扁豆过敏原Len c 3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。     

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。     

白念珠菌细胞壁蛋白Csp37抗原表位预测

目的预测白念珠菌细胞壁蛋白Csp37的抗原表位,分析其作为疫苗靶点的免疫原性。方法采用生物信息学方法对Csp37蛋白的抗原表位进行预测,利用ProtParam网络服务器分析蛋白基本理化性质,SignaIP 3.0预测信号肽,TMHMM软件预测跨膜区,GOR4在线分析蛋白二级结构,DNAStar预测分析亲水性、可塑性、表面可及性和氨基酸抗原指数,使用在线工具ABCPred预测B细胞抗原表位,Syfpeithi预测T细胞抗原表位。最后,综合分析B细胞和T细胞共有抗原表位。结果预测白念珠菌细胞壁蛋白Csp37的B细胞表位9个和T细胞表位8个,以及共有的优势抗原表位5个,共同优势区域为:45-48,76-78,153-158,222-225,303-305位氨基酸。结论白念珠菌细胞壁蛋白Csp37含有丰富的抗原表位,具有诱导细胞免疫应答和体液免疫应答的潜能,可以作为疫苗研究的新靶点。     

SM22-α蛋白结构与功能的生物信息学分析

[目的]通过生物信息学分析手段对SM22-α蛋白结构与作用进行系统性分析。[方法]从NCBI数据库中获取SM22-α蛋白的基本信息,应用NCBI GenBank、ExPAsy、TMHMM Server v.2.0、NetPhos 3.1 Server、IEDB、SIGNALP 5.0 Server等生物信息学分析软件对SM22-α蛋白的氨基酸序列、理化性质、跨膜结构、亲水/疏水性、功能位点、信号肽、序列同源性、糖基化和磷酸化位点、空间结构以及抗原表位进行分析。[结果]SM22-α蛋白编码201个氨基酸,为碱性蛋白,其等电点为8.85,不稳定指数为31.85,并将其归为稳定蛋白。其平均亲水系数为-0.607,为亲水性蛋白。根据IEDB在线软件发现SM22-α蛋白序列的第4-31、39-50、70-89、105-111、116-122、138-197存在B细胞抗原表位。利用HLA-A*0.2:0.1算法预测SM22-α蛋白序列第61和130位序列表面存在2个T细胞抗原表位;若利用HLA-DRBI*0401算法预测则第142位序列存在1个T细胞抗原表位。SM22-α蛋白的二级结构中α螺旋占46.77%,延伸链占6.47%,β-转角占4.48%,无规则卷曲占42.29%。且通过生物信息学分析可知SM22-α蛋白在不同物种之间的同源性为97.0%~68.7%。[结论]SM22-α为碱性、稳定、亲水性胞外蛋白,且蛋白表面含有T、B细胞抗原表位,可为其抗原性药物研究提供理论参考。     

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。     

结核分枝杆菌Rv3425特异性蛋白片段与CFP10-ESAT6融合蛋白在结核抗体检测中的应用价值

目的:对结核分枝杆菌Rv3425蛋白进行生物信息学分析及抗原表位预测,评价Rv342519-176重组蛋白与CFP10-ESAT6融合蛋白在结核抗体检测中的应用。方法:PCR扩增结核杆菌Rv3425蛋白19～176位的编码基因片段,原核表达并纯化Rv342519-176重组蛋白(rRv342519-176)和CFP10-ESAT6融合蛋白(rCFP10-ESAT6),建立以重组蛋白为抗原的ELISA方法,评价2种蛋白在结核抗体检测中的联合应用价值。结果:具有抗原表位的rRv342519-176与rCFP10-ESAT6在大肠杆菌中高效表达;ELISA结果显示,rRv342519-176的敏感性为39%,特异性为97.5%;rCFP10-ESAT6的敏感性为37%,特异性为95%;2种蛋白联合检测,敏感性提高到57%,特异性为95%。结论:生物信息学预测Rv3425的优势抗原表位,表达并纯化的rRv342519-176和rCFP10-ESAT6在结核抗体检测中具有一定的抗原互补性,在保持特异性的基础上可显著提高检测敏感性。     

尘螨变应原Der f 9、Der p 9和Blo t 9结构与功能的比较研究

使用多种生物信息学工具来预测、比较尘螨变应原Der f 9、Der p 9和Blo t 9的一级、二级、三级结构及抗原表位,找出3种蛋白结构及功能的异同。Der f 9、Der p 9和Blo t 9氨基酸序列一致性为82.07%,都含有3个胰蛋白酶活性位点氨基酸及2个功能结构区特异性序列;二级和三级结构中都由α-螺旋、β-折叠和无规卷曲组成;活性位点氨基酸在三级结构中完全重合,并相互靠近构成蛋白酶的活性中心;主要潜在抗原表位区域都为5个,并在第47-49aa和200-203aa区域出现了重合,但表位重合区的氨基酸种类不完全相同。应用生物信息方法预测和比较了Der f 9、Der p 9和Blo t 9结构与抗原方面的信息,为进一步研究变应原第9组分的生物学功能、疫苗研制奠定了基础。     

