沙眼衣原體主要外膜蛋白抗原的二級結構及B、T細胞表位分析

阿曼古麗·牙生，蘭希，伊慧霞，古麗扎爾·阿不都納斯爾，彭珊珊，馮寧，閆怡，李慧君，馬秀敏,

(1新疆醫科大學第一附屬醫院，新疆重大疾病醫學重點實驗室-省部共建國家重點實驗室培育基地，烏魯木齊 830011；2 新疆醫科大學基礎醫學院)

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沙眼衣原體主要外膜蛋白抗原的二級結構及B、T細胞表位分析

阿曼古麗·牙生1，蘭希1，伊慧霞1，古麗扎爾·阿不都納斯爾1，彭珊珊2，馮寧1，閆怡2，李慧君1，馬秀敏1,2

(1新疆醫科大學第一附屬醫院，新疆重大疾病醫學重點實驗室-省部共建國家重點實驗室培育基地，烏魯木齊 830011；2 新疆醫科大學基礎醫學院)

目的分析沙眼衣原體主要外膜蛋白抗原的二級結構及B、T細胞表位。方法采用計算機在線預測網站PSIPRED V3.3對沙眼衣原體主要外膜蛋白抗原蛋白的二級結構進行預測和分析；采用BCEpred和ABCpred網絡軟件對沙眼衣原體主要外膜蛋白B細胞表位進行預測和分析；采用SYFPEITHI在線軟件對沙眼衣原體主要外膜蛋白的MHC-Ⅰ類HLA-A 0201限制性T細胞表位進行預測和分析。結果沙眼衣原體主要外膜蛋白抗原蛋白的二級結構中無規則卷曲結構占32.49%、α螺旋結構占41.62%、β-折疊結構占19.80%。沙眼衣原體主要外膜蛋白抗原的B細胞表位氨基酸序列位點分別為41～50、92～101、51～60、306～315、260～269和160～169，MHC-Ⅰ類HLA-A 0201限制性T細胞表位氨基酸序列位點分別為201～209、379～387、3～11、126～134和177～185。結論沙眼衣原體主要外膜蛋白抗原的二級結構中無規則卷曲結構、α螺旋結構所占比例高，有6個B細胞表位和5個T細胞表位。

沙眼衣原體主要外膜蛋白；抗原表位；T細胞表位；B細胞表位

沙眼衣原體(Ct)是引起人類泌尿生殖道感染的重要病原體，可通過性傳播引起女性宮頸炎、男性尿道炎等疾病，會通過母嬰傳播造成新生兒包涵體性結膜炎等。Ct感染也與人類乳頭瘤病毒致宮頸癌、人類免疫缺陷病毒感染[1,2]、反應性關節炎、Reiter綜合征等疾病有關[3]。Ct感染病程隱匿且反復，治療困難。接種疫苗是預防和控制Ct感染最有效和經濟的途徑，但使用Ct菌體的效果并不好,還會導致人體嚴重的病理性損傷[4]。因此，Ct優勢表位的研究有很重要的價值。Ct主要外膜蛋白(MOMP)暴露于衣原體表面，占外膜總蛋白的60%以上，作為一種重要的免疫原能刺激機體產生細胞免疫和體液免疫，有很多抗原表位。本研究分析了沙眼衣原體主要外膜蛋白抗原的二級結構及B、T細胞表位，為Ct感染診斷以及高效表位疫苗研發奠定基礎。

1　分析方法

采用NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/CAA54554.1)檢索Ct MOMP抗原氨基酸序列，通過GenBank檢索出Ct MOMP的基因序列，經過比對序列，確定需要的基因序列，用DNAman軟件來推算與之對應的氨基酸序列。使用在線預測網站UCL-CS提供的蛋白質二級結構預測服務PSIPRED V3.3(網站網址為http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipr-ed/)預測Ct MOMP抗原氨基酸的蛋白質二級結構。使用線預測網站BCEpred(網站網址為http://www.imtech.res.in/raghava/bcepred/)和ABCpred(http://www.imtech.res.in/raghava/abcpred/)結合其中的參數(抗原性指數、β轉角、柔韌性參數、親水性參數、極性參數、表面可及性參數)對Ct MOMP抗原蛋白的B細胞表位進行分析和預測，分值高于0.9判斷為抗原B細胞表位。使用線預測網站SYFPEITHI(http://www.syfpeithi.de)對Ct MOMP抗原蛋白MHC-Ⅰ類HLA-A 0201限制性T細胞表位進行預測，分值高于20判定為抗原T細胞表位。

2　結果

2.1Ct MOMP抗原氨基酸序列及二級結構Ct MOMP抗原氨基酸序列共393個，為MKKLLKSV-LVFAALSSASSLQALPVGNPAEPSLMIDGILWEGFGG-GDPCDPCTTWCDAISMRMGYYGDFVFDRVLQTDVN-KEFQMGAKPTTATGNAAAPSTCTARENPAYGRHMQ-DAEMFTNAAYMALNIWDRFDVFCTLGATSGYLKGN-SASFNLVGLFGDNENHATVSDSKLVPNMSLDQSVVE-LYTDTTFAWSAGARAALWECGCATLGASFQYAQSK-PKVEELNVLCNAAEFTINKPKGYVGQEFPLDLKAGT-DGVTGTKDASIDYHEWQASLALSYRLNMFTPYIGVK-WSRASFDADTIRIAQPKSATTVFDVTTLNPTIAGAGD-VKASAEGQLGDTMQIVSLQLNKMKSRKSCGIAVGTT-IVDADKYAVTVETRLIDERAAHVNAQFRF。Ct MO-MP抗原蛋白的二級結構中無規則卷曲結構占32.49%、α螺旋結構占41.62%、β-折疊結構占19.80%，抗原中各種結構分布情況見圖1。

