细粒棘球绦虫AgB1抗原表位的生物信息学预测

 以细粒棘球绦虫AgB1基因序列为基础,采用PredictProtein软件预测其编码蛋白的二级结构;应用在线预测软件Bcepred、Abcpred、IEDB及SYFPEITHI等对细粒棘球绦虫AgB1的B细胞表位和T细胞表位进行预测。结果提示,AgB1抗原蛋白存在可以构成抗原表位的区域,经软件分析,分值高的B细胞表位区域:2~9、15~20、22~35和41~52氨基酸序列;T细胞表位区域:3~12、26~33、34~44和52~61氨基酸序列。研究运用生物信息学确定AgB1抗原的4个B细胞优势表位和4个T细胞优势表位,对进一步研究AgB1的抗原性和研发更有价值的免疫诊断方法具有重要意义。     

CSDC2蛋白免疫优势肽段分析及其多克隆抗体的制备

目的 为制备含有C2的冷休克结构域(cold shock domain containing C2, CSDC2)的特异性抗体，本试验预测了CSDC2蛋白的免疫优势肽段并制备多克隆抗体，可为进一步探究其功能奠定基础。方法 本研究以绒山羊CSDC2蛋白全长氨基酸序列为基础，应用在线分析工具Expasy分析亲疏水性；SOPMA和Predictprotein共同分析二级结构；DNAstar分析抗原指数、表面可及性、柔韧性；TMHHM 2.0预测跨膜结构；SWISS-MODEL预测三级结构；SignalP 5.0预测信号肽；NetPhos 3.1预测磷酸化位点；SVMTriP在线分析软件预测抗原表位，综上分析获得CSDC2免疫优势肽段，制备多克隆抗体；ELISA检测多克隆抗体效价，Western blot验证抗体特异性。结果 CSDC2为不稳定亲水蛋白，无跨膜结构和信号肽区域，具有22个磷酸化位点，二级结构主要由无规则卷曲、α-螺旋和延伸链构成。最终选取绒山羊CSDC2蛋白N-端15-33氨基酸序列(HSPKSPVWPTFPFHREGSR)为特异免疫肽段，诱导兔产生CSDC2蛋白特异性IgG抗...     

山羊奇异变形杆菌毒力因子zapA基因的克隆及蛋白结构预测

为了研究山羊奇异变形杆菌毒力因子,克隆zapA基因和预测推导的蛋白结构.采用PCR方法,对山羊奇异变形杆菌zapA基因进行扩增、克隆及序列测定;利用生物信息学软件预测推导zapA蛋白的信号肽、跨膜区、二级结构及B细胞抗原表位.结果表明:zapA基因长为1 476bp,编码491个氨基酸,与参考株的核苷酸序列同源性为99.59%,氨基酸同源性为99.59%;zapA蛋白存在信号肽,无跨膜区,B细胞表位可能位于69-71,78-84,136-139,197-199,353-356,371-373和472-474氨基酸区域内或附近.该试验为奇异变形杆菌zapA蛋白的表达及基因工程疫苗的研制提供了理论基础.     

多房棘球绦虫钙网蛋白结构和功能的生物信息学研究

为进一步研究多房棘球绦虫的致病性、药物靶点以及疫苗诊断试剂的开发提供理论依据,应用生物信息学方法预测分析多房棘球绦虫(Echinococcus multilocularis,Em)钙网蛋白(Calreticulin,CRT)的结构和功能。通过基因组数据库收集数据确定Em-CRT基因和氨基酸序列;利用生物信息学软件分别对Em-CRT进行蛋白质基本性质、翻译后修饰位点、功能域、亚细胞定位、二/三级结构、亲/疏水性、抗原表位以及进化关系等进行预测和分析。结果表明:Em-CRT基因转录本长度为1 188 bp,蛋白全长为395个氨基酸残基,分子量大小约为45.44 kDa,等电点(pI)为4.47,为稳定蛋白,亲水性较高,可溶于水;具有信号肽和信号肽酶剪切位点,为膜外蛋白;Em-CRT具有N端糖基化位点,酪氨酸激酶(TK)Ⅱ磷酸化位点,cAMP和cGMP依赖蛋白激酶磷酸化位点,N端肉豆蔻酰化位点,蛋白激酶C磷酸化位点,酪氨酸激酶磷酸化位点;二级结构以无规则卷曲和α螺旋为主;Em-CRT具有良好的T,B细胞抗原表位。所以,Em-CRT对多房棘球绦虫个体发育具有重要的作用,且与多房棘球蚴感染免疫密切相关,可参与感染过程或宿主免疫应答,具有作为诊断试剂抗原分子的价值和潜在的疫苗候选分子与新的药物靶标的应用前景。     

