Prediction of T cell and B cell epitopes of the 22-, 47-, 56-, and 58-kDa proteins of Orientia tsutsugamushi

Objective:To predict B cell and T cell epitopes of 22-kDa,47-kDa,56-kDa and 58-kDa proteins.Methods:The sequences of 22-kDa,47-kDa,56-kDa and 58-kDa proteins which were derived from Orientia tsutsugamushi were analyzed by SOPMA,DNAstar,Bcepred,ABCpred,NetMHC,NetMHCⅡand IEDB.The 58-kDa tertiary structure model was built by MODELLER9.17.Results:The 22-kDa B-cell epitopes were located at positions 194-200,20-26 and 143-154,whereas the T-cell epitopes were located at positions 154-174,95-107,17-25 and 57-65.The 47-kD a protein B-cell epitopes were at positions 413-434,150-161 and 283-322,whereas the T-cell epitopes were located at positions 129-147,259-267,412-420 and 80-88.The 56-kDa protein B-cell epitopes were at positions 167-173,410-419 and 101-108,whereas the T-cell epitopes were located at positions 88-104,429-439,232-240 and 194-202.The 58-kDa protein B-cell epitopes were at positions 312-317,540-548 and 35-55,whereas the T-cell epitopes were located at positions 415-434,66-84 and 214-230.Conclusions:We identified candidate epitopes of 22-kDa,47-kDa,56-kDa and 58-kDa proteins from Orientia tsutsugamushi.In the case of 58-kDa,the dominant antigen is displayed on tertiary structure by homology modeling.Our findings will help target additional recombinant antigens with strong specificity,high sensitivity,and stable expression and will aid in their isolation and purification.

Prediction of promiscuous T-cell epitopes in the Zika virus polyprotein:An in silico approach

Objective:To predict immunogenic promiscuous T-cell epitopes from the polyprotein of the Zika virus using a range of bioinformatics tools.To date,no epitope data are available for the Zika virus in the IEDB database.Methods:We retrieved nearly 54 full length polyprotein sequences of the Zika virus from the NCBI database belonging to different outbreaks.A consensus sequence was then used to predict the promiscuous T cell epitopes that bind MHC 1 and MHC II alleles using Propred1 and Propred immunoinformatic algorithms respectively.The antigencity predicted score was also calculated for each predicted epitope using the Vaxi Jen 2.0 tool.Results:By using Pro Pred1,23 antigenic epitopes for HLA class I and 48 antigenic epitopes for HLA class II were predicted from the consensus polyprotein sequence of Zika virus.The greatest number of MHC class I binding epitopes were projected within the NS5(21%),followed by Envelope(17%).For MHC class II,greatest number of predicted epitopes were in NS5(19%) followed by the Envelope,NS1 and NS2(17% each).A variety of epitopes with good binding affinity,promiscuity and antigenicity were predicted for both the HLA classes.Conclusion:The predicted conserved promiscuous T-cell epitopes examined in this study were reported for the first time and will contribute to the imminent design of Zika virus vaccine candidates,which will be able to induce a broad range of immune responses in a heterogeneous HLA population.However,our results can be verified and employed in future efficacious vaccine formulations only after successful experimental studies.

Theoretical Study of Continuous B-Cell Epitopes with Developed BP Neural Network

In order to identify continuous B-cell epitopes effectively and to increase the success rate of experimental identification, the modified Back Propagation artificial neural network (BP neural network) was used to predict the continuous B-cell epitopes, and finally the predictive model for the B-cells epitopes was established. Comparing with the other predictive models, the prediction performance of this model is more excellent (AUC = 0.723). For the purpose of verifying the performance of the model, the prediction to the SWISS PROT NUMBER: P08677 was carried on, and the satisfying results were obtained.

Identification of the epitopes on HCV core protein recognized by HLA-A2 restricted cytotoxic T lymphocytes

AIM: To identify hepatitis C virus(HCV) core protein epitopes recognized by HLA-A2 restricted cytotoxic T lymphocyte (CTL). METHODS: Utilizing the method of computer prediction followed by a 4h(51)Cr release assay confirmation. RESULTS: The results showed that peripheral blood mononuclear cells (PBMC) obtained from two HLA-A2 positive donors who were infected with HCV could lyse autologous target cells labeled with peptide "ALAHGVRAL (core 150-158)". The rates of specific lysis of the cells from the two donors were 37.5% and 15.8%, respectively. Blocking of the CTL response with anti-CD4 mAb caused no significant decrease of the specific lysis. But blocking of CTL response with anti-CD8 mAb could abolish the lysis. CONCLUSION: The peptide (core 150-158) is the candidate epitope recognized by HLAA2 restricted CTL.

