SARS病毒M蛋白的二级结构和B细胞表位预测

以SARS病毒基因组序列为基础,采用GarnierRobson方法、ChouFasman方法和KarplusSchulz方法预测蛋白质的二级结构;按KyteDoolittle方案、Emini方案和JamesonWolf方案预测SARS病毒M蛋白的B细胞表位。预测结果表明,在SARS病毒M蛋白N端第11～20、27～36区段和第133～141区段可能是α螺旋中心;M蛋白分子N端第20～27、34～37,44～56,61～64,70～76,79～97,117～132,142～147,165～176区段和第216～221区段可能是β折叠中心。在M蛋白N端第5～6、40～44、105～107、112～116、189～190、202～203区段和第210～215区段具有较柔软的结构,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。SARS病毒M蛋白N端第1～15、37～47、99～120、181～192区段和第196～215区段内或附近很可能是B细胞表位优势区域。以蛋白质的二级结构预测作为辅助手段,用抗原指数,亲水性参数和可及性参数预测SARS冠状病毒M蛋白的B细胞表位,为实验确定SARS病毒M蛋白的B细胞表位和免疫识别研究奠定了基础 。     

奥利亚罗非鱼DMO和DMT蛋白二级结构和B细胞抗原表位的预测

以DMO和DMT氨基酸序列为基础,采用Garnier-Robson法、Chou-Fasman法和Karplus-Schulz法预测蛋白质的二级结构;按Kyte-Doolittle法、Emini法和Jameson-Wolf法预测DMO和DMT蛋白的B细胞抗原表位。预测结果表明：在DMO蛋白N-端第80～112,144～147,193～194,251～255,260～269区段和279～283区段,DMT蛋白N－端61～86,98～105,140～146,239～241区段和第269～273区段,可能是α-螺旋中心;DMO蛋白N-端第59～61,69～70,148～150区段和383～390区段,DMT蛋白的N-端第125～129,207～213,255～264区段和第281～284区段,可能是β-折叠中心;在DMO蛋白分子N-端40～41, 44～45,50～51,128～129,189～192,204～207,216～222,226～233,244～246,298～299区段和第323～326区段和DMT蛋白分子N-端第12～13,26～27,43～44,58～60,93～95,115～120,136～139区段和第149～151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。DMO蛋白N-端第1～5,41～51,65～67,86～89,98～110,154～170,183～203,205～248,258～264,284～291,293～298,270～375,389～392,402～410区域和DMT蛋白N-端第1～9,17～28,77～84,114～123,131～139,157～184,196～207区域可能是B细胞表位优势区域。以蛋白质的二级结构预测作为辅助手段,用抗原指数,亲水性参数和可及性参数预测DMO和DMT蛋白的B细胞表位,为DMO和DMT蛋白单克隆抗体的制备提供了线索,为系统研究奥利亚罗非鱼DMO和DMT基因的性别调控机理研究提供参考。     

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.     

猪胸膜肺炎放线杆菌flic蛋白二级结构与B细胞表位预测

目的:预测和分析猪胸膜肺炎放线杆菌(Actionobacillus pleuropneumoniae,APP)鞭毛蛋白(flic)的二级结构和B细胞表位.方法:利用生物信息学方法对flic基因推导的氨基酸序列进行结构特征和B细胞表位预测分析.结果:flic蛋白为非稳定型脂蛋白,含有2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点(39-42 SirD,164-167 SvkD)和3个蛋白质激酶C磷酸化位点(39-41 SiR,161-163 TsR、164-166 SvK).该蛋白无信号肽,在21Ala～38Ala处存在跨膜区的可能性最大.fljc蛋白的二级结构主要由无规卷曲区域、α-螺旋和β-折叠组成,而形成较少的转角结构.该蛋白的B细胞表位可能位于55～61和152～158区段内或其附近区域.结论:预测结果将有助于确定file蛋白的B细胞表位,为进一步研究flic基因功能及研制APP基因工程疫苗提供参考.     