中华按蚊AsAce1基因的鉴定及生物信息学分析

利用同源性搜索,在中华按蚊(Anopheles sinensis)基因组中鉴定出1条乙酰胆碱酯酶(Ace)家族序列,命名为AsAce1(GenBank登录号:KU900233)。该基因序列的全长为5592bp,编码区序列长度为2253bp,编码750个氨基酸。在理化性质、二级结构、三级结构、系统发生、基因结构等方面对该基因及所编码蛋白进行了预测和分析。结果表明AsAce1蛋白在按蚊中具有很高的保守性;该蛋白是亲水性蛋白,分子量、等电点分别为82.41kD,5.92,二级结构主要以不规则卷曲为主,无跨膜结构域和信号肽;亚细胞定位显示该蛋白位于细胞质中;基因结构为两种相位(1位和2位内含子)。研究结果为AsAce1基因生物学功能的挖掘奠定了理论基础。
     

结核分枝杆菌FabG4的生物信息学分析及功能初探

目的预测结核分枝杆菌(H37Rv)的FabG4蛋白的结构、与其相互作用蛋白及T、B细胞抗原表位。方法从NCBI数据库获取FabG4基因序列和氨基酸序列,通过在线软件对FabG4的理化性质、二级和三级结构、T、B细胞抗原表位及其相互作用的蛋白进行预测分析。结果 H37Rv FabG4基因全长1365bp,编码454个氨基酸,预测到该蛋白性质稳定,无跨膜区,属于非分泌蛋白,二级结构显示α-螺旋(Th)、β-折叠(Ee)、β-转角(Tt)、无规则卷曲结构(Cc)分别为43. 61%,14. 98%,9. 03%,32. 38%;有多个T、B细胞抗原表位及多个与FabG4蛋白相互作用蛋白。mc2155 FabG4过表达株生长曲线显示,过表达菌株较野生型的生存能力明显增强,差异有统计学意义(P0. 01),形态粗、长。结论结核分枝杆菌FabG4蛋白稳定,所含保守结构域与其功能密切相关,筛选出6个B细胞优势表位,CTL和Th细胞优势表位各8个,为研究FabG4蛋白的结构、功能和开发靶向新药、抗结核疫苗提供理论依据。     

中华按蚊AsAce1基因的鉴定及生物信息学分析

利用同源性搜索,在中华按蚊(Anopheles sinensis)基因组中鉴定出1条乙酰胆碱酯酶(Ace)家族序列,命名为AsAce1(GenBank登录号:KU900233)。该基因序列的全长为5 592bp,编码区序列长度为2 253bp,编码750个氨基酸。在理化性质、二级结构、三级结构、系统发生、基因结构等方面对该基因及所编码蛋白进行了预测和分析。结果表明AsAce1蛋白在按蚊中具有很高的保守性;该蛋白是亲水性蛋白,分子量、等电点分别为82.41kD,5.92,二级结构主要以不规则卷曲为主,无跨膜结构域和信号肽;亚细胞定位显示该蛋白位于细胞质中;基因结构为两种相位(1位和2位内含子)。研究结果为AsAce1基因生物学功能的挖掘奠定了理论基础。     

