EV-D68 VP1蛋白的生物信息學分析和候選疫苗表位肽段預測及篩選①

陳俊伊 唐 弘 莊稀堯 熊雨菡 唐 霞 楊 春

(重慶醫科大學，重慶 400010)

人腸道病毒D68型(human enterovirus D68，EV-D68)是腸道病毒屬的小RNA病毒，1962年首次提取于4名呼吸系統疾病患兒[1，2]。在臨床上,EV-D68主要引起呼吸系統疾病，嚴重可能會引起中樞神經系統疾病[1]。EV-D68病毒是一個沒有包膜的正二十面體，遺傳物質為7.5 kb的單股正鏈RNA分子。其只有一個開放閱讀框，編碼1個前體蛋白，可被自身的蛋白酶裂解成7種非結構蛋白和4種結構蛋白。7種非結構蛋白為：2A、2B、2C、3A、3B、3C和3D，4種結構蛋白為：VP1、VP2、VP3和VP4[3]。在EV-D68的4種結構蛋白中,VP1蛋白作用尤為顯著。小RNA病毒科的 VP1蛋白是劃分屬的參考，腸道病毒屬內VP1蛋白是血清型分類的依據。VP1蛋白位于EV-D68衣殼蛋白最外層，具有主要的免疫原性表位和中和表位[3，4]。其含有8個β鏈(B、C、D、E、F、G、H和I)，這些鏈由7個環結構(BC、CD、DE、EF、FG、GH和HI環)連接，研究表明抗原表位可能位于VP1蛋白的環結構上[5，6]。然而,要確定病毒的抗原表位需要更詳盡的實驗。本研究采用生物信息學方法分析EV-D68的VP1蛋白，探討其理化性質和結構功能，預測最佳的B細胞抗原表位，并篩選出最有可能產生中和抗體的肽段，為后期疫苗的研究提供依據。

1 資料與方法

1.1資料 VP1氨基酸(amino acid,aa)序列和生物信息學工具:從NCBI數據庫檢索EV-D68的Fermon株全長aa序列(NC_038308.1)，選擇VP1序列(YP_009508944.1)進行分析。本研究主要利用Bioedit軟件、ProtParam(https://web.expasy.org/protparam/)、ProtScale(https://web.expasy.org/protscale/)、Netphos (http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos/)、SignaIP 4.0 Server(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP-4.0/)、TMHMM(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/)、SOPMA(https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_sopma.html)、Predictprotein (https://www.predictprotein.org/)、swissmodel(https://www.swissmodel.expasy.org/)、PROCHECK(http://servicesn.mbi.ucla.edu/PROCHECK/)、ERRAT(http://services.mbi.ucla.edu/ERRAT/)、Phyre(http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/phyre2/html/page.cgi?id=index)、RasMol 2.7.5、ABCpred(https://webs.iiitd.edu.in/raghava/abcpred/index.html)、IEDB(http://www.iedb.org/home_v3.php)等線上工具分析VP1。

1.2方法

1.2.1VP1的理化性質預測 應用Bioedit軟件分析VP1蛋白aa組成；ProtParam工具預測其分子式、分子量、等電點、摩爾消光系數、不穩定系數和半衰期。

1.2.2VP1的結構功能和B細胞抗原表位預測 應用ProtParam分析VP1蛋白的脂溶指數及親水系數，ProtScale中K-D法分析其疏水性；……