新型冠状病毒E蛋白B细胞表位的预测及鉴定

目的利用生物信息学方法预测SARS-CoV-2 E蛋白B细胞表位,并利用小鼠多抗血清、人新型冠状病毒阳性血清等进行验证,以明确SARS-CoV-2 E蛋白的优势B细胞表位。方法使用SOPMA、Expasy、SWISS-MODEL及IEDB数据库和BepiPred-2.0等软件预测SARS-CoV-2 E蛋白的结构及B细胞表位;通过大肠杆菌系统表达并纯化GST标签重组表位蛋白片段,以Western blotting和间接ELISA方法检测表位蛋白与小鼠和人SARS-CoV-2 E蛋白阳性多抗血清的反应性,以初步鉴定SARS-CoV-2 E蛋白的B细胞表位。结果表位预测结果显示,E蛋白含有线性B细胞表位Ser6-Val14和Tyr57-Pro71,构象表位涉及的氨基酸序列为Glu8-Val14、Leu39-Tyr59、Ser60-Leu65;表达并纯化含有预测表位的E蛋白片段E1(Ser6-Val14表位)、E3(Tyr57-Pro71)以及阴性对照片段E2(不含表位序列),Western blotting和间接ELISA结果均显示抗E蛋白小鼠多抗和人新型冠状病毒阳性血清只与E1、E3蛋白片段呈阳性反应而与E2蛋白片段均为阴性反应,显示E蛋白线性B细胞表位预测正确。结论本研究成功预测并初步鉴定出SARS-CoV-2 E蛋白2个线性B细胞表位,为新型冠状病毒疫苗制备和免疫应答特性分析等提供参考。

非洲猪瘟病毒T、B细胞表位的免疫信息学预测与分析

旨在通过免疫信息学方法预测非洲猪瘟病毒(ASFV)结构蛋白的T、B细胞表位,为非洲猪瘟(ASF)表位疫苗的设计研制提供参考。从NCBI和RCSB数据库获取ASFV蛋白质序列和三维结构,利用IEDB、DTU Health Tech等数据库的生物信息学工具对ASFV的5种结构蛋白p72、p17、p49、M1249L和H240R的细胞毒性T细胞表位、线性B细胞和构象B细胞表位进行鉴定。结果显示:5种蛋白质均为亲水性,二级结构以无规则卷曲为主,仅M1249L例外;预测到抗原性良好、无毒、无致敏的细胞毒性T细胞优势表位27个,线性B细胞优势表位35个;预测到仅针对p72的构象B细胞优势表位2个。结论:ASFV的5种蛋白质可能具有多个潜在T、B细胞表位,其中B细胞表位相对占优,5种蛋白质中p72和M1249L最具疫苗研发前景,可结合蛋白质相关参数信息为构建ASF表位疫苗提供参考。

HPV53进化关系分析及B细胞与T细胞抗原表位预测

目的基于全长序列分析人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)53不同分离株的进化关系,并对代表性分离株病毒蛋白(E1、E2、E4、E6、E7、L1和L2)的理化性质、二级结构及B细胞与T细胞抗原表位进行预测。方法检索美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)数据库,获取HPV53全长序列并构建进化树。采用ProtParam软件分析蛋白的理化性质,PSIPRED和SOPMA软件预测其二级结构。采用ABCpred和IEDB软件预测B、T细胞抗原表位,并结合肽段柔韧性、亲水性、表面可及性、抗原性及Vaxijen评分等参数进一步筛选潜在的优势抗原表位;最后对潜在优势抗原表位与13个高危型HPV进行同源性分析。结果检索NCBI数据库共下载54条HPV53全长序列,经去重后保留48条,来自不同国家/地区的HPV53分离株可划分为A、B、C三个主要进化分支。三个分支代表株病毒的蛋白理化性质相似,E1、E6和E7蛋白的二级结构以α螺旋为主,E2、E4、L1和L2以无规则卷曲为主。经预测和筛选后,共得到6个B细胞潜在优势抗原表位和9个T细胞潜在优势抗原表位,同源性分析发现,E4和E6区域的B细胞抗原表位TTPIRPPPPPRPWAPT和CYRCQHPLTPEEKQLH,及L2区域的T细胞抗原表位SGVHSYEEIPMQ与HPV56具有较高同源性(均>90%)。结论通过生物信息学方法分析和预测发现HPV53分离株可分为A、B、C三个主要进化分支,其理化性质相似,二级结构存在部分小差异,且病毒蛋白中含有B、T细胞抗原表位,为HPV53相关多肽形式的疫苗和抗体药物开发提供了更多理论依据。