小鼠可溶性ST2二级结构及B细胞表位的预测

目的:预测小鼠可溶性ST2的二级结构及B细胞表位。方法:采用SOPMA法预测小鼠可溶性ST2的二级结构;借助ProScale、Bcepred服务器,分析小鼠可溶性ST2的亲水性、可及性和柔韧性,并结合二级结构特征,预测小鼠可溶性ST2的B细胞表位。结果:小鼠可溶性ST2的二级结构由α螺旋(12.46%%)、无规卷曲(50.15%%)、β折叠(32.64%)和β转角(4.75%)组成。其B细胞表位可能位于N端第24～34、37～50、59～89、110～118、128～137、177～186、267～288和318～333氨基酸区段。结论:预测结果将有助于确定小鼠可溶性ST2的B细胞表位,为研制抗小鼠可溶性ST2抗体提供理论依据。     

结核分枝杆菌Rv1385的抗原表位预测分析

结核分枝杆菌生长缓慢,难以获得足量的天然蛋白抗原。而利用基因工程技术制备重组蛋白抗原,存在着表达量低、不易纯化,以及特异性较低等不利因素。随着生物信息技术的发展,研究者可根据生物信息学软件预测,选择合成优势抗原肽段,而不需克隆整个蛋白,具有简便、经济、特异性高等特点。因此,本研究应用生物信息学方法,预测结核分枝杆菌Rv1385蛋白的抗原表位并分析其优势表位,对了解Rv1385蛋白的免疫学特性及其与结核分枝杆菌致病的关系具有重要意义。首先,从NCBI数据库下载Rv1385的氨基酸序列,然后采用生物信息学软件PSIPRED Server预测蛋白质二级结构;BepiPred 1.0 Server和ABCpred预测该蛋白的B细胞抗原表位;BIMAS、SYFPEITHI及NetCTLpan 1.1 Server预测该蛋白的CTL表位;SYFPEITHI和NetMHCIIpan 3.2 Server预测该蛋白的Th细胞表位。最后综合分析预测结核分枝杆菌Rv1385的优势候选抗原表位。结果显示,Rv1385蛋白二级结构中,α螺旋占51.8%,β折叠占41.6%,无规卷曲占6.6%;共有4个B细胞抗原位点,位于109～124、152～169、178～192、198～209氨基酸区段;3个CTL表位,位于263～271、87～95、240～248氨基酸区段;5个Th表位,位于77～91、87～101、234～247、70～84、46～60氨基酸区段。生物信息学分析显示Rv1385含有潜在的B细胞和T细胞抗原表位,为该蛋白抗原表位的进一步研究及应用奠定了基础。     

胰岛素分子中的非螺旋氢键

以差值傅里叶技术对同晶置换途径测定的胰岛素结构进行精化后,用蛋白质分子内环境分析程序考查了胰岛素分子的非螺旋氢键。结果表明,几乎所有非螺旋氢键都集中分布在B链N端(B4～B6)和C端(B20—B26)伸展肽段,A链两段螺旋间的4肽(A9—A12)和C端5肽(A17—A21),及其之间。它们包括,A链和B链自身形成的氢键3对,A链与B链之间的氢键5对,侧链与主链间的氢键5对,以及分子间的氢键4对。它们对于胰岛素分子精细构象的形成和稳定,特别对于B链C端(B20—B26)肽段的特征折迭和A—B链的正确三维相关,具有重要作用。运用非螺旋氢键分析的结果,讨论了它们在蛋白质结构中可能的一般性作用,以及胰岛素C端和N端一系列修饰物结构-功能研究的结果,提出了胰岛素分子的二聚化及胰岛素原的C肽可能对分子的特征三维折迭具有保护性作用的看法。     

