Method Article

ניתוחים מבוססי ביואינפורמטיקה וחיזוי אפיטופ של תאי B/Th של אבקת לענה אלרגן Art V 1 חלבון

DOI:

10.3791/66517

⸱

December 22nd, 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Basic Medicine, Ningxia Medical University, 2Preparation Center, General Hospital of Ningxia Medical University, 3Department of Pharmacy, General Hospital of Ningxia Medical University, 4Institute of Neurological Diseases, Shizuishan First People's Hospital, 5Department of Pharmacy, People's Hospital of Ningxia Hui Autonomous Region

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לביצוע ניתוח מתאם ביואינפורמטי כדי לחזות את התכונות הפיזיקוכימיות, המבנה המשני ואפיטופים של תאי עזר B ו-T של חלבון האלרגן העיקרי של אבקת לענה Art v 1 כדי לספק בסיס תיאורטי לפיתוח הבא של חיסון למחלות אלרגיות של אבקת ארטמיסיה וטיפול במחלות.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כדי לנתח את מאפייני הרצף של חלבון אלרגן אבקת לענה Art v 1 ולחזות את האפיטופים של תאי B ותאי Th (תאי T עוזרים), רצף הגנים ורצף חומצות האמינו של חלבון Art v 1 התקבלו על ידי התייחסות לבנק הגנים. Prot Param, TMHMM, DNAstar Protean, Swiss-Model, UCLA-DOE LAB SAVES v6.0 ו-IEDB שימשו לניתוח וחיזוי תכונות פיזיקוכימיות, אזור טרנסממברני, מבנה משני, מבנה שלישוני ואפיטופים של תאי B ותאי Th של החלבון.

חלבון Art v 1 מורכב מ-132 שאריות חומצות אמינו, המשקל המולקולרי היחסי הוא 13404.26, הנוסחה המולקולרית היא C584H903N157O181S12, ערך pI הוא 7.49, מדד מסיסות השומנים הוא 41.59, והאינדקס ההידרופילי הוא -0.454, הנחשב לחלבון הידרופילי. מדד חוסר היציבות (ii) הוא 78.11, המסווג כחלבון לא יציב. לקצה ה-N של החלבון יש אזור טרנסממברני α-סלילי, הממוקם ברצף שאריות חומצות אמינו 5-27, והמיקום 1-24 הוא רצף פפטיד האות. ישנם סליל אקראי, β סיבובים, סליל α ויריעות β, והוא מכיל גם אזור הידרופילי, אזור גמיש ומבני אזור נגישות פני השטח.

תוצאות החיזוי של המבנה השלישוני עולות בקנה אחד עם תוצאות הניתוח של המבנה המשני. נחזו חמישה אפיטופים דומיננטיים של תאי B, שהיו Art v 1 71-87, Art v 1 33-49, Art v 1 104-120, Art v 1 95-111 ו-Art v 1 86-102. היו חמישה אפיטופים דומיננטיים של תא ה-Th, שהיו Art v 1 2-16, Art v 1 3-17, Art v 1 4-18, Art v 1 5-19 ו-Art v 1 6-20. חלבון Art v 1 צפוי להיות בעל אנטיגניות טובה בשל נוכחותם של אפיטופים של תאי B ותאי Th.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

לענה, סוג של ארטמיסיה ב-Compositae, נפוץ באופן נרחב במונגוליה הפנימית, גאנסו ואזורים אחרים בסין1. מחלות אלרגיות שונות הנגרמות על ידי אבקת לענה הן בדרך כלל אלרגיות מסוג I הנגרמות על ידי חשיפה חוזרת ונשנית של אנשים אטופיים לאלרגנים של אבקה ויצירת מתווכים ביו-אקטיביים, וכתוצאה מכך דלקת קטרלית ברירית האף, הלחמית והסימפונות ואפילו התקפי אסטמה2. ועדת המשנה של ארגון הבריאות העולמי/IUIS אלרגנים3 הכירה רשמית בשבעה אלרגנים של לענה נכון לעכשיו, כלומר, Art v 1-Art v 6 ו-Art AN 7. חלבון Art v 1 הוא אחד התורמים העיקריים לאלרגיות לאבקת לענה. יש לו משקל מולקולרי של 24-28 kDa ונית....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. תכונות פיזיקליות וכימיות של חלבון Art v 1

