严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)刺突蛋白的B细胞及T细胞抗原表位的生物信息学分析

目的使用生物信息学方法预测严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)刺突蛋白(S蛋白)的结构特点,并预测可能的B细胞和T细胞表位。方法从NCBI数据库中获取SARS-CoV-2的S蛋白氨基酸序列,通过蛋白质基本性质分析工具ProtParam分析S蛋白的理化性质;利用综合性序列工具软件Lasergene和蛋白质二级结构分析软件SOMPA分析S蛋白二级结构;蛋白质同源物/类似物Y识别引擎Phyre2和分子图像观察软件Rasmol构建并分析S蛋白三级结构;B细胞表位预测工具ABCpred、BepiPred和BcePred预测S蛋白的B细胞抗原表位;利用免疫表位数据库IEDB预测S蛋白的T细胞抗原表位。结果S蛋白由1273个氨基酸组成,理论等电点为6.24,原子组成为C_(6336)H_(9770)N_(1656)O_(1894)S_(54),属于稳定亲水性蛋白。Lasergene软件的Gramier-Robson方法预测显示:α螺旋占23.5%、β折叠占53.7%、转角区域占14.9%、无规则卷曲占8.33%;Lasergene软件的Chou-Fasman方法预测显示:α螺旋占20.9%,β折叠占35.5%,β转角占35.2%。同时,使用SOPMA在线服务工具分析S蛋白二级结构,其中α螺旋占28.59%,延长链占23.25%,β转角占3.38%,无规则卷曲占44.78%。ABCpred、BepiPred和BcePred分别预测S蛋白的潜在B细胞抗原表位数量为5个、11个、6个。IEDB预测的CD8^(+)T细胞表位和CD4^(+)T细胞表位结果中分别选择各人类白细胞抗原(HLA)基因型亲和力最好的5个表位。结论采用生物信息学方法预测SARS-CoV-2的S蛋白具有多个B细胞及T细胞抗原表位。