ویژگی های آنتی ژنی پروتین L و پیلین تایپ 4 (PilA) باکتری فاینگولدیا ماگنا (Finegoldia magna) به منظور طراحی درون رایانه‌ای واکسن پپتیدی چند اپی توپی
الموضوعات :
1 - گروه پژوهشی ژنتیک، جهاد دانشگاهی فارس
الکلمات المفتاحية: HLA, پروتئین L, Finegoldia magna, واکسن پپتیدی چند اپی توپی, PilA,
ملخص المقالة :
سابقه و هدف: فاینگولدیا مگنا پاتوژنی فرصت طلب بوده و شایع ترین گونه بیماری زای کوکسی های بی هوازی گرم مثبت است و عامل ایجاد 5 تا 12 درصد تمام عفونت های بی هوازی. سوپر آنتی ژن پروتئین L و Pilin PilA نوع 4 آن جهت طراحی واکسن های پپتیدی چند اپیتوپی ارزشمند است. مواد و روش ها: ابزارهای ایمونولوژی محاسباتی برای پیشبینی اپیتوپ ها به کار برده شدند. اپیتوپ ها از نظر خاصیت آنتی‌ژنیستی و آلرژی‌زایی و انرژی اتصال به الل های HLA بررسی شده و سپس به وسیله توالی های GPGPG و EAAAK به هم متصل شدند. زیر واحد B سم باکتری ویبریو کلرا به عنوان ادجوانت به انتهای آمینی و جهت خالص سازی و شناسایی پروتئین، توالی 6×HisTag به انتهای کربوکسیلی اضافه گردید و کدون ها جهت بیان آتی در اشریشیا کلی بهینه سازی شدند. پیشبینی ساختار 3D واکسن و اصلاح ساختاری انجام گرفت. ارزیابی ساختار بوسیله تحلیل نمودار راماچاندران صورت گرفت. خصوصیات فیزیکی-شیمیایی واکسن، انحلال پذیری و پایداری آن نیز بررسی شد. یافته ها:اپی توپ های انتخابی دارای خاصیت آنتی‌ژنیستی بالا و بدون آلرژی‌زایی بوده و همچنین دارای قدرت اتصال بالا به الل های HLA پیشنهادی اند. ساختار سه بعدی واکسن پایداری، انحلال پذیری و نیمه عمر بالایی در میزبان بیانی اشریشیا کلی دارد. نتیجه گیری:در این مطالعه، پروتئین L و Pilin PilA نوع 4 باکتری فاینگولدیا مگنا با موفقیت در طراحی درون رایانه ای واکسن مورد استفاده قرار گرفت. بررسی آتی برون تنی و درون تنی این واکسن پیشنهاد می شود.
due to Finegoldia magna. Case Rep Infect Dis. .793053 2014
2. Murphy EC, Frick IM. Gram-positive anaerobic cocci–commensals and opportunistic
pathogens. FEMS Microbiol Rev 2013 37 (4): 520-553.
3. Söderquist B, Björklund S, Hellmark B, Jensen A, Brüggemann H. Finegoldia magna isolated
from orthopedic joint implant-associated infections. J Clin Microbiol. 2017 55 (11):
3283-3291.
4. Cobo F, Rodríguez-Granger J, Sampedro A, Navarro-Marí JM. Breast abscess due to Finegoldia
magna in a non-puerperal woman. Anaerobe. 2017 47: 183-184.
5. Citron D, Goldstein E, Merriam C, Lipsky B, Abramson M. Bacteriology of
moderate-to-severe diabetic foot infections and in vitro activity of antimicrobial agents. J Clin
Microbiol. 2007 45 (9): 8 9– 8 8
6. Rosenthal ME, Rojtman AD, Frank E. Finegoldia magna (formerly e tostre tococcus
magnus): An overlooked etiology for toxic shock syndrome? Med. Hypotheses 2012 79 (2):
138-140.
7. Weng S-L, Chiu C-M, Lin F-M, Huang W-C, Liang C. Bacterial communities in semen from
men of infertile couples: metagenomic sequencing reveals relationships of seminal microbiota
to semen quality. PLoS NE 2014 9 (10): e110152.
8. Anderson A, heng , Song D, LaRosa D, Rooijen N, Kierstein G, Kierstein S, Haczku A,
Levinson1 A. The b cell super antigen Finegoldia magna protein L causes pulmonary
inflammation by a mechanism dependent on myd88 but not b cells or immunoglobulins.