中华按蚊AsAce2基因的鉴定及生物信息学分析

【目的】对中华按蚊(Anopheles sinensis)基因组中的乙酰胆碱酯酶(Ace)基因进行鉴定和生物信息学分析。【方法】通过同源性搜索得到1条乙酰胆碱酯酶(Ace)基因序列,命名为AsAce2,分析了该基因的基因结构以及所编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、二级结构、三级结构和系统发生关系。【结果】AsAce2基因全长为4008bp,编码区序列长度为1941bp,共编码647个氨基酸;AsAce2蛋白与其他蚊虫的Ace2蛋白具有较高的同源性,在系统发育关系上与冈比亚按蚊(A-nophelesstephensi)的Ace2蛋白和不吉按蚊(Anopheles gambiae)的Ace2蛋白关系更近;AsAce2基因结构中含有3个1位和2个2位内含子;AsAce2蛋白分子式为C3222H4925N875O947S32,为亲水性蛋白,蛋白定位在细胞周质,在13~32位氨基酸为跨膜区,无疏水区和信号肽,二级结构主要以不规则卷曲为主。【结论】丰富了相关基础数据,为进一步研究该基因的功能奠定了基础。
     

中华按蚊AsAce2基因的鉴定及生物信息学分析

【目的】对中华按蚊(Anopheles sinensis)基因组中的乙酰胆碱酯酶(Ace)基因进行鉴定和生物信息学分析。【方法】通过同源性搜索得到1条乙酰胆碱酯酶(Ace)基因序列,命名为AsAce2,分析了该基因的基因结构以及所编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、二级结构、三级结构和系统发生关系。【结果】AsAce2基因全长为4 008bp,编码区序列长度为1 941bp,共编码647个氨基酸;AsAce2蛋白与其他蚊虫的Ace2蛋白具有较高的同源性,在系统发育关系上与冈比亚按蚊(Anopheles stephensi)的Ace2蛋白和不吉按蚊(Anopheles gambiae)的Ace2蛋白关系更近;AsAce2基因结构中含有3个1位和2个2位内含子;AsAce2蛋白分子式为C_(3222)H_(4925)N_(875)O_(947)S_(32),为亲水性蛋白,蛋白定位在细胞周质,在13~32位氨基酸为跨膜区,无疏水区和信号肽,二级结构主要以不规则卷曲为主。【结论】丰富了相关基础数据,为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

芝麻过敏原的生物信息学分析

通过DNAstar和IEDB等生物信息学软件对7种芝麻过敏原的生物学信息进行分析,采用多种方案对芝麻过敏原的抗原指数、亲水性、表面可及性、柔韧性等参数及其二级结构进行预测,并对预测的抗原表位综合分析．利用SWISS-MODEL进行同源建模并用拉氏图评价其结构稳定性．结果表明,7种芝麻过敏原蛋白均存在多个可能的抗原表位,采用同源建模的方式成功构建了芝麻过敏原蛋白的三级结构模型,拉氏图显示该模型的构象稳定．本研究为制备特异性抗体肽段和过敏原检测等提供了依据．     

细粒棘球绦虫新疆株胆汁酸钠协同转运蛋白基因的克隆及序列分析

 从新疆株细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus,Eg)原头蚴中克隆胆汁酸钠协同转运蛋白(sodium-bile acid co-transporter,EgSBACT)基因,进行序列测定和生物信息学分析。首先设计EgSBACT 基因特异性引物,用RT 及PCR 方法从新疆株细粒棘球绦虫原头蚴提取总RNA,将其反转录成cDNA 后扩增EgSBACT 基因并将其克隆至原核表达载体pET30a 中,测序鉴定序列并进行生物信息学分析。结果显示,RT-PCR 扩增出一长度约650 bp 的基因,测序显示其长度为654 bp,序列与Gen-bank 公布的EUB59978.1 完全一致,其编码217 个氨基酸,预测其等电点为9.28。同源性分析发现,EgSBACT 蛋白序列与中华枝睾吸虫SBACT(GenBank:GAA57409.1)同源性最高,达到43%。进化树分析表明,细粒棘球绦虫的SBACT 蛋白与吸虫纲的SBACT 相聚集,在进化树上处于一枝,而与其他物种亲缘性较远。由此表明,本研究成功克隆出细粒棘球绦虫EgSBACT 基因。     