人白细胞介素-36受体拮抗剂的二级结构及B细胞表位的预测

[目的]预测人白细胞介素-36受体拮抗剂(interleukin-36 receptor antagonist,IL-36Ra)蛋白的特性及其B细胞抗原表位。[方法]以人IL-36Ra基因序列为基础,应用Expasy工具中Prot Param程序分析人IL-36Ra蛋白的氨基酸组成、理化性质和二级结构;采用Prot Scale网络服务器预测亲水性和柔韧性;采用Emini和Kolaskar方案分析其可及性。结合其二级结构的特性,进一步预测IL-36Ra的B细胞抗原表位。[结果]人IL-36Ra的二级结构主要由无规则卷曲(44.52%)、β折叠(30.97%)、α-螺旋(18.06%)和β-转角(6.45%)组成。IL-36Ra蛋白肽链的36-37、72-79、91-96、103-110、126-130和134-138区段为B细胞表位区域的可能性较大。[结论]该研究采用多参数方案综合预测人IL-36Ra蛋白的二级结构和B细胞表位,为深入鉴定IL-36Ra的抗原表位及试验方法探索其单克隆抗体奠定了理论基础。     

甲型H1N1流感病毒NA、PB2和PA表位抗原区段的克隆和表达

目的:分析比对甲型H1N1流感病毒神经氨酸酶(NA)、聚合酶B2(PB2)和聚合酶A(PA)抗原的序列,克隆表达保守的和变异的表位抗原区段,为免疫学诊断试剂的研究提供候选抗原。方法:采用BioSun生物学软件比较新近公布的A/H1N1流感病毒和我国猪流感病毒浙江株NA、PB2和PA抗原序列,并预测筛选NA、PB2和PA抗原表位保守区段与变异区段,采用PCR逐步合成法合成NA、PB2和PA表位抗原区段基因序列,并利用原核表达载体pBVIL1进行克隆表达。结果:筛选的保守表位抗原区段和变异表位抗原区段为NA/135～180aa、NA/310～350aa、PB2/1～80aa、PA/41～90aa、PA/231～280aa和PA/341～400aa;获得6条表位抗原区段基因序列,且6条表位抗原区段均获得了高效表达,得到纯化后的抗原。结论:获得了A/H1N1流感病毒NA、PB2和PA表位抗原区段,为进一步研制特异的甲型流感病毒快速诊断试剂提供了抗原储备。     

胰岛素分子中的非螺旋氢键

以差值傅里叶技术对同晶置换途径测定的胰岛素结构进行精化后,用蛋白质分子内环境分析程序考查了胰岛素分子的非螺旋氢键。结果表明,几乎所有非螺旋氢键都集中分布在B链N端(B4—B6)和C端(B20—B26)伸展肽段,A链两段螺旋间的4肽(A9—A12)和C端5肽(A17—A21),及其之间。它们包括,A链和B链自身形成的氢键3对,A链与B链之间的氢键5对,侧链与主链间的氢键5对,以及分子间的氢键4对。它们对于胰岛素分子精细构象的形成和稳定,特别对于B链C端(B20—B26)肽段的特征折迭和A—B链的正确三维相关,具有重要作用。运用非螺旋氢键分析的结果,讨论了它们在蛋白质结构中可能的一般性作用,以及胰岛素C端和N端一系列修饰物结构-功能研究的结果,提出了胰岛素分子的二聚化及胰岛素原的C肽可能对分子的特征三维折迭具有保护性作用的看法。     

人IL-32α二级结构及B细胞表位的预测

以人IL-32α的氨基酸序列为基础,采用SOPMA法预测IL-32α的二级结构;应用ProScale、Bcepred服务器和EMBOSS软件,分析人IL-32α亲水性、柔韧性、可及性和抗原性指数,并结合二级结构特征,预测IL-32α的届细胞表位．结果显示：IL-32α的二级结构由α螺旋（61．07％）和无规卷曲（38．93％）组成：其B细胞表位可能位于N端第87～94、102～108、121～127区段．预测结果将有助于确定IL-32α的B细胞表位,为研制抗人IL-32单克隆抗体提供了理论依据．     

拟南芥中PAP特异磷酸酶(AtAHL)的折叠识别与结构预测

通过现有的序列同源性比较、二级结构预测、三维结构预测和模拟方法,得到了拟南芥中PAP特异磷酸酶的三维结构.这是一种与酵母中的Hal2p蛋白质类似,并且N端为α＋β,C端为α/β结构域的多结构域蛋白质.分析预测所得结构,发现了Mg²⁺等金属离子的结合位点,推测了对Na⁺敏感的结构基础.这些结合位点与其生化功能相关.而且,通过结构与功能分析,讨论了蛋白质数据库(PDB)中同一个酶已有理论结构的不合理性.     