基于黏附素HpaA B细胞表位的多抗原肽疫苗的免疫原性鉴定

目的制备以幽门螺杆菌(Hp)黏附素HpaA B细胞表位为基础的多抗原肽(MAP)疫苗,并分析其免疫原性。方法在GenBank数据库检索Hp黏附素HpaA的氨基酸及核苷酸序列。采用表位分析软件预测HpaA的B细胞表位,以此合成8分支MAP并免疫白毛黑眼兔,体外试验测定MAP与兔抗Hp多克隆抗体的亲和力,体内试验检测免疫血清抗体效价和抗体的特异性。结果HpaA的优势B细胞表位可能位于其氨基酸序列的第130~142和第212~219区段,并分别以上述B细胞表位合成8分支MAP1和MAP2。MAP1和MAP2均能在体外与兔抗Hp多克隆抗体结合,且MAP1具有较高的亲和力。仅MAP1能在体内诱导免疫应答,产生高滴度特异性抗体。结论HpaA氨基酸序列的第130~142区段为其优势B细胞表位,基于此合成的MAP具有较强的免疫原性。

Stepwise prediction and statistical screening:B-cell epitopes on neuraminidase of human avian H_5N_1 virus

The B-cell epitopes of virus are associated with the antiviral drug and the vaccine screening. As the nucleotide sequences of neuraminidase (NA) of stain GD-01-06 were sequenced, we predicted the α-helix and β-fold structure and the indexes of the flexible regions of secondary structure of NA with methods of the Hydrophilicity plot by Kyte-Doolittle, the Surface probability plot by Emini and the Antigenic index by Jameson-Wolf, and then screened statistically the parameters to predict B-cell epitopes by the Hierarchical cluster and the Bivariate correlation and the quartiles with SPSS 13.0. The impact of variation of amino acids in NA on its epitopes was analyzed. The predictive results were evaluated by Wu’s Antigenic Index and SWISS-MODEL. We found that the most possible epitopes on NA were located within or nearby its N-terminal Nos. 120―137, 81―84, 408―415, 273―282, 429―432, 356―368, 46―55, 146―155, 341―350 and 198―209, which were the dominant regions of NA epitopes. Peptide 120―137 including the glycoprotein domain (NGT126―128) was first chosen as the B-cell epitopes on NA. NA in H5N1 strain isolated after 2003 lacked in No. 53 amino acid (I), resulting in an increase in the surface flexible region of NA in GD-01-06 and an enlargement to their epitope regions (VEP46―48→ VEPISNTNFL46―55). Conclusively, prediction of the B-cell epitopes on the NA based on multiple parameters is useful for researches on the molecular immunology and drug screening and immuno-prophylaxis. A deletion of No. 53 amino acid (I) in NA in strain GD-01-06 might increase its antigenicity.

HBeAg的B细胞线性表位预测及鉴定

目的预测并鉴定乙型肝炎病毒e抗原(HBeAg)的B细胞线性表位,为乙型肝炎的诊断和治疗提供新的依据。方法采用生物信息学分析技术,利用NCBI数据库和免疫表位数据库提供的相应软件预测HBeAg的B细胞线性表位,采用人工合成法合成相应表位肽并分别将与血蓝蛋白(KLH)偶联,作为免疫原,免疫大白兔制备抗HBeAg抗原表位抗体,ELISA法鉴定抗体的特异性。结果发现了1MDIDPYKEFG10、37LYREALESPEHCSP50、74SNLEDPAS81、127RTPPAYRPPNAPIL140等4条新的HBeAg蛋白B细胞线性表位肽,其与KLH的偶联物作为免疫原免疫大白兔,获得特异性高效价抗体,抗体滴度大于1∶512000,ELISA实验证实上述抗体均可与HBeAg发生特异性免疫反应。结论采用生物信息学技术成功确认了4个HBeAg蛋白B细胞线性表位肽,为深入研究HBeAg的功能和作用以及乙型肝炎的治疗提供了新依据。