细粒棘球蚴线粒体ND1基因的克隆与序列研究

为了研究细粒棘球蚴(Echinococcus granulasus)种间遗传标记特点,在内蒙古地区采集羊肝脏中的细粒棘球蚴,或通过手术将患者的包虫剥离囊包后采集细粒棘球蚴,提取虫体DNA,扩增线粒体细胞色素氧化酶1(ND1)基因,将其克隆到PGM-T载体后,用PCR技术鉴定阳性菌落,并进行测序.研究结果表明,细粒棘球蚴DNA扩增出的羊株、人株ND1基因序列片段长度为895bp,ND1基因序列稳定保守,无宿主特异性,可作为细粒棘球蚴理想的种间遗传标记.     

卢氏鸡白细胞介素21的克隆与生物信息学分析

设计并合成一对特异性引物,从ConA激活的卢氏鸡淋巴细胞中扩增IL-21全基因并进行序列测定,应用多种生物学软件对卢氏鸡IL-21基因及其编码蛋白进行分析和三维结构预测。从具有中国地方特色的卢氏鸡中克隆了IL-21全基因。该基因全长438bp,编码145个氨基酸,包括19个氨基酸长度的信号肽,基因位于鸡的4号染色体55218k～55224k之间;编码的蛋白质分子量约16.67kD,为碱性蛋白,具有亲水性,无二硫键。三维结构预测表明:卢氏鸡IL-21蛋白主要由四个α螺旋和不规则卷曲构成,与人IL-21蛋白三维结构相似。同源性分析表明:该序列与其他哺乳动物IL-21的氨基酸相似性低于35%。     

致羔羊脑炎粪肠球菌EF3183基因的克隆与生物信息学分析

为研究致羔羊脑炎粪肠球菌分离株表面蛋白EF3183基因的结构及功能,采用PCR方法扩增EF3183基因,将阳性克隆进行测序,用生物信息学软件预测其分子结构,推测其生物学功能,并构建系统进化树。结果显示:成功获得了长1060 bp的表面蛋白EF3183基因;经生物信息学分析,此序列包含有1个1056 bp的完整开放阅读框,编码351个氨基酸;无信号肽;有2个跨膜区;抗原表位预测显示表面蛋白EF3183有15个抗原表位;系统进化树分析显示致羔羊脑炎粪肠球菌XJ11株表面蛋白EF3183基因与粪肠球菌v583的EF3183基因的进化距离最近。本研究成功获得了致羔羊脑炎粪肠球菌EF3183基因,为今后研究此基因的生物学功能奠定了基础。     

小反刍兽疫病毒融合蛋白基因的克隆、序列分析及表达

根据GenBank报道的小反刍兽疫病毒(PPRV)融合蛋白(F)基因序列,用特异性引物对PPRV疫苗株F蛋白基因进行了RT-PCR扩增,并将其克隆到pGEM-T载体中进行测序。结果表明:F基因ORF全长1641 bp,编码546个氨基酸;推导的氨基酸序列中第1~18位氨基酸构成信号肽序列,第488~510氨基酸为跨膜区。构建原核表达载体pETF1和pETF2,转化E.coliBL21(DE3),用IPTG诱导表达。SDS-PAGE和Western-blotting的分析结果表明,F1和F2基因在大肠杆菌中均获得了表达,且均具有良好的反应原性。用Ni-NTA试剂盒纯化F1和F2重组蛋白,为研发检测PPRV特异性抗体的诊断试剂奠定了基础。     

马铃薯钙调素表位的微机多参数预测

据文献报道［１－３］,分析蛋白氨基酸序列的某些参数,如 Ｈｏｐｐ　＆ Ｗｏｏｄｓ　亲水性和Ｗｅｌｌｉｎｇ抗原性,可达到预测蛋白抗原分子表位的目的。本研究借助微机,对马铃薯钙调素分子表位进行了预测和分析,结果表明,该种钙调素分子存在７个表位,其中至少有３个表位可能严生相应抗体。鉴于钙调素分子一级结构具有高度保守性,以上预测结果对研制各种植物钙调素单克隆抗体均有较大的参考价值。     