蛋白质复合物结构预测的集成分子对接方法

蛋白质分子间相互作用与识别是当前生命科学研究的热点,分子对接方法是研究这一问题的有效手段．为了推进分子对接方法的发展,欧洲生物信息学中心组织了国际蛋白质复合物结构预测（CAPRI）竞赛．通过参加CAPRI竞赛,逐步摸索出了一套用于蛋白质复合物结构预测的集成蛋白质一蛋白质分子对接方法HoDock,它包括结合位点预测、初始复合物结构采集、精细复合物结构采集、结构成簇和打分排序以及最终复合物结构挑选等主要步骤．本文以最近的CAPRI Target 39为例,具体说明该方法的主要步骤和应用．该方法在CAPRI Target 39竞赛中取得了比较好的结果,预测结构Model 10是所有参赛小组提交的366个结构中仅有的3个正确结构之一,其配体均方根偏差（L_Rmsd）为0．25nm．在对接过程中,首先用理论预测和实验信息相结合的方法来寻找蛋白质结合位点残基,确认CAPRI Target 39A链的A31TRP和A191HIS,B链的B512ARG和B531ARG为可能结合位点残基．同时,用ZDock程序做不依赖结合位点的初步全局刚性对接．然后,根据结合位点信息进行初步局部刚性对接,从全局和局部对接中挑出了11个初始对接复合物结构．进而,用改进的Rosetta Dock程序做精细位置约束对接,并对每组对接中打分排序前200的结构进行成簇聚类．最后,综合分析打分、成簇和结合位点三方面的信息,得到10个蛋白质复合物结构．竞赛结果表明,A191HIS,B512ARG和B531ARG三个结合位点残基预测正确,提交的10个蛋白质复合物结构中有5个复合物受体一配体界面残基预测成功率较高．与其他参赛小组的对接结果比较,表明HoDock方法具有一定优势．这些结果说明我们提出的集成分子对接方法有助于提高蛋白质复合物结构预测的准确率．     

γ-转角的研究进展

γ-转角是所有转角中数量位居第二的结构,约占整个蛋白质结构的3.4%。γ-转角有助于球形结构的形成,帮助肽链改变折叠方向,因此就更加有必要研究γ-转角的预测方法,从而提高蛋白质二级结构的预测精度。近几十年来关于γ-转角的预测方法越来越成熟,预测精度越来越高。本文综述了近年来对γ-转角研究进展,包括它的研究方法以及预测的准确度等。     

猪肌生成抑制素基因去信号肽蛋白二级构预测和B细胞表位分析

目的预测猪肌生成抑制素去信号肽蛋白的二级结构和B细胞优势抗原表位,为生产该蛋白的单克隆抗体、建立噬菌体抗体库、研制针对该基因的表位多肽疫苗、表位核酸疫苗等奠定基础。方法根据猪肌生成抑制素去信号肽蛋白氨基酸序列,应用7种参数和方法分析预测二级结构和抗原表位,包括Garnier-Robson、Chou-Fasman、Karplus-Schulz、Kyte-Doolittle、Emini、Jameson-Wolf及吴氏综合预测方法。结果MSTN去信号肽蛋白存在多个潜在的抗原表位位点,其中B细胞抗原优势表位可能在1-11、41-55、57-64、62-90、99-104、138-144、193-200、202-212、235-243区段或其附近,此结果将为进一步鉴定和合成多肽疫苗和表位核酸疫苗制备抗猪MSTN蛋白抗体提供依据,并为研究MSTN结构和功能奠定基础。     

