龐明泉,湯 鋒,周 虎,萬(wàn)陳飛,陽(yáng)丹才讓,4*,樊海寧,4**
(1.青海大學(xué)附屬醫(yī)院肝膽胰外科,青海 西寧 810001;2.青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院高原醫(yī)學(xué)研究中心,青海 西寧 810001;3.青海大學(xué)高原人畜共患病研究所,青海 西寧 810001;4.青海省包蟲(chóng)病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧 810001)
多房棘球蚴抗原蛋白TSP3抗原表位的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)#
龐明泉1,3,湯 鋒2,3,4,周 虎1,3,萬(wàn)陳飛1,3,陽(yáng)丹才讓1,3,4*,樊海寧1,3,4**
(1.青海大學(xué)附屬醫(yī)院肝膽胰外科,青海 西寧 810001;2.青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院高原醫(yī)學(xué)研究中心,青海 西寧 810001;3.青海大學(xué)高原人畜共患病研究所,青海 西寧 810001;4.青海省包蟲(chóng)病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧 810001)
目的 預(yù)測(cè)多房棘球絳蟲(chóng)抗原蛋白TSP3的二級(jí)結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢(shì)抗原表位(T細(xì)胞和B細(xì)胞表位)。方法 Genbank獲取TSP3的氨基酸序列后通過(guò)生物信息學(xué)軟件SOPMA預(yù)測(cè)二級(jí)結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)一步通過(guò)在線軟件IEDB、SYFPEITHI、Bcepred和ABCpred預(yù)測(cè)TSP3的T細(xì)胞和B細(xì)胞表位。同時(shí)對(duì)TSP3的親水性、柔韌性、抗原性及蛋白表面暴露區(qū)域的特征進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果 無(wú)規(guī)則卷曲和β轉(zhuǎn)角分別占TSP3蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)的25.68%和4.05%,說(shuō)明潛在優(yōu)勢(shì)抗原性表位存在。通過(guò)多種生物信息學(xué)方法分析出TSP3潛在的T細(xì)胞表位為T33-42、T45-55、T53-63、T68-77、T80-90、T92-104、T110-122、T134-144;TSP3潛在的B細(xì)胞表位為T18-33、T45-55、T53-63、T64-75、T80-90、T92-104、T110-122。結(jié)論 TSP3的二級(jí)結(jié)構(gòu)特征顯示潛在優(yōu)勢(shì)抗原性表位存在,預(yù)測(cè)出8種T細(xì)胞抗原表位和7種B細(xì)胞抗原表位,為后續(xù)表位疫苗的設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。
多房棘球蚴 TSP3 生物信息學(xué) 二級(jí)結(jié)構(gòu) 抗原表位
據(jù)報(bào)道,用重組蛋白疫苗免疫細(xì)粒棘球絳蟲(chóng)的中間宿主,免疫作用可達(dá)95%~100%。因此,免疫預(yù)防為預(yù)防包蟲(chóng)病疫情的有效措施[1]。表位(抗原決定簇)是決定抗原的特異性的化學(xué)基團(tuán),可分為T或(和)B細(xì)胞表位[2,3],分別與T細(xì)胞抗原受體TCR或(和)B細(xì)胞抗原受體BCR特異性結(jié)合,最終刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng),形成對(duì)病原微生物的免疫能力。目前表位疫苗已被應(yīng)用于抗細(xì)菌[4,5]、病毒等感染與抗腫瘤中[6],相比較于傳統(tǒng)疫苗,表位疫苗更為安全、無(wú)毒、穩(wěn)定,可以直接刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng),因此表位疫苗更符合未來(lái)疫苗的發(fā)展方向,在免疫預(yù)防中的作用越來(lái)越重要[7]?;诖?,研制多房棘球蚴表位疫苗可為治療和預(yù)防多房棘球蚴病的發(fā)生提供新的有效方法。
