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 。     

植物甜蛋白马宾灵(Mabinlin Ⅱ)的二级结构及其B细胞抗原表位预测

马宾灵(MabinlinⅡ)是中国所特有的植物甜蛋白,在目前已知的7种植物甜蛋白中具有最佳的热稳定性,将其作为新型甜味剂有着广阔的市场前景。本研究以马宾灵的氨基酸序列为基础,采用Garnier-Robson方法和Chou-Fasman方法预测马宾灵的二级结构,采用Karplus-Schulz方法预测马宾灵的蛋白质骨架区柔韧性,采用Kyte-Doolittle方法预测马宾灵的蛋白质疏水性,采用Emini方法预测马宾灵的蛋白质表面可能性,采用Jameson-Wolf方法预测马宾灵的B细胞抗原表位。分析结果表明,马宾灵的A链多形成转角和无规则卷曲结构,A链的N端27～30区段形成较柔软的蛋白质骨架结构,A链的N端4～6、7～9、10～11、12～14、20～22、23～26和30～33区段为抗原位点的可能性较大;马宾灵的B链多形成β折叠和转角结构,B链的N端0～7、9～13、28～29、33～34、40～45、53～54和55～57区段为抗原位点的可能性较大。本研究以生物信息学手段分析预测马宾灵的二级结构及其B细胞抗原表位,为设计马宾灵多克隆抗体以检测马宾灵在不同生物反应器中的表达研究提供参考数据。     

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.     

B细胞表位预测

从原理、方法及应用等多方面对B细胞表位预测研究的既往成果、当前现状及存在问题进行了回顾与分析,对其未来发展提出了建议并作展望。     

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。     

B细胞表位的计算机预测

B细胞表位预测对于多种免疫学研究是必不可少的重要工具.本文概括了计算机预测B细胞表位的现状,汇总了多种表位预测工具及其原理和应用,介绍了一些用于建立与评价预测工具的数据库和数据集,对各类预测工具和数据库的特点和网址进行整理列表.另外,还分析了B细胞表位预测领域存在的问题,并对其未来发展提出了建议.     

绵羊肺炎支原体DnaK B细胞抗原表位预测及其蛋白结构分析

以绵羊肺炎支原体(Mo)热休克蛋白Hsp70(DnaK蛋白)氨基酸序列为基础,运用DNAStar软件和在线服务器等生物信息学分析工具,在同源性分析的基础上,通过Jameson-Wolf法、Kyte-Doolittle法、Emini法、Karplus-Schulz法及Welling法分别预测其抗原指数、亲水性、柔韧性、表面可极性等参数,综合分析、预测了该蛋白的B细胞抗原表位,并进行了蛋白的二级结构预测和3D结构模拟。结果表明,Mo贵州分离株的Hsp70蛋白与其它可致羊发病支原体的Hsp70蛋白同源性较低,说明该蛋白具有良好的特异性;Mo Hsp70蛋白整体抗原性较好,同时呈现较规则的空间结构,其中以C末端较稳定,区域也最大(第394-598区段),为优势B细胞抗原表位区域。     

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．     

B细胞表位预测方法研究进展

B细胞抗原表位预测方法的研究对基础免疫学的研究及实际应用有着重要的意义。本文归纳了理论预测B细胞表位的常用方法,并对目前预测B细胞表位方法存在的问题进行了分析。     

奥利亚罗非鱼DMO蛋白结构和功能预测的研究

目的:对奥利亚罗非鱼DNO蛋白的结构和功能进行预测研究.方法:利用生物信息学的方法对DMO基因推导的氨基酸序列进行结构特征和功能域预测分析,探讨了DMO的信号肽、亲/疏水性、跨膜拓扑结构、卷曲螺旋结构、基序、功能域及高级结构.结果:DMO在第1～17,39～113,153～301.372～410区段为高亲水性区域,属亲水性基团,具有两个螺旋卷曲区域,97～112,155～168氨基酸区域,没有信号肽,含有两个跨膜结构域,发生跨膜运动;DMO包含两个保守的DM-domain和DNA锌指结构等功能结构域;DNO含有1个亮氨酸拉链结构(21～42),7个蛋白激酶C磷酸化位点(49～51,184～186,191～193,235～237,270～272,294～296,333～335),5个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点(189～192,225～228,227～230,231～234,233～236).1个cAMP-andcGMP-依赖蛋白激酶磷酸化位点(296～299)10个肉豆蔻酰化位点(59～64,121～126,125～130,129～134,135～140,301～306,304～309,307～312,310～315,350～355);DMO蛋白含有27.38%的α-螺旋,8.8%的β-转角和53.79%的无规卷曲;DMO的高级结构中含有两个α-螺旋区域.结论:DMO蛋白与性别调控有关,并在细胞信号传导中发挥作用,且其生物活性可能接受信号途径中多种信号的调控,这为进一步研究奥利亚罗非鱼DMO基因编码蛋白的功能,明确DMO基因与性别调控的关系奠定了基础.     