Inflamm Res. 2012 61 (2): 6 – 69
9. Murphy EC, Janulczyk R, Karlsson C, Mörgelin M, Frick IM. Identification of pili on the
surface of Finegoldia magna - A Gram positive anaerobic cocci. Anaerobe 2014 27: 40-49.
10. Skwarczynski M, Totha I. Peptide-based synthetic vaccines. Chem Sci. 2016 7 (2): 842-854.
11. Doytchinova I, Flower D. VaxiJen: a server for prediction of protective antigens, tumour
antigens and subunit vaccines. BMC Bioinformatics 2007 5: 8-4.
12. Larsen J, Lund , Nielsen M. Improved method for predicting linear B cell epitopes.
Immunome Res. 2006 24: 2-2.
13. Saha S, Raghava G. AlgPred: prediction of allergenic proteins and mapping of IgE epitopes.
Nucleic Acids Res 2006 34: 202-209.
14. Vita R, arebski L, Greenbaum J, Emami H, Hoof I. The immune epitope database 2.0.
Nucleic Acids Res. 2009 38: 854-862.
15. Paul S, Arlehamn C, Scriba T, Dillon M, seroff C. Development and validation of a broad
scheme for prediction of HLA class II restricted T cell epitopes. J Immunol Methods. 2015
422: 28-34.
16. Alam N, Goldstein , ia B, Porter K, Kozakov D, Schueler-Furman . High-resolution
global peptide-protein docking using fragments-based PIPER-FlexPepDock. PLoS Comput.
Biol. 2017 13: e1005905.
17. Buchan D, Jones D. The PSIPRED protein analysis workbench: 20 years on. Nucleic Acids
Res. 2019 47: 402-407.
18. ang J, hang . I-TASSER server: new development for protein structure and function
predictions. Nucleic Acids Res. 2015 43: 174-181.
19. u D, hang . Improving the physical realism and structural accuracy of protein models by
a two-step atomic-level energy minimization. Biophys J. 2011 101: 2525-2534.
20. Lovell S, Davis I, Arendall B, Bakker P. Structure validation by Cα geometry: ϕ, ψ and Cβ
deviation. Proteins. 2003 50 (3): 7–
21. Gasteiger E, Hoogland C, Gattiker A, Duvaud S, Wilkins M. (2005). Protein identification
and analysis tools on the ExPASy server. I In: Walker J.M. (eds) The Proteomics Protocols
Handbook. Humana Press.
22. Hebditch M, Carballo-Amador MA, Charonis S, Curtis R, Warwicker J. Protein-Sol: a web
tool for predicting protein solubility from sequence. Bioinformatics 2017 33 (19): 3098-3100.
23. Puigbò P, Guzmán E, Romeu A, Garcia-Vallvé S. PTIMI ER: a web server for optimizing
the codon usage of DNA sequences. Nucleic Acids Res. 2007 35: 126-131.
24. Saha CK, Mahbub Hasan M, Hossain S, Jahan A, Azad AK. In silico identification and
characterization of common epitope-based peptide vaccine for Nipah and Hendra viruses.
Asian Pac J Trop Med 2017 10 (6): 529-538.
25. Jin , Sun T, ia , Wei , Song . ptimized expression, purification of herpes B virus GD
protein in Escherichia coli, and production of its monoclonal antibodies. Jundishapur J
Microbiol 2016 9 (3): e32183.
26. Saadi M, Karkhah A, Nouri HR. Development of a multi-epitope peptide vaccine inducing
robust T cell responses against brucellosis using immunoinformatics based approaches. Infect.
Genet. Evol. 2017 51: 227-234.
27. Stratmann T. Cholera toxin subunit B as adjuvant-an accelerator in protective immunity and a
break in autoimmunity. Vaccines 2015 3 (3): 579-596.
_||_
due to Finegoldia magna. Case Rep Infect Dis. .793053 2014
2. Murphy EC, Frick IM. Gram-positive anaerobic cocci–commensals and opportunistic
pathogens. FEMS Microbiol Rev 2013 37 (4): 520-553.
3. Söderquist B, Björklund S, Hellmark B, Jensen A, Brüggemann H. Finegoldia magna isolated
from orthopedic joint implant-associated infections. J Clin Microbiol. 2017 55 (11):
3283-3291.
4. Cobo F, Rodríguez-Granger J, Sampedro A, Navarro-Marí JM. Breast abscess due to Finegoldia
magna in a non-puerperal woman. Anaerobe. 2017 47: 183-184.