表位疫苗的研發(fā)的最大難點(diǎn)在于尋找具有良好免疫原性的抗原位點(diǎn)[8]。Pfaff等[9]證明了146-154氨基酸(AA)和200-213a氨基酸多肽含有抗口蹄疫病毒(FMDV)的表位,這些表位肽可為表位疫苗的制備提供基礎(chǔ)。此外,Kouguchi等[10]研究顯示Emy162重組抗原可對(duì)大鼠產(chǎn)生74.3%的免疫保護(hù)作用。Sugimoto C[11]在2009年報(bào)道稱棘球蚴表面抗原TSP家族具有良好的免疫原性。Oku Y課題組[12]在2012年報(bào)道稱TSP家族中TSP-3是該家族中針對(duì)棘球蚴感染免疫原性最好的蛋白,認(rèn)為FBP融合表達(dá)TSP3可以增強(qiáng)TSP-3的免疫原性從而更好地預(yù)防棘球蚴感染[13]。這些結(jié)果表明,通過(guò)分子疫苗來(lái)預(yù)防包蟲(chóng)病是可行的。
本研究擬利用生物信息學(xué)軟件來(lái)預(yù)測(cè)和分析TSP3的二級(jí)結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)一步預(yù)測(cè)潛在的T細(xì)胞抗原表位和B細(xì)胞優(yōu)勢(shì)抗原表位,為后續(xù)基于TSP3蛋白的表位疫苗的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
1.1 獲取TSP3蛋白的氨基酸序列
從GenBank中(GenBank no.ACJ02404.1;http://www.ncbi.nih.gov/ genbank/)獲得TSP3的核苷序列及相應(yīng)的氨基酸序列。根據(jù)GenBank記錄,TSP3 蛋白由148個(gè)氨基酸組成,由447 bp 的mRNA編碼而成。氨基酸序列見(jiàn)圖1。
圖1 TSP3蛋白的氨基酸序列
Figure 1 Amino acid sequence of the TSP3 protein. The protein is composed of 148 amino acid residues
1.2 預(yù)測(cè)TSP3蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)特征
用生物信息學(xué)軟件SOPMA(http://npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_a-utomat.plpage=/NPSA/npsa_sopma.html)[14]分析TSP3蛋白質(zhì)序列的二級(jí)結(jié)構(gòu)。輸入前述TSP3蛋白的氨基酸序列,對(duì)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的四個(gè)構(gòu)象狀態(tài)—螺旋、折疊、轉(zhuǎn)角和卷曲分別進(jìn)行分析。相似性閾值和窗口寬度的參數(shù)分別設(shè)置為8和17,余參數(shù)為默認(rèn)值。
1.3 預(yù)測(cè)TSP3蛋白的T細(xì)胞抗原表位
在明確了TSP3的二級(jí)結(jié)構(gòu)后,采用生物信息學(xué)軟件IEDB(http://tools.immuneepitope.org/main/index.html)[15]和Syfpeithi(http://www.syfpeithi.de)分析人源MHC1抗原HLA-A*02:01以預(yù)測(cè)分析潛在的T細(xì)胞抗原表位。將前述TSP3蛋白的氨基酸序列輸入,并且調(diào)整參數(shù)如下:“MHC allele(s)”設(shè)定為HLA-A *02:01,“l(fā)ength”設(shè)定為8、9、10,余參數(shù)不變。
1.4 預(yù)測(cè)TSP3蛋白的B細(xì)胞抗原表位
采用生物信息學(xué)軟件Bcepred(http://www.imtech.res.in/raghava/bcepred/bcepred_submission.html)和ABCpred(http://www.imtech.res.in/raghava/abcpred/)[16]分析TSP3潛在的B細(xì)胞抗原表位。將前述TSP3蛋白質(zhì)的氨基酸序列輸入,然后設(shè)置Bcepred參數(shù)值:親水性為2;靈活性為1.9;暴露的表面積為2.4;抗原性傾向?yàn)?.8,余參數(shù)不變。設(shè)置ABCpred軟件的抗原表位長(zhǎng)度為10~16,余參數(shù)不變。