鲫葡萄糖调节蛋白78基因部分序列的克隆、鉴定及功能预测

【目的】分析和预测鲫(Carassius auratus)葡萄糖调节蛋白78(Glucose regulated protein 78,GRP78)的功能,为研究GRP78在鱼类受细胞外刺激过程中的作用机制奠定基础。【方法】通过分子克隆技术获得鲫GRP78基因的部分序列,并利用生物信息学方法分析了该基因片段编码的蛋白质序列的二级结构、亲水性、可塑性、表面可及性和抗原表位。【结果】获得了长度为617bp的鲫GRP78基因片段序列,共编码113个氨基酸。这些氨基酸所构成序列的相对分子质量约为1.3kDa,等电点为5.82,无信号肽;可塑性区域位于第7～10位、第18～21位、第28～42位、第51～62位、第68～78位和第94～109位氨基酸残基;表面可及性区域位于第29～30位、第38～43位、第50～65位、第68～79位、第82～86位、第97～99位、第102～104位和第106～111位氨基酸残基;有1个B细胞抗原表位区域,位于第28～45位氨基酸残基。【结论】所获的鲫GRP78序列中含有ATPase保守结构域区段,该区段定位于内质网,具有较强亲水性。     

赛黑桦matK基因生物信息学分析

matK基因广泛应用于植物亲缘关系和物种鉴定研究.利用生物信息学对赛黑桦matK基因进行开放阅读框、氨基酸组成、蛋白质跨膜结构区、亚细胞定位和结合区分析,预测信号肽、氨基酸亲/疏水性、氨基酸二级结构,利用同源建模构建赛黑桦成熟酶K的三维结构及12种桦木属植物的系统进化树.结果表明:赛黑桦matK基因序列长度为2 524 bp,有13个开放阅读框; matK基因编码的成熟酶K含20种氨基酸,由17. 86%的α螺旋、9.52%的β折叠和72. 62%的无规则卷曲组成,为亲水性蛋白,具有10个蛋白结合区和1个多核苷酸结合区;赛黑桦与白桦、真桦、沼桦、甸生桦、绒毛桦和垂枝桦的亲缘关系较近.研究结果可为赛黑桦苗期的分子鉴定提供参考.     

猪圆环病毒2型Cap蛋白B细胞表位的预测及鉴定

利用生物信息学技术和原核表达系统,筛选猪圆环病毒2型(PCV2)核衣壳蛋白(Cap)的B细胞表位,为进一步揭示PCV2的免疫调控机制提供研究依据.运用生物信息学软件预测PCV2 Cap蛋白的亲水性、表面可及性、蛋白柔韧性、抗原性和B细胞线性表位;根据预测结果,初步确定Cap蛋白潜在的B细胞线性表位主要位于58~66、79~91、151~162、174~189、204~213和221~233位氨基酸.设计特异性引物,扩增Cap蛋白潜在表位区域基因,并克隆到p ET32a(+)原核表达载体上,转化至表达菌BL21(DE3)plys S中,在IPTG诱导下表达目的蛋白;利用PCV2阳性血清鉴定Cap蛋白的B细胞线性表位,筛选出3个能与血清结合的肽段,即Cap77-95、Cap174-189和Cap221-233;对获得的肽段进行在线同源比对,发现3个片段均为PCV2 Cap蛋白的特有序列,有可能成为PCV2的特异性表位.     

天花粉蛋白的二级结构和B细胞抗原表位预测

为预测天花粉蛋白(TCS)的B细胞抗原表位,采用生物信息软件和互联网服务器,预测TCS的二级结构和分析TCS表面特性(亲水性、可塑性、可及性和抗原性);再计算平均抗原指数(AI),预测TCS的B细胞抗原表位.结果TCS存在多个潜在的抗原表位,24～32序列(LPNERKLY)的AI(0.394)明显高于其他片段,24～32序列是TCS潜在的B细胞优势抗原表位.说明TCS的定点突变及免疫原性的降低提供了理论指导.