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。     

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。     

苦荞过敏蛋白TBW17基因克隆及其抗原表位分析

基于苦荞转录组数据,采用RT-PCR技术克隆到1条苦荞过敏原蛋白基因的cDNA序列TBW17,并采用生物信息学方法对其编码蛋白进行了结构分析和抗原表位分析。结果表明,TBW17含有1个480 bp的开放阅读框,编码159个氨基酸,其氨基酸序列与多种植物过敏原蛋白同源性达52.20%~97.48%,蛋白家族分类显示其归为过敏蛋白中常见的Bet v1家族。抗原表位预测分析表明,该编码蛋白的T细胞表位位于91~99位,而B细胞表位位于第9~17、45~53和59~66位。以上结果为进一步对苦荞过敏原蛋白的检测和致敏机制研究提供了一定的理论基础。     

FOXl2基因的研究现状

FOXL2基因为一单外显子基因,定位于染色体的3q23区域,编码一个分叉头的转录因子。FOXL2基因的正常表达是维持女性性别特征的极其重要的基本条件。该基因若发生突变可导致女性性别特征呈现异常。同时证实其是睑裂狭小、逆向内眦赘皮和上睑下垂综合征（blepharophimosis—ptosis—epicanthus inversus syndrome,BPES）的致病基因。此外,FOXL2基因发生突变与卵巢早衰（premature ovarian failure,POF）有关,并认为FOXL2是卵巢分化早期的调控因子。另有资料提示FOXL2基因突变与生殖系统肿瘤有相关性。     

大熊猫FOXL2基因的克隆、序列分析及表达

从大熊猫基因组中克隆了FOXL2基因,并对其进行序列分析及原核表达和真核表达.将FOXL2编码区序列克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达出FOXL2重组蛋白.成功构建了真核表达载体FOXL2-pcDNA3.1/V5-His C,并通过脂质体介导转染HEK293细胞,Western blot检测FOXL2蛋白表达.SDS-PAGE分析表明,FOXL2重组蛋白在诱导4h后表达量达到峰值,其大小约为58.9 kDa,Western blot分析结果显示重组蛋白能够被抗His单克隆抗体特异性识别.FOXL2基因的克隆及其表达为进一步进行FOXL2的活性检测以及应用研究奠定了基础.     

Aromatase is a direct target of FOXL2: C134W in granulosa cell tumors via a single highly conserved binding site in the ovarian specific promoter

Background

Granulosa cell tumors (GCT) of the ovary often express aromatase and synthesize estrogen, which in turn may influence their progression. Recently a specific point mutation (C134W) in the FOXL2 protein was identified in >94% of adult-type GCT and it is likely to contribute to their development. A number of genes are known to be regulated by FOXL2, including aromatase/CYP19A1, but it is unclear which are direct targets and whether the C134W mutation alters their regulation. Recently, it has been reported that FOXL2 forms a complex with steroidogenic factor 1 (SF-1) which is a known regulator of aromatase in granulosa cells.

Methodology/Principal Findings

In this work, the human GCT-derived cell lines KGN and COV434 were heterozygous and wildtype for the FOXL2:C134W mutation, respectively. KGN had abundant FOXL2 mRNA expression but it was not expressed in COV434. Expression of exogenous FOXL2:C134W in COV434 cells induced higher expression of a luciferase reporter for the ovarian specific aromatase promoter, promoter II (PII) (−516bp) than expression of wildtype FOXL2, but did not alter induction of a similar reporter for the steroidogenic acute regulatory protein (StAR) promoter (−1300bp). Co-immunoprecipitation confirmed that FOXL2 bound SF-1 and that it also bound its homologue, liver receptor homologue 1 (LRH-1), however, the C134W mutation did not alter these interactions or induce a selective binding of the proteins. A highly conserved putative binding site for FOXL2 was identified in PII. FOXL2 was demonstrated to bind the site by electrophoretic mobility shift assays (EMSA) and site-directed mutagenesis of this element blocked its differential induction by wildtype FOXL2 and FOXL2:C134W.

Conclusions/Significance

These findings suggest that aromatase is a direct target of FOXL2:C134W in adult-type GCT via a single distinctive and highly conserved binding site in PII and therefore provide insight into the pathogenic mechanism of this mutation.