2.1 預(yù)測(cè)的TSP3蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)
為了評(píng)價(jià)TSP3蛋白的抗原特性,我們使用在線生物信息學(xué)軟件SOPMA預(yù)測(cè)其二級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)中的延伸鏈和無(wú)規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)部分最有可能出現(xiàn)潛在的優(yōu)勢(shì)抗原表位。預(yù)測(cè)的二級(jí)結(jié)構(gòu)特征見(jiàn)圖2。分析結(jié)果顯示,TSP3二級(jí)結(jié)構(gòu)的無(wú)規(guī)則卷曲、β轉(zhuǎn)角、α螺旋和延伸鏈(β折疊)的比例分別為25.68%、4.05%、60.81%、9.46%。
Parameters:Window width:17 Similarity threshold:8 Number of states:4
不同顏色的線代表不同的二級(jí)結(jié)構(gòu):藍(lán)色,α螺旋;綠色,β轉(zhuǎn)角;紅色,延伸鏈;紫色,無(wú)規(guī)卷曲.在蛋白質(zhì)延長(zhǎng)鏈和無(wú)規(guī)則卷曲有利于形成抗原表位
Lines in different colors represent different secondary structures:Blue,αhelix;green,β turn;red,extended strand;and purple,random coil.An increased numberof extended strands and random coils in the protein corresponded with an increased likelihood of the protein forming an antigenic epitope
圖2 TSP3蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)分析圖
Figure 2 Secondary structure prediction results for the TSP3 protein
2.2 預(yù)測(cè)所得TSP3蛋白的T細(xì)胞抗原表位
確定抗原表位的精確位置對(duì)于研發(fā)表位疫苗非常重要。在本研究中,MHC-I 型HLA-A*02:01限制性T細(xì)胞表位使用兩種在線軟件—IEDB和SYFPEITHI進(jìn)行T細(xì)胞表位預(yù)測(cè)。通過(guò)不同位點(diǎn)區(qū)域的分值高低表示所預(yù)測(cè)的T細(xì)胞表位概率大小,在分配給該區(qū)域的分?jǐn)?shù)越高,則該區(qū)域?yàn)榭乖砦坏目赡苄栽酱?。雖然這兩個(gè)預(yù)測(cè)軟件采用的評(píng)分系統(tǒng)不同,但共同處是分值較高的位點(diǎn)區(qū)域即為被預(yù)測(cè)的潛在抗原表位。用IEDB軟件預(yù)測(cè)分較高的T細(xì)胞表位為T29-40、T37-48、T53-64、T66-77、T81-92(表1)。而SYFPEITHI軟件預(yù)測(cè)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)的表位位于T118-126、T114-122、T55-63、T121-129(表2)。將兩軟件預(yù)測(cè)結(jié)果組合,并結(jié)合前述TSP3的蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)特征,我們最終確定的8個(gè)T細(xì)胞潛在優(yōu)勢(shì)抗原表位為T33-42、T45-55、T53-63、T68-77、T80-90、T92-104、T110-122、T134-144。
表1 生物信息學(xué)軟件IEDB預(yù)測(cè)的TSP3的T細(xì)胞抗原表位
Table 1 Analysis of the T cell epitopes of TSP3 protein using IEDB online prediction software.
表2 生物信息學(xué)軟件SYFPEITHI預(yù)測(cè)的TSP3的T細(xì)胞抗原表位
Table 2 Analysis of the T cell epitopes of TSP3 protein using Syfpeithi online prediction software.
