Биоинформатические анализы и прогнозирование эпитопов B/th клеток белка аллергена пыльцы полыни Art V 1

Summary

В данной работе мы представляем протокол проведения биоинформатического корреляционного анализа для прогнозирования физико-химических свойств, вторичной структуры и эпитопов В и Т-хелперных клеток белка основного аллергена пыльцы полыни Art v 1, чтобы обеспечить теоретическую основу для последующей разработки вакцины против аллергических заболеваний полыни и лечения этих заболеваний.

Abstract

Для анализа характеристик последовательности белка аллергена пыльцы полыни Art v 1 и прогнозирования эпитопов его В-клеток и Th (хелперных Т-клеток) были получены последовательность генов и аминокислотная последовательность белка Art v 1 путем обращения к Genebank. Для анализа и прогнозирования физико-химических свойств, трансмембранной области, вторичной структуры, третичной структуры, а также эпитопов В-клеток и Th-клеток белка использовались Prot Param, TMHMM, DNAstar Protean, Swiss-Model, UCLA-DOE LAB SAVES v6.0 и IEDB.

Белок Art v 1 состоит из 132 аминокислотных остатков, относительная молекулярная масса составляет 13404,26, молекулярная формула C₅₈₄H₉₀₃N₁₅₇O₁₈₁S₁₂, значение pI составляет 7,49, индекс растворимости липидов составляет 41,59, а гидрофильный индекс составляет -0,454, что считается гидрофильным белком. Индекс нестабильности (ii) составляет 78,11, что классифицируется как нестабильный белок. N-конец белка имеет α-спиральную трансмембранную область, которая расположена в последовательности остатков 5-27 аминокислот, а позиция 1-24 является последовательностью сигнального пептида. Существуют случайные катушки, β-витковые, α-спиральные и β-листовые, а также гидрофильная область, гибкая область и структуры областей поверхностной доступности.

Результаты прогноза третичной структуры согласуются с результатами анализа вторичной структуры. Были предсказаны пять доминантных эпитопов В-клеток: Art v 1 71-87, Art v 1 33-49, Art v 1 104-120, Art v 1 95-111 и Art v 1 86-102. Существовало пять доминантных эпитопов Th-клеток: Art v 1 2-16, Art v 1 3-17, Art v 1 4-18, Art v 1 5-19 и Art v 1 6-20. Предполагается, что белок Art v 1 обладает хорошей антигенностью из-за присутствия эпитопов В-клеток и Th-клеток.

Introduction

Полынь, род Artemisia в семействе Compositae, широко распространен во Внутренней Монголии, Ганьсу и других регионах Китая¹. Различные аллергические заболевания, вызванные пыльцой полыни, обычно являются аллергиями I типа, вызванными повторным воздействием аллергенов пыльцы на атопических особей и образованием биоактивных медиаторов, что приводит к катаральному воспалению слизистой оболочки носа, конъюнктивы и бронхов и даже приступам астмы². В настоящее время^{Подкомитет 3} по номенклатуре аллергенов ВОЗ/IUIS официально признал семь аллергенов полыни, а именно: Арт V....

Protocol

1. Физико-химические свойства белка Art v 1

1. Ввод AF493943.1 в GeneBank (Table of Materials) для получения аминокислотной последовательности белка Art v 1 (Supplemental File 1-Supplemental Figure S1).
   Примечание: Белок Art v 1 содержит 132 аминокислоты, которые кодируются 624.н. последовательностей генов. Его аминокислотная последовательность (AAO24900.1) — MAKCSYVFCAVLLIFIVAIGEMEAAGSKLCEKTSKTYSG
   KCDNKKCDKKCIEWEKAQHGACHKREAGKESCFCYF
   DCSKSPPGATPAPPGAAPPPAAGGSPPADGGSPP
   ППАДГГСППВДГГСПППППСТХ.
2. Запустите инструмент Expasy ProtParam (

Results

Для физико-химической и функциональной характеристики белка¹⁰ использовалось онлайн-программное обеспечение Prot Param Tool от ExPASy. Длина рамки для чтения открытого текста составляла 624.н., в ней содержалось 132 аминокислоты, в которых было белков всего 1837 атомов и относительная молекулярная масса составляла 13404,26.н. Молекулярная формула — C₅₈₄H₉₀₃N₁₅₇O₁₈₁S₁₂, из которых три верхние аминокислоты — пролин (Pro, 15,9%), аланин (Ala, 12,.......

Discussion

Полынь является одним из самых важных аллергенов для наружного применения в Китае, а ее пыльцевые частицы мелкие, диаметром 19-25 мкм, которые легко разносятся ветром и производят большое количество порошка. Кроме того, выраженность аллергической симптоматики у пациентов коррелирует с содержанием пыльцы в воздухе⁵. Статья v 1 считается знаковым аллергеном аллергии на пыльцу полыни, и более 95% пациентов с аллергией на полынь чувствительны к статье v 1. В Китае ~81.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
ABCpred	Indraprastha Institute of Information Technology, Индия		https://webs.iiitd.edu.in/raghava/abcpred/ABC_submission.html
программное обеспечение DNAstar Protean	DNASTAR, Inc.	Версия 7.1
Expasy ProtParam Tool	SIB Швейцарский институт биоинформатики		https://web.expasy.org/protparam/
GeneBank	Национальный центр биотехнологической информации		https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/
IEDB Analysis Resource	Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний		http://www.iedb.org/
SignaIP-5.0 Сервер	DTU Health Tech		https://services.healthtech.dtu.dk/services/SignalP-5.0/
Swiss-Model онлайн-программное обеспечение	BIOZENTRUM		https://swissmodel.expasy.org/interactive
TMHMM Server	DTU Health Tech	Version 2.0	https://services.healthtech.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/
UCLA - DOE LAB SAVES	US Министерство энергетики Office of Science	Version 6.0	https://saves.mbi.ucla.edu/