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。     

Prediction of the Secondary Structure of Myelin Basic Protein

An investigation into the probable secondary structure of the myelin basic protein was carried out by the application of three procedures currently in use to predict the secondary structures of proteins from knowledge of their amino acid sequences. In order to increase the accuracy of the predictions, the amino acid substitutions that occur in the basic protein from different species were incorporated into the predictive algorithms. It was possible to locate regions of probable alpha-helix, beta-structure, beta-turn, and unordered conformation (coil) in the protein. One of the predictive methods introduces a bias into the algorithm to maximize or minimize the amounts of alpha-helix and/or beta-structure present; this made it possible to assess how conditions such as pH and protein concentration or the presence of anionic amphiphilic molecules could influence the protein's secondary structure. The predictions made by the three methods were in reasonably good agreement with one another. They were consistent with experimental data, provided that the stabilizing or destabilizing effects of the environment were taken into account. According to the predictions, the extent of possible alpha-helix and beta-structure formation in the protein s severely restricted by the low frequency and extensive scattering of hydrophobic residues, along with a high frequency and extensive scattering of residues that favor the formation of beta-turns and coils. Neither prolyl residues nor cationic residues per se are responsible for the low content of alpha-helix predicted in the protein. The principal ordered conformation predicted is the beta-turn. Many of the predicted beta-turns overlap extensively, involving in some cases up to 10 residues. In some of these structures it is possible for the peptide backbone to oscillate in a sinusoidal manner, generating a flat, pleated sheetlike structure. Cationic residues located in these structures would appear to be ideally oriented for interaction with lipid phosphate groups located at the cytoplasmic surface of the myelin membrane. An analysis of possible and probable conformations that the triproline sequence could assume questions the popular notion that this sequence produces a hairpin turn in the basic protein.     

Immunisation With Immunodominant Linear B Cell Epitopes Vaccine of Manganese Transport Protein C Confers Protection against Staphylococcus aureus Infection

Vaccination strategies for Staphylococcus aureus, particularly methicillin-resistant S. aureus (MRSA) infections have attracted much research attention. Recent efforts have been made to select manganese transport protein C, or manganese binding surface lipoprotein C (MntC), which is a metal ion associated with pathogen nutrition uptake, as potential candidates for an S. aureus vaccine. Although protective humoral immune responses to MntC are well-characterised, much less is known about detailed MntC-specific B cell epitope mapping and particularly epitope vaccines, which are less-time consuming and more convenient. In this study, we generated a recombinant protein rMntC which induced strong antibody response when used for immunisation with CFA/IFA adjuvant. On the basis of the results, linear B cell epitopes within MntC were finely mapped using a series of overlapping synthetic peptides. Further studies indicate that MntC113-136, MntC209-232, and MntC263-286 might be the original linear B-cell immune dominant epitope of MntC, furthermore, three-dimensional (3-d) crystal structure results indicate that the three immunodominant epitopes were displayed on the surface of the MntC antigen. On the basis of immunodominant MntC113-136, MntC209-232, and MntC263-286 peptides, the epitope vaccine for S. aureus induces a high antibody level which is biased to TH2 and provides effective immune protection and strong opsonophagocytic killing activity in vitro against MRSA infection. In summary, the study provides strong proof of the optimisation of MRSA B cell epitope vaccine designs and their use, which was based on the MntC antigen in the development of an MRSA vaccine.     

Reconstruction and Stability of Secondary Structure Elements in the Context of Protein Structure Prediction

Efficient and accurate reconstruction of secondary structure elements in the context of protein structure prediction is the major focus of this work. We present a novel approach capable of reconstructing α-helices and β-sheets in atomic detail. The method is based on Metropolis Monte Carlo simulations in a force field of empirical potentials that are designed to stabilize secondary structure elements in room-temperature simulations. Particular attention is paid to lateral side-chain interactions in β-sheets and between the turns of α-helices, as well as backbone hydrogen bonding. The force constants are optimized using contrastive divergence, a novel machine learning technique, from a data set of known structures. Using this approach, we demonstrate the applicability of the framework to the problem of reconstructing the overall protein fold for a number of commonly studied small proteins, based on only predicted secondary structure and contact map. For protein G and chymotrypsin inhibitor 2, we are able to reconstruct the secondary structure elements in atomic detail and the overall protein folds with a root mean-square deviation of <10 Å. For cold-shock protein and the SH3 domain, we accurately reproduce the secondary structure elements and the topology of the 5-stranded β-sheets, but not the barrel structure. The importance of high-quality secondary structure and contact map prediction is discussed.     

简单的一致性方法预测蛋白质二级结构

蛋白质二级结构预测对于我们了解蛋白质空间结构是至关重要的一步。文章提出了一种简单的二级结构预测方法,该方法采用多数投票法将现有的3种较好的二级结构预测方法的预测结果汇集形成一致性预测结果。从PDB数据库中随机选取近两年新测定结构的57条相似性小于30%的蛋白质,对该方法的预测结果进行测试,其Q3准确率比3种独立的方法提高了1.12—2.29%,相关系数及SOV准确率也有相应的提高。并且各项准确率均比同样采用一致性方法的Jpred二级结构预测程序准确率要高。这种预测方法虽然原理简单,但无须使用额外的参数,计算量小,易于实现,最重要的前提就是必须选用目前准确性比较出色的蛋白质二级结构预测方法。     

口蹄疫病毒株AF72 VP1的结构构建与B细胞表位预测

以口蹄疫病毒株AF72 RNA为模板,反转录并扩增目的基因,PCR纯化产物与pGEM-T easy载体连接并转化JM109菌株,用凝胶电泳、PCR和EcoRⅠ酶切法鉴定为阳性的重组质粒进行测序。比对测序结果确定AF72 VP1的核苷酸序列,利用同源建模的方法建立AF72 VP1结构蛋白的3D结构,在此基础上,综合亲水性、可塑性、抗原指数以及表面可能性等参数预测AF72 VP1结构蛋白的B细胞抗原表位。结果显示,VP1结构蛋白呈现较规则的空间构象,其中5-11、24-30、43-47、82-87、132-147和196-203氨基酸区段是AF72 VP1结构蛋白可能的B细胞抗原表位区域,该结果将为进一步的FMDV多表位疫苗研究提供很有价值的参考信息。