2.3 預(yù)測(cè)所得TSP3抗原的B細(xì)胞表位
B細(xì)胞表位使用Bcepred在線軟件預(yù)測(cè),對(duì)TSP3的氨基酸序列的親水性、彈性、抗原傾向和抗原的暴露表面面積進(jìn)行分析。預(yù)測(cè)分析結(jié)果見(jiàn)圖3,預(yù)測(cè)分析出TSP3蛋白的有高親水性的4個(gè)區(qū)域(見(jiàn)圖3A)是T35-41(氨基酸序列:GKEMQRE)、T48-55(氨基酸序列:HGRNASDP)、T85-97(氨基酸序列:SCCKSGKENCTQP)、T108-114(氨基酸序列:EQIKDSS);預(yù)測(cè)出的2個(gè)彈性區(qū)域(圖3B)是T46-52(氨基酸序列:TAHGRNA)、T84-92(氨基酸序列:ASCCKSGKE);4個(gè)可能的抗原區(qū)域(圖3C)是T16-36(氨基酸序列:EIVCGIVLLVYRHEFVGLVGK)、T55-75(氨基酸序列:PLLKSIYKLQEELECCGGVGP)、T117-130(氨基酸序列:FGLIILIVCLIQIG)、T132-138(氨基酸序列:VICACCL);3個(gè)暴露的表面區(qū)域(圖3D)是T35-45(氨基酸序列:GKEMQREIKDL)、T62-68(氨基酸序列:KLQEELE)、T139-148(氨基酸序列:AKKVNEYEKV)。為了進(jìn)一步準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出潛在的表位,我們同時(shí)通過(guò)在線軟件ABCpred預(yù)測(cè),高分的地區(qū)是T59-73、T39-54、T80-95、T74-87、T129-144(表3)。結(jié)合TSP3蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)特征及兩種預(yù)測(cè)方法的綜合結(jié)果,所預(yù)測(cè)的潛在優(yōu)勢(shì)B細(xì)胞表位為T18-33、T45-55、T53-63、T64-75、T80-90、T92-104、T110-122。
A親水性,B彈性,C抗原傾向性、D抗原的暴露表面面積
Predictions of(A)hydrophilicity,(B)flexibility,(C)antigenic propensity,(D)exposed surface
圖3 生物信息學(xué)軟Bcepred預(yù)測(cè)的TSP3的B細(xì)胞抗原表位圖
Figure 3 B cell epitope prediction results for the TSP3 protein
表3 生物信息學(xué)軟ABCpred預(yù)測(cè)的TSP3的B細(xì)胞抗原表位
Table 3 Analysis of the B cell epitopes of TSP3 protein using ABCpred online prediction software
表位疫苗制備中的首要難題是獲得有關(guān)表位的必要信息。
近年來(lái),隨著生物信息學(xué)的發(fā)展,表位預(yù)測(cè)的操作簡(jiǎn)便性和準(zhǔn)確性有了較大提高,其在各項(xiàng)研究中的意義受到越來(lái)越多人的重視。馬秀敏等[17]以Eg的AgB1基因序列為基礎(chǔ),首先用軟件PredictProtein預(yù)測(cè)了AgB1抗原蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu);應(yīng)用Bcepred、Abcpred、IEDB及SYFPEITHI四種軟件預(yù)測(cè)出了4個(gè)B表位及4個(gè)T表位。李玲玲等人[18]根據(jù)EB病毒核蛋白-1(EBNA-1)的基因序列,使用SOPMA、GOR、HNN三種軟件對(duì)EBNA-1的B細(xì)胞優(yōu)勢(shì)表位進(jìn)行了預(yù)測(cè),并對(duì)跨膜結(jié)構(gòu)域以及各種參數(shù)(如親水性)進(jìn)行了分析。進(jìn)而使用blastp對(duì)EBNA-1預(yù)測(cè)的B細(xì)胞表位的序列和人類的自身相關(guān)抗原的序列進(jìn)行對(duì)比分析。
蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)與其表位的分布密切相關(guān),親水性和抗原性是表位形成的最主要因素,但柔軟性、暴露的表面區(qū)域和二級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)象在表位形成中也很重要。因此,我們分析了TSP3蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)以獲得該蛋白質(zhì)的抗原特性。機(jī)體存在T細(xì)胞免疫和B細(xì)胞免疫以徹底消除抗原,因此本研究中我們使用多種方法、設(shè)置多種參數(shù)對(duì)TSP3的B細(xì)胞表位和T細(xì)胞表位進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。通過(guò)對(duì)TSP3蛋白的多種性質(zhì)采用不同算法進(jìn)行綜合分析,以提高所預(yù)測(cè)的抗原表位的準(zhǔn)確性和特異性。