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。     

人白细胞介素-38的特性分析及B细胞表位的预测

目的:为进一步了解人白细胞介素(IL)-38蛋白质的特性和B细胞表位,从GenBank中查得其序列,用生物信息学等方法预测人IL-38蛋白质的二级结构等特性,并对其B细胞表位进行预测。方法:应用ProtParam tool、ProtScale、Emini和Kolaskar等程序或方法,对IL-38的组成、理化特性、亲水性、柔韧性和可及性等进行分析,以进一步预测其二级结构和抗原表位。结果:IL-38的二级结构主要由无规则卷曲(44.08%)和β-折叠(39.47%)组成。其B细胞表位可能位于第26-36、45-55、78-98和124-143等氨基酸区段。结论:首次利用生物信息学方法对IL-38基因及其蛋白质结构进行了分析和预测,预测结果将有助于确定IL-38的B细胞表位,为IL-38基因功能的深入研究及研制IL-38单克隆抗体提供了理论依据。     

埃及伊蚊表皮结构蛋白AaCPR100A的抗原表位的生物信息学预测

【目的】预测埃及伊蚊Aedes aegypti表皮结构蛋白AaCPR100A的抗原表位。【方法】通过DNAStar 8的Protean软件对埃及伊蚊表皮结构蛋白AACPR100A的二级结构和亲疏水性、表面可及性、柔韧性等特性进行分析,预测其潜在的B细胞抗原表位和潜在的T细胞抗原表位。【结果】AaCPR100A蛋白的二级结构以转角和不规则卷曲为主,表面可及性、柔韧性较强,存在7个潜在的B细胞抗原表位,位于18-29、32-42、47-82、87-98、111-178、194-248氨基酸残基或其附近,同时有11个潜在的T细胞抗原表位,位于20-24、35-39、44-48、51-53、79-82、103-106、109-112、146-148、150-152、185-203、224-235氨基酸残基或其附近。【结论】AaCPR100A蛋白潜在的B细胞抗原表位有7个,潜在的T细胞抗原表位有11个,综合后有3个潜在抗原表位,预测结果将为进一步研究AaCPR100A蛋白的免疫学特性和功能奠定基础,并为蚊虫的控制提供潜在的靶标。     

耐热甜味蛋白brazzein的溶液NMR结构研究——二级结构和分子骨架

brazzein是从非洲西部野生植物PentadiplandrabrazzeanaBaillon的果实中提取的一种甜味蛋白 .在所有已知的甜味蛋白质中 ,brazzein的分子量最小 ,水溶性最好 ,并且具有很好的热稳定性 .利用二维核磁共振 ( 2DNMR)技术研究brazzein的溶液三维结构 ,完成了包括主链和侧链在内的所有质子共振峰的序列归属 .brazzein的二级结构包含一段α螺旋 ( 2 1～ 2 9) ,一段较短的 310 螺旋 ( 1 4～ 1 7)和两股反平行 β折叠 ( 34～ 39,44～ 5 0 ) ,分子N端可能形成了第 3股 β链 ( 5～ 7) .比较研究发现 ,该甜味分子骨架CSαβ与蝎毒、昆虫防卫素和植物抗菌蛋白γ 硫素的分子支架基本相同 .以此为基础 ,讨论了这种多功能分子支架的意义 ,可能的甜味活性中心及其热稳定性的结构基础 .     

金黄色葡萄球菌肠毒素A蛋白的B细胞表位的预测

目的预测金黄色葡萄球菌肠毒素A蛋白（SEA）的B细胞表位。方法以金黄色葡萄球菌合肥乳源分离株M3基因组DNA为模板,PCR扩增SEA基因并进行序列测定与分析。应用DNAstar protean软件对SEA蛋白的二级结构、柔性、亲水性、表面可能性和抗原指数等多参数进行综合分析,预测其B细胞表位。结果M3分离株的SEA基因全长774bp,编码由257个氨基酸组成的相对分子量为29．67kDa的SEA蛋白,M3分离株SEA基因与标准株的核苷酸序列与氨基酸序列同源性分别为98．7％和98．4％。SEA蛋白的优势B细胞表位位于肽链的第64—68、100～107、138—141、156—160、166～173、213～217和237～244区段。结论预测出SEA蛋白的7个优势B细胞表位,为进而克隆表达表位蛋白,制备针对SEA表位的单克隆抗体奠定了基础。