅助蛋白Vpr多肽抗体的制备与鉴定

预测Vpr蛋白的B细胞抗原表位,并利用合成的B细胞表位肽制备Vpr特异性抗体。应用生物信息学技术获得Vpr蛋白共享氨基酸序列并预测其潜在B细胞抗原表位,与载体蛋白血蓝蛋白(KLH)偶联合成多肽并免疫家兔,鉴定及纯化获得的多肽特异性抗体。软件预测显示,Vpr蛋白N端的第3～19位(N)和C端的第82～95位(C)氨基酸序列为潜在B细胞抗原表位;ELISA检测抗血清中多肽特异性抗体的效价都达到1:105以上;Western-Blotting结果显示,无论对HIV-1B亚型还是CRF07_BC重组型的Vpr蛋白,其多肽N抗体和C抗体均能特异性识别;免疫沉淀结果显示,Vpr多肽N和C抗体也能特异性结合未变性的野生型Vpr或GFP-Vpr融合蛋白。利用生物信息学技术能成功预测Vpr蛋白B细胞抗原表位,免疫所获得的抗体具有较好的特异性和应用性。     

Identification of epitopes of trichosanthin by phage peptide library

The phage displayed random peptide library has recently emerged as a powerful technique for analyzing Ab-Ag interactions. In this study, the method was employed to identify epitopes of trichosanthin. Two monoclonal Abs (4B5, 2E9) which recognized different epitopes of trichosanthin (TCS) were selected and a phage-peptide library with nine amino acids (9 aa) was used to screen the positive phage clones that have high affinity to the mAbs. Two groups of phage clones that carried peptide-specific binding to mAbs were identified by the screen. The identified phage clones carried peptide-specific binding to 4B5 and 2E9 mAbs were immunized in mice. To evaluate mimotope of selected phages, the specific binding activity to TCS was measured in the serum from phage-immunized mice. They all showed positive results. The conserved interaction motifs were deduced from the peptide sequences of each group of selected phage clones. When compared the motif sequence with the sequence of TCS, it was predicted that 4B5-corresponding epitope was located at 27-37 aa of TCS protein and 2E9-corresponding epitope was located at 41-48 aa of TCS. The predicted sequence of 4B5-corresponding epitope was further confirmed by site-directed mutation of TCS protein. The data showed that the expressed TCS protein mutated in 4B5-corresponding epitope was unable to bind 4B5 mAb. The results suggested that the phage display peptide library is useful to identify Ag epitopes and to raise Ab in disease diagnosis and treatment.     

An in silico chimeric multi subunit vaccine targeting virulence factors of enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) with its bacterial inbuilt adjuvant

Enteric infections resulting in diarrheal diseases remain as major global health problems. Among bacteria, enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) causes the largest number of diarrheal cases. There is a great interest in developing an effective ETEC vaccine. An ETEC vaccine could focus on virulence factors present in ETEC pathogens and nontoxic Heat-labile B subunit (LTB). Chimeric proteins carrying epitopes, or adjuvant sequences increase the possibility of eliciting a broad cellular or humoral immune response. In-silico tools are highly suited to study, design and evaluate vaccine strategies. Colonization factors are among the virulence factor studied in the present work employing bioinformatic tools. A synthetic chimeric gene, encoding CfaB, CstH, CotA, and LTB was designed. Modeling was done to predict the 3D structure of protein. This model was validated using Ramachandran plot statistics. The predicted B-cell epitopes were mapped on the surface of the model. Validation result showed that 97.2% residues lie in favored or additional allowed region of Ramachandran plot. VaxiJen analysis of the protein showed high antigenicity. Linear and conformational B-cell epitopes were identified. The identified T-cell epitopes are apt to bind MHC molecules. The epitopes in the chimeric protein are likely to induce both the B-cell and T-cell mediated immune responses.