α螺旋和β折疊在維持蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定中起重要作用,但α螺旋和β折疊通常位于該蛋白質(zhì)的內(nèi)部,因此與配體結(jié)合相對(duì)困難。與此相反,β轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲位于蛋白質(zhì)的表面,容易與配體結(jié)合,因而β轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲所在的氨基酸序列出現(xiàn)抗原表位的幾率較大。
通過(guò)SOPMA服務(wù)器軟件分析,α螺旋和β折疊的比例分別為60.81%、9.46%,表明TSP3抗原具有良好的穩(wěn)定性。有利于形成抗原表位的無(wú)規(guī)則卷曲和β轉(zhuǎn)角分別占蛋白質(zhì)的25.68%和4.05%。TSP3有6個(gè)潛在的抗原區(qū)域,其中無(wú)規(guī)則卷曲區(qū)域在47-54(氨基酸序列:AHGRNASD)和72-99(氨基酸序列:GVGPTDWSKPYPASCCKSGKENCTQPYQ)比例較高,顯示這兩個(gè)區(qū)域具有較強(qiáng)的抗原性。
MHC-I型的表位在預(yù)測(cè)的T細(xì)胞表位中的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)90%[19]。在中國(guó)人群,HLA-A *02:01是最常見(jiàn)的HLA-I類分子,呈55%的陽(yáng)性率。因此,在本研究中,TSP3抗原的HLA-A *02:01限制性表位使用IEDB和SYFPEITHI在線軟件進(jìn)行分析。根據(jù)兩種軟件及二級(jí)結(jié)構(gòu)的綜合預(yù)測(cè)結(jié)果,被預(yù)測(cè)的TSP3蛋白的8個(gè)T細(xì)胞表位位于T33-42、T45-55、T53-63、T68-77、T80-90、T92-104、T110-122、T134-144。
我們采用多種方法和多種參數(shù)分析TSP3蛋白的B細(xì)胞表位,以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。親水性參數(shù)的預(yù)測(cè)反映了親水性殘基在整個(gè)抗原氨基酸序列中的位置。該蛋白質(zhì)的氨基酸殘基可被分為兩種類型:親水殘基和疏水殘基。一般情況下,疏水殘基位于蛋白質(zhì)的內(nèi)部,而親水殘基位于蛋白的表面上。蛋白質(zhì)的這個(gè)構(gòu)象是有利的親水性殘基結(jié)合溶液中的極性分子,以中和蛋白質(zhì)本身的電荷,從而使蛋白質(zhì)保持最小能量的狀態(tài)。因此,親水性區(qū)域都與表位相關(guān)聯(lián)[20]。彈性參數(shù)反映出蛋白質(zhì)的彎曲和折疊的能力。彈性程度增加,則蛋白質(zhì)的多肽骨架具有較好的折疊和彎曲能力,便于二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)象的改變[21]??乖瓋A向反映了抗原潛在的免疫原區(qū),潛在的免疫原區(qū)最有可能出現(xiàn)具有抗原傾向的表位。對(duì)暴露的表面區(qū)域的分析反映殘基在蛋白質(zhì)[22]的外層中的分布,增加了溶劑分子與蛋白接觸的幾率。應(yīng)用兩個(gè)在線軟件對(duì)TSP3的表位參數(shù)綜合分析可預(yù)測(cè)B細(xì)胞表位。我們共預(yù)測(cè)分析出7個(gè)B細(xì)胞潛在優(yōu)勢(shì)抗原表位,分別為T18-33、T45-55、T53-63、T64-75、T80-90、T92-104、T110-122。
本研究的目的是為了獲得TSP3蛋白的生物信息學(xué)特性。生物信息學(xué)軟件SOPMA被用來(lái)預(yù)測(cè)TSP3蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu),通過(guò)生物信息學(xué)軟件IEDB和SYFPEITHI預(yù)測(cè)分析T細(xì)胞抗原表位,B細(xì)胞表位則通過(guò)生物信息學(xué)軟件Bcepred和ABCpred綜合預(yù)測(cè)分析而得。TSP3預(yù)測(cè)的二級(jí)結(jié)構(gòu)表明,TSP3存在形成抗原表位的結(jié)構(gòu)區(qū)域。T細(xì)胞表位和B細(xì)胞表位預(yù)測(cè)結(jié)果表明,T細(xì)胞表位位于T33-42、T45-55、T53-63、T68-77、T80-90、T92-104、T110-122、T134-144;B細(xì)胞表位位于T18-33、T45-55、T53-63、T64-75、T80-90、T92-104、T110-122。并且存在T45-55、T53-63、T80-90、T92-104、T110-122五個(gè)同時(shí)有B/T雙細(xì)胞性的表位。
本研究為TSP3蛋白優(yōu)勢(shì)表位的鑒定和篩選提供了基礎(chǔ),并為免疫預(yù)防和治療多房棘球蚴病的表位疫苗研發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。
[1]Nunnari G,Pinzone MR,Gruttadauria S,et al.Hepatic echinococcosis:clinical and therapeutic aspects[J].World J Gastroenterol,2012,18(13):1448-1458.