5. Citron D, Goldstein E, Merriam C, Lipsky B, Abramson M. Bacteriology of
moderate-to-severe diabetic foot infections and in vitro activity of antimicrobial agents. J Clin
Microbiol. 2007 45 (9): 8 9– 8 8
6. Rosenthal ME, Rojtman AD, Frank E. Finegoldia magna (formerly e tostre tococcus
magnus): An overlooked etiology for toxic shock syndrome? Med. Hypotheses 2012 79 (2):
138-140.
7. Weng S-L, Chiu C-M, Lin F-M, Huang W-C, Liang C. Bacterial communities in semen from
men of infertile couples: metagenomic sequencing reveals relationships of seminal microbiota
to semen quality. PLoS NE 2014 9 (10): e110152.
8. Anderson A, heng , Song D, LaRosa D, Rooijen N, Kierstein G, Kierstein S, Haczku A,
Levinson1 A. The b cell super antigen Finegoldia magna protein L causes pulmonary
inflammation by a mechanism dependent on myd88 but not b cells or immunoglobulins.
Inflamm Res. 2012 61 (2): 6 – 69
9. Murphy EC, Janulczyk R, Karlsson C, Mörgelin M, Frick IM. Identification of pili on the
surface of Finegoldia magna - A Gram positive anaerobic cocci. Anaerobe 2014 27: 40-49.
10. Skwarczynski M, Totha I. Peptide-based synthetic vaccines. Chem Sci. 2016 7 (2): 842-854.
11. Doytchinova I, Flower D. VaxiJen: a server for prediction of protective antigens, tumour
antigens and subunit vaccines. BMC Bioinformatics 2007 5: 8-4.
12. Larsen J, Lund , Nielsen M. Improved method for predicting linear B cell epitopes.
Immunome Res. 2006 24: 2-2.
13. Saha S, Raghava G. AlgPred: prediction of allergenic proteins and mapping of IgE epitopes.
Nucleic Acids Res 2006 34: 202-209.
14. Vita R, arebski L, Greenbaum J, Emami H, Hoof I. The immune epitope database 2.0.
Nucleic Acids Res. 2009 38: 854-862.
15. Paul S, Arlehamn C, Scriba T, Dillon M, seroff C. Development and validation of a broad
scheme for prediction of HLA class II restricted T cell epitopes. J Immunol Methods. 2015
422: 28-34.
16. Alam N, Goldstein , ia B, Porter K, Kozakov D, Schueler-Furman . High-resolution
global peptide-protein docking using fragments-based PIPER-FlexPepDock. PLoS Comput.
Biol. 2017 13: e1005905.
17. Buchan D, Jones D. The PSIPRED protein analysis workbench: 20 years on. Nucleic Acids
Res. 2019 47: 402-407.
18. ang J, hang . I-TASSER server: new development for protein structure and function
predictions. Nucleic Acids Res. 2015 43: 174-181.
19. u D, hang . Improving the physical realism and structural accuracy of protein models by
a two-step atomic-level energy minimization. Biophys J. 2011 101: 2525-2534.
20. Lovell S, Davis I, Arendall B, Bakker P. Structure validation by Cα geometry: ϕ, ψ and Cβ
deviation. Proteins. 2003 50 (3): 7–
21. Gasteiger E, Hoogland C, Gattiker A, Duvaud S, Wilkins M. (2005). Protein identification
and analysis tools on the ExPASy server. I In: Walker J.M. (eds) The Proteomics Protocols
Handbook. Humana Press.
22. Hebditch M, Carballo-Amador MA, Charonis S, Curtis R, Warwicker J. Protein-Sol: a web
tool for predicting protein solubility from sequence. Bioinformatics 2017 33 (19): 3098-3100.
23. Puigbò P, Guzmán E, Romeu A, Garcia-Vallvé S. PTIMI ER: a web server for optimizing
the codon usage of DNA sequences. Nucleic Acids Res. 2007 35: 126-131.
24. Saha CK, Mahbub Hasan M, Hossain S, Jahan A, Azad AK. In silico identification and
characterization of common epitope-based peptide vaccine for Nipah and Hendra viruses.
Asian Pac J Trop Med 2017 10 (6): 529-538.
25. Jin , Sun T, ia , Wei , Song . ptimized expression, purification of herpes B virus GD
protein in Escherichia coli, and production of its monoclonal antibodies. Jundishapur J
Microbiol 2016 9 (3): e32183.
26. Saadi M, Karkhah A, Nouri HR. Development of a multi-epitope peptide vaccine inducing
robust T cell responses against brucellosis using immunoinformatics based approaches. Infect.
Genet. Evol. 2017 51: 227-234.
27. Stratmann T. Cholera toxin subunit B as adjuvant-an accelerator in protective immunity and a
break in autoimmunity. Vaccines 2015 3 (3): 579-596.