注：代表α螺旋，代表β-折疊，代表無規則卷曲。 Conf: confidence of prediction; pred: predicted secondary structure；AA:target sequence。

圖1Ct MOMP的二級結構

2.2Ct MOMP抗原的B細胞表位由于網站限制，各參數結果分為兩段基因展示。抗原B細胞表位的氨基酸序列分別為EGFGGD-PCDPCTTWCDTGNAAAPSTCTARENPCTTWCDAISM-RMGYYGAQPKSATTVFDVTTLNTGTKDASIDYHEW-QASGDNENHATVSDSKLVP，位點分別為41～50、92～101、51～60、306～315、260～269和160～169，分值分別為0.94、0.91、0.91、0.91、0.91、0.91。

2.3Ct MOMP抗原的T細胞表位根據預測軟件得到Ct MOMP蛋白MHC-Ⅰ類HLA-A 0201限制性T細胞表位氨基酸序列分別為EGFGGDPCDPCT-TWCD、TGNAAAPSTCTARENPCTTWCDAISMRMGY-YGAQPKSATTVFDVTTLNTGTKDASIDYHEWQASG-DNENHATVSDSKLVP，位點分別為201～209、379～387、3～11、126～134和177～185，分值分別為29、25、23、23、21。

3　討論

Ct是引起人類泌尿生殖系統尤其是女性輸卵管炎癥的重要病原體，危害人體身心健康并影響患者生活質量。目前對于Ct感染的主要治療手段是大劑量抗生素治療[5～7]，但Ct感染過程中已對人體造成了損害，因此當前研究的重點在于Ct感染的預防。

表位疫苗是選擇抗原上抗原性最強的表位氨基酸序列制備而成的[8,9]。MOMP是Ct的外膜蛋白，存在于所有血清型中。MOMP不僅是一種重要的免疫原，也有著眾多保護性抗原和B細胞、T細胞表位[10,11]，因此本研究將MOMP作為目標抗原即把MOMP抗原蛋白作為表位來研究表位疫苗。本研究利用生物信息學技術進行預測[12,13]，發現抗原蛋白的二級結構中無規則卷曲結構占氨基酸總數的32.49%，α-螺旋結構占41.62%，β-折疊結構占19.80%，Ct MOMP重組蛋白中無規則卷曲結構、α-螺旋結構所占比例較大，因為這兩種結構發生扭曲、折疊的幾率較高，這兩種結構易于形成表位區域，容易和抗體嵌和。免疫原性較強，就能夠刺激機體形成特異性的抗體，更有可能形成B細胞表位。本研究通過SYFPEITHI對MOMP抗原蛋白HLA-A0201 MHC-Ⅰ類HLA-A 0201限制性表位進行預測，發現201～209、379～387、3～11、126～134和177～185氨基酸序列是5個分值較高的區域，更有可能形成T細胞表位。

本研究通過生物信息學軟件及網址對Ct的主要外膜蛋白MOMP抗原蛋白的二級結構及T細胞表位、B細胞表位進行預測，發現了免疫原性較強的6個B細胞表位和5個T細胞表位，為臨床Ct感染預防、診斷、治療提供了新的方向，也為研制高效Ct感染的疫苗奠定了基礎。

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Secondary structure and B-, T-cell epitope analysis of major outer membrane protein of Chlamydia trachomatis

AmanguliYasheng1,XILan,YIHuixia,AbudunasierGulizhaer,PENGShanshan,FENGNing,YANYi,LIHuijun,MAXiumin

(1TheFirstAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumchi830011,China)

ObjectiveTo analyze the secondary structure and B, T-cell epitope analysis of major outer membrane protein of Chlamydia trachomatis (Ct MOMP). MethodsThis study was based on the prediction and analysis of the secondary structure using PSIPRED V3.3 and B cell epitopes using BCEpred and ABCPred software and T cell epitopes using SYFPEITHI software for the Ct MOMP antigen protein . ResultsIn the secondary structure of Ct MOMP, random coil accounted for 32.49%, α-helix structure accounted for 41.62%, β-folding structure accounted for 19.80%. The amino acid sequences of Ct MOMP B-cell epitopes were the 41-50, 92-101, 51-60, 306-315, 260-269 and 160-169.The amino acid sequences of restrictive T-cell epitopes in MHC-I type of HLA-A 0201 were 201-209, 379-387, 3-11, 126-134 and 177-185.Conclusion There is no random coil in the secondary structure of Ct MOMP, the proportion of α-helix structure is high in secondary structure of Ct MOMP, and there are 6 B-cell epitopes and 5 T-cell epitopes.

Chlamydia trachomatis, major outer membrane protein; antigenic epitope; T-cell epitope; B-cell epitope

新疆維吾爾族自治區科研基金資助項目(2015211C035)；新疆醫科大學第一附屬醫院院內科研基金資助項目(2013ZRZD15)。

阿曼古麗·牙生(1969-)，女，主任技師，主要從事病原微生物研究。E-mail： 1664257726@qq.com

簡介：馬秀敏(1968-)，女，主任技師，教授，主要從事病原微生物研究。E-mail： maxiumin2010@163.com

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.23.006

R392

A

1002-266X(2016)23-0020-03

2015-12-30)