  1. קלט AF493943.1 בבנק הגנים (טבלת החומרים) כדי להשיג את רצף חומצות האמינו של חלבון Art v 1 (קובץ משלים 1 - איור משלים S1).
    הערה: חלבון Art v 1 מכיל 132 חומצות אמינו, המקודדות על ידי 624 bp של רצפי גנים. רצף חומצות האמינו שלו (AAO24900.1) הוא MAKCSYVFCAVLLIFIVAIGEMEAAGSKLCEKTSKTYSG
    KCDNKKCDKKCIEWEKAQHGACHKREAGKESCFCYF
    DCSKSPPGATPAPPGAAPPPAAGGSPSPPADGGSPSPP
    PPADGGSPPVDGGSPPPPSTH.
  2. הפעל את הכלי Expasy ProtParam (טבלת חומרים), והזין את רצף חומצות האמינו של חלבון Art v 1 המוזכר בשל....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

התוכנה המקוונת Prot Param Tool של ExPASy שימשה לאפיון פיזיוכימי ותפקודי של החלבון10. אורך מסגרת קריאת הטקסט הפתוח היה 624 bp, המקודד 132 חומצות אמינו, מקודד חלבונים עם סך של 1,837 אטומים ומשקל מולקולרי יחסי של 13,404.26. הנוסחה המולקולרית היא C584H903N157O181S12, מתוכן שלוש חומצות האמינו המובילות הן פרולין (Pro, 15.9%), אלנין (Ala, 12.1%), גליצין (Gly, 11.4%), ושאר חומצות האמינו מהוות פחות מ-10%. ערך הנקודה האיזואלקטרית (pI) הוא 7.49, המספר הכ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ארטמיסיה היא אחד האלרגנים החיצוניים החשובים ביותר בסין, וחלקיקי האבקה שלה קטנים, בקוטר של 19-25 מיקרומטר, אשר מתפזרים בקלות על ידי הרוח ומייצרים כמויות גדולות של אבקה. בנוסף, חומרת התסמינים האלרגיים של החולים נמצאת בקורלציה עם תכולת האבקה באוויר5. Art v 1 נחשב לאלרגן ציון הדרך של אלרגיה לאבקת לענה, ויותר מ-95% מהמטופלים עם אלרגיה לענה רגישים ל-Art v 1. בסין, ~81% מהמטופלים עם אלרגיה לענה הדגימו תוצאה חיובית של גלובולין חיסוני מסיס מסוג Art v 1 (sIgE)

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה על ידי הקרן למדעי הטבע של נינגשיה (2022AAC03601 ו-2023AAC02087) וקרן המחקר של האוניברסיטה הרפואית נינגשיה (XM2019052).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ABCpredIndraprastha Institute of Information Technology, הודוhttps://webs.iiitd.edu.in/raghava/abcpred/ABC_submission.html
תוכנת DNAstar ProteanDNASTAR, Inc.גרסה 7.1
Expasy ProtParam ToolSIB המכון השוויצרי לביואינפורמטיקהhttps://web.expasy.org/protparam/
GeneBankהמרכז הלאומי למידעhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/
משאב ניתוח IEDBהמכון הלאומי לאלרגיה ומחלותhttp://www.iedb.org/
SignaIP-5.0 שרתDTU Health Techhttps://services.healthtech.dtu.dk/services/SignalP-5.0/
תוכנה מקוונת מדגם שוויצריBIOZENTRUMhttps://swissmodel.expasy.org/interactive
TMHMM ServerDTU Health Techגרסה 2.0https://services.healthtech.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/
UCLA - DOE LAB מצילהאת משרד האנרגיה גרסת משרד המדע 6.0https://saves.mbi.ucla.edu/
ביוטכנולוגי זיהומיות

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Liu, D., et al. Recombinant expression of allergen Art la 3.0101 and Art la 3.0102 of Artemisia lavandulaefolia pollen and characteristics of serum specific IgE reactivity. J Clin Dermatol. 49 (07), 398-402 (2020).
  2. Sun, X.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Art V 1 ProteinMugwort Pollen AllergenEpitope PredictionB Cell EpitopeTh Cell EpitopeBioinformatics AnalysisProtein Structure PredictionAmino Acid SequencePhysicochemical PropertiesTransmembrane Region
Video Coming Soon

Related Articles