结核分枝杆菌echA1蛋白的结构特征和抗原性分析

目的对结核分枝杆菌Rv0222基因及其编码蛋白echA1进行生物信息学分析,制备该蛋白的多克隆抗体,为进一步研究其功能、筛选候选治疗靶点和免疫诊断提供基础。方法利用TMHMM、SignalP6.0、Net Phos3.1、Protpapram、Protscale和sopma等在线分析软件分析echA1蛋白的理化性质等信息。抗原表位则利用IEDB网站中的在线分析软件和NetCTL-1.2进行分析。利用分子克隆技术构建pET-30a-Rv0222表达载体并转化入E.coli BL21(DE3)中,IPTG诱导echA1蛋白表达后经His亲和层析柱纯化并免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体。收集结核病患者及健康人血清,ELISA法检测样本中特异性抗体水平。结果Rv0222基因编码的echA1蛋白由262个氨基酸组成,为一种亲脂性蛋白。echA1蛋白二级结构包括α-螺旋(43.51%)、β-折叠(13.74%)、β-转角(9.92%)和无规则卷曲(32.82%)。该蛋白无跨膜区和信号肽,含16个磷酸化位点,并可与fadB、fadB2、fadE1、和accD1等10多种蛋白发生相互作用。表位预测分析显示该蛋白含有多个B细胞表位和T细胞表位。纯化的echA1蛋白可有效引起小鼠的免疫应答,获得的多克隆抗体具有良好的抗原特异性,效价在102400和204800之间。结核病患者抗体检测敏感度为64.6%,健康人抗体检测特异度为94.6%,结核病患者与健康者相比,差异具有统计学意义(t=10.66,P<0.0001)。结论EchA1蛋白为一种稳定性的亲脂性蛋白,含有多个潜在优势B和T细胞表位,并可以与多个脂肪代谢相关蛋白相互作用;制备的多克隆抗体具有很高的抗原特异性;该蛋白在结核病血清学诊断方面具有一定应用价值。