HBV新型免疫原的设计、合成及免疫原性研究

目的 探讨如何将表位构建成有效免疫原。方法 以Pre S( 2 ) 蛋白两优势性B细胞表位和HBcAg两Th细胞表位为基础 ,设计、合成了 2种MAP多肽 ,以此两MAP肽为免疫原免疫兔和小鼠 ,观察体液免疫反应。结果 此两种MAP多肽均比Pre S( 2 ) 蛋白诱发更高抗体滴度 ;Th细胞表位引入可显著增强反应强度。结论 增加肽抗原结构复杂性可提高其免疫原性 ,其表位排列以B细胞表位在赖氨酸核心外侧为佳 。

MUC1抗原的B细胞表位预测

目的 预测MUC1抗原的B细胞表位。方法 联合运用多种方法对MUC1的二级结构和表面特性,如理化 性质、亲水性、可塑性、溶剂可及性及免疫原性等方面进行分析,预测MUC1的抗原表位。结果 MUC1存在有多个潜在的 抗原表位位点,可能的蛋白质抗原表位区域:1 -10,24 -54,65 -77,84 -91,108 -134,140 -156,159 -174,179 -196,199- 210,220- 233, 237- 265,270- 299,316 -337,351 -362,369- 396,411- 420,445 -502。结论 应用多参数预测MUC1抗原的B细胞表位,为进一步 研究MUC1结构和功能、构建MUC1突变体和选择表达新型MUC1分子奠定了基础。

SARS病毒基因组所编码的E蛋白的二级结构和B细胞表位预测

目的 预测SARS病毒E蛋白的B细胞表位和二级结构。方法 以SARS病毒基因组序列为基础 ,采用Gar nier Robson方法、Chou Fasman方法和Karplus Schultz方法预测E蛋白质的二级结构 ;用Kyte Doolittle方案预测蛋白质的亲水性 ;用Emini方案预测蛋白质的表面可能性 ;用Jameson Wolf方案预测氨基酸的抗原性指数。综合评判 ,预测SARS病毒E蛋白的B细胞表位。结果 在SARS病毒E蛋白N 端的第 1～ 6、13～ 19、39～ 4 3、4 7～ 6 4区段和第 73～ 76区段有 β 折叠中心 ;第 6～ 12区段和第 6 7～ 6 9区段可能形成转角或无规则卷曲 ,是柔性区域。E蛋白N端第 2～ 13区段和第 6 1～ 74区段为B细胞优势表位区域。结论 用多参数预测SARS病毒E蛋白的二级结构和B细胞表位 。

人DAO氨基酸序列片段B-细胞表位的多参数预测

目的预测人二氨氧化酶 ( DAO)氨基酸序列片段 ( aa No.5 2 4- 6 18)的 B-细胞表位。方法应用 6种参数和方法进行综合分析 ,包括 Hopp & Woods亲水性参数、抗原性参数、可及性参数、β-转角、万氏及吴氏综合预测方法。结果显示 B-细胞识别的表位可能在 5 43- 5 5 3和 5 6 9- 5 95残基或其附近 ,5 6 9- 5 95残基 4种参数和方法的预测值均高于 5 43- 5 5 3残基 ,这两个被预测的表位均含有β-转角和不规则卷曲结构。结论本研究为应用合成肽抗原制备抗人

Eppin抗原的二级结构分析B细胞表位预测

目的分析Eppin抗原的二级结构并预测其B细胞表位。方法联合运用多种方法对Eppin的二级结构和表面特性,如亲水性、理化性质、可及性、免疫原性和可塑性等方面进行分析,预测其抗原表位。结果Eppin存在多个潜在的抗原表位位点,可能的蛋白质抗原表位区域:14～23,30～44,48～54,56～68,78～85,97～106,109～116,125～132。体外实验证明,所预测抗原表位区域基本能与免疫抗血清发生抗原特异性反应。结论应用多参数成功预测了Eppin抗原的B细胞表位。

应用因特网对SARS病毒M蛋白B细胞抗原表位的预测

目的:预测SARS冠状病毒M蛋白的B细胞表位。方法:采用EMBOSS软件结合Hopp＆woods亲水性参数、Janin可及性参数、极性参数、柔韧性参数及二级结构方案对SARS冠状病毒M蛋白的B细胞表位进行了预测,井用吴玉章等已建立的B细胞表位预测方法进行评述。结果:SARS冠状病毒M蛋白B细胞识别的表位可能位于第3～13和153～166位氨基酸等区域内或附近,这2个被预测的表位均含有β-转角和无规卷曲结构。结论:该研究对应用合成肽抗原进行SARS早期诊断研究及相关抗体的制备具有重要指导意义。