[2]Almeida RR,Rosa DS,Ribeiro SP,et al.Broad and cross-clade CD4(+)T-cell responses elicited by a DNA vaccine encoding highly conserved and promiscuous HIV-1 M-group consensus peptides[J].PloS One,2012,7(9):e45267.
[3]Zhang Z,Chen J,Shi H,et al.Identification of a conserved linear B cell epitope in the M protein of porcine epidemic diarrhea virus[J].Virol J,2012,9(1):225-233.
[4]Li HB,Zhang JY,He YF,et al.Systemic immunization with an epitope-based vaccine elicits a Th1-biased response and provides protection against Helicobacter pylori in mice[J].Vaccine,2012,31(1):120-126.
[5]Mollica A,Stefanucci A,Costante R.Strategies for developing tuberculosis vaccines:emerging approaches[J].Curr Drug Targets,2013,14(9):938-951.
[6]Hazama S,Maeda K,Oka M.Epitope peptide vaccine with oncoantigen for cancer and its biomarker[J].Nihon Rinsho,2012,70(12):2189-2193.
[7]Ben-Yedidia T,Arnon R.Towards an epitope-based human vaccine for influenza[J].Hum Vaccin,2005,1(3):95-101.
[8]You L,Brusic V,Gallagher M,et al.Using Gaussian process with test rejection to detect T-cell epitopes in pathogen genomes[J].IEEE/ACM Trans Comput Biol Bioinform,2010,7(4):741-751.
[9]Pfaff E,Thiel HJ,Beck E,et al.Analysis of neutralizing epitopes on foot-and-mouth disease virus[J].J Virol,1988,62(6):2033-2040.
[10]Kouguchi H,Matsumoto J,Yamano K,et al.Echinococcus multilocularis:purification and characterization of glycoprotein antigens with serodiagnostic potential for canine infection[J].Exp Parasitol,2011,128(1):50-56.
[11]Dang Z,Yagi K,Oku Y,et al.Evaluation of Echinococcus multilocularis tetraspanins as vaccine candidates against primary alveolar echinococcosis[J].Vaccine,2009,27(52):7339-7345.
[12]Dang Z,Yagi K,Oku Y,et al.A pilot study on developing mucosal vaccine against alveolar echinococcosis(AE)using recombinant tetraspanin 3:Vaccine efficacy and immunology[J].PLoS Negl Trop Dis,2012,6(3):e1570.
[13]Dang Z,F(xiàn)eng J,Yagi K,et al.Mucosal adjuvanticity of fibronectin-binding peptide(FBP)fused with Echinococcus multilocularis tetraspanin 3:systemic and local antibody responses[J].PLoS Negl Trop Dis,2012,6(9):e1842.
[14]Geourjon C,Deléage G.SOPMA.significant improvements in protein secondary structure prediction by consensus prediction from multiple alignments[J].Comput Appl Biosci,1995,11(6):681-684.
[15]Vaughan K,Peters B,Larche M,et al.Strategies to query and display allergy-derived epitope data from the immune epitope database[J].Int Arch Allergy Immunol,2013,160(4):334-345.
[16]Sollner J,Grohmann R,Rapberger R,et al.Analysis and prediction of protective continuous B-cell epitopes on pathogen proteins[J].Immunome Res,2008,7(1)4:1.
[17]馬秀敏,胡曉安,阿爾孜古麗·吐?tīng)栠d,等.細(xì)粒棘球絳蟲(chóng)AgB1抗原表位的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)[J].科技導(dǎo)報(bào),2013,31(27):27-30.
[18]李玲玲,朱珊麗,李文姝,等.EB病毒核蛋白-1 B細(xì)胞表位的預(yù)測(cè)及其同源性分析[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志,2011,28(2):371-375.
[19]Testa JS,Shetty V,Hafner J,et al.MHC class I presented T cell epitopes identified by immunoproteomics analysis are targets for a cross reactive influenza specific T cell response[J].PLoS One,2012,7(11):e48484.
[20]Zhang W,Liu J,Zhao M,et al.Predicting linear B-cell epitopes by using sequence-derived structural and physicochemical features[J].Int J Data Min Bioinform,2012,6(5):557-569.
[21]Mahdavi M,Mohabatkar H,Keyhanfar M,et al.Linear and conformational B cell epitope prediction of the HER 2 ECD-subdomain III by in silico methods[J].Asian Pac J Cancer Prev,2012,13(7):3053-3059.
[22]Xue M,Shi X,Zhang J,et al.Identification of a conserved B cell epitope on reticuloendotheliosis virus envelope protein by screening a phage-displayed random peptide library[J].PLoS One,2012,7(11):e49842.
Bioinformatic prediction of epitopes in the TSP3 antigen ofEchinococcusmultilocularis
Pang Mingquan1,3,Tang Feng2,3,4,Zhou Hu1,3,Wan Chenfei1,3,Yangdan Cairang1,3,4*,F(xiàn)an Haining1,3,4**
(1.Department of Hepatopancreatobiliary Surgery,Affiliated Hospital of Qinghai University,Xining,Qinghai 810001;2.Research Center for High Altitude Medical Sciences,Qinghai University School of Medicine,Xining,Qinghai 810001;3.Research Institute for High Altitude Zoonosis of Qinghai University;
4.Qinghai Provincial Key Laboratory for hydatid,Xining,Qinghai 810001)
Objective The present study aims to predict the secondary structure and the T-and B-cell epitopes for theEchinococcusmultilocularisTSP3 antigen,in order to reveal the dominant epitopes of the antigen.Methods The secondary structure of the protein was analyzed using SOPMA server.The T-cell and B-cell epitopes of TSP3 were predicted using IEDB,Syfpeithi,Bcepred and ABCpred online software.The characteristics of hydrophilicity, flexibility, antigenic propensity and exposed surface area were predicted.Results The random coils and β sheets accounted for 25.68% and 4.05% of the secondary structure of the TSP3 protein,respectively.This was indicative of the presence of potential dominant antigenic epitopes in TSP3.Following bioinformatic analysis,numerous distinct antigenic epitopes of TSP3 were identified.The high-scoring T-cell epitopes were located at positions T33-42,T45-55,T53-63,T68-77,T80-90,T92-104,T110-122 and T134-144;whilst the likely B-cell epitopes were located at positions T18-33,T45-55,T53-63,T64-75,T80-90,T92-104 and T110-122.Conclusions Eight T cell and seven B cell dominant epitopes of the TSP3 antigen were revealed by the bioinformatic methods,which may be useful for the development of a dominant epitope vaccine.
EchinococcusmultilocularisTSP3 Bioinformatics Secondary structure Epitopes
R392-3
A
10.13452/j.cnki.jqmc.2016.01.001
2015-09-03
#:青海省科技廳項(xiàng)目(編號(hào):2014-ZJ-716);青海大學(xué)中青年團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(編號(hào):2014-QYT-1);
*:第一通訊作者,副教授,碩士研究生導(dǎo)師,yangdancairang@163.com;**:第二通訊作者,教授,博士研究生導(dǎo)師,fanhaining@medmail.com.cn.
龐明泉(1989~),男,漢族,山東籍,在讀碩士,青海大學(xué)普通外科學(xué)專業(yè)