脂多糖结合蛋白的B细胞抗原表位预测及其效应初步分析

目的预测人脂多糖结合蛋白(LBP)的B细胞抗原表位。方法采用生物信息软件和互联网服务器,预测LBP的二级结构和分析LBP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LBP的B细胞抗原表位。结果LBP存在多个潜在的抗原表位,247～260序列(FKGEIFHRNHRSPV)的AI(0.0407)明显高于其他片段,370～379序列(LPSSSKEPVF)和303～325序列(ITDDMIPPDSNIRLTTKSFRPFV)的AI分别是0.0336和0.0295。247～260序列是LBP潜在的B细胞优势抗原表位。结论应用多参数预测到LBP的B细胞抗原表位。

鸭肠炎病毒UL6基因B细胞表位的预测及其主要抗原域的原核表达

采用DNAStar Protean程序，综合运用二级结构、亲水性、可塑性和抗原性指数等参数，对鸭肠炎病毒（DEV）CHv毒株UL6基因（GenBank登录号EF055890）的氨基酸序列进行了B细胞表位预测。结果显示，UL6蛋白羧基端第Thr507～Gln515、Thr521～Met529、Asp531～Phe539、Gly544～Asn562、Thr568～Gln585、Lys592～Val604、A1a681～Ala778和Tyr780～Lys790区域内含有优势B细胞表位。以DEV CHv毒株基因组作为PCR模板，利用Oligo6．0软件设计了1对引物，整体扩增涵盖上述具有优势表位的基因片段，将其亚克隆到原核表达载体pET-32a（＋）中，获得表达载体pET-32a—UL6M，再将其转化至E．coli Rosetta（DE3），经IPTG诱导，外源基因获得了良好表达。以免抗DEV多克隆血清进行Western blot分析，抗血清可与该融合蛋白发生特异性反应。提示，该氨基酸片段可能含有软件预测的线性表位区。

鼠Mincle蛋白B细胞抗原表位预测及多克隆抗体制备

目的预测鼠Mincle蛋白的B细胞抗原表位及制备其多克隆抗体。方法以鼠Mincle蛋白氨基酸序列为基础,利用signalP3.0和TMHMM Server在线软件分析其信号肽和跨膜结构,利用DNAstar软件预测其二级结构、蛋白骨架区的柔韧性、亲水性、表面可能性及表面抗原性指数;融合表达PET30a(+)/Mincle蛋白并通过镍层析柱纯化后,免疫兔获得Mincle多克隆抗体。结果 Mincel蛋白是一种跨膜蛋白质,N末端第1-22号氨基酸可能位于蛋白的表面并可能为抗原表位;成功构建了重组载体PET30a(+)/Mincle,转化大肠杆菌BL21后表达包涵体融合蛋白,利用镍亲和层析得到了无生物活性的高纯度重组蛋白,纯化蛋白免疫兔,制备了滴度达1:128 000的多克隆抗体;Western-blot检测显示抗体特异性高。结论 Mincle蛋白N端即胞外区的第1-22氨基酸可作为Mincle蛋白的主要抗原表位区以制备Mincle多克隆抗体。

日本血吸虫病诊断分子B细胞表位的预测与鉴定

目的 应用生物信息学技术对日本血吸虫病常用诊断分子进行B细胞表位的预测，筛选出具有潜在诊断价值的表位分子，采用基因工程方法制备目的表位的融合蛋白并进行抗原性鉴定。方法 将日本血吸虫膜蛋白22kDa（Sj22）、膜蛋白23kDa（Sj23）、信号蛋白14—3—3（Sj14—3—3）、谷胱甘肽S转移酶（Sj26）分子的全基因序列输入BioSun软件的工作区，经多参数比较筛选可能的B细胞表位，克隆、表达预测表位，用表达的融合蛋白作为抗原与血吸虫病人血清反应，以筛选和鉴定具有抗原性的表位。结果 经预测分析，Sj22的B细胞表位可能在56～62位和127～133位氨基酸区域，Sj23的B细胞表位可能在149～156位和160～167位氨基酸区域，Sj14—3—3的B细胞表位可能在118～225位和130～137位氨基酸区域，Sj26的B细胞表位可能在143～149位和191～197位氨基酸区域。克隆、表达并纯化这8个表位的融合蛋白，经SDS—PAGE和Western blot检测抗原性，筛选出分别来自于Sj22、Sj14-3-3、Sj26的3条具有较强抗原性的表位片段。结论 生物信息学技术结合分子生物学方法可用于筛选具有潜在诊断价值的表位。