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SARS冠状病毒S蛋白HLA-A~*0201限制性CD8~+T淋巴细胞表位的鉴定

王宝梅  
【摘要】:严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome,SARS),亦称传染性非典型肺炎,是一种新出现的急性呼吸道传染病。自2002年11月中旬广东省佛山市发现首宗病例以来,该病迅速蔓延到包括我国香港特别行政区和台湾地区、越南、新加坡、加拿大、德国在内的五大洲的33个国家及地区,至少在6个国家中发生了本地传播。由于此病传播速度快,人群普遍易感而且死亡率较高,已成为严重危害人类健康和生命安全的全球性流行性疾病。该病主要通过近距离飞沫和密切接触传播。主要临床特征为:发热、干咳、呼吸困难、淋巴细胞减少以及肺部影像学呈迅速进行性改变,上呼吸道症状并不显著,部分患者有腹泻症状,一些病人可因严重呼吸窘迫致呼吸衰竭而死亡。使用传统的抗生素治疗无效。在世界卫生组织(WHO)的协调下,全球9个国家13个实验室共同努力,仅用3周的时间就分离出病原体,并完成全基因组测序。2003年4月16日,WHO正式宣布一种以前未曾报道过的新的冠状病毒为导致SARS的病原体,并命名为SARS冠状病毒(SARS Coronavirus,SARS-CoV)。 SARS冠状病毒粒子呈球状,但具有多形性,其直径80~220nm,有包膜,包膜上有3种糖蛋白,分别为S蛋白(spike protein)、M蛋白(membrane protein)和E蛋白(envelope protein)。由S蛋白组成的突起长度为20nm,每个突起是由3个S蛋白通过非共价键连接而成。S蛋白有4个结构域:一个短的C末端构成包质域;一个跨膜区和两个包膜外域(分别称为S1和S2)。包质域富含保守的半胱氨酸残基,与S蛋白形成复杂的三级结构有关。跨膜区与S2蛋白相连,含有一段高度保守的序列KWPWYVWL。通常包质域和跨膜区在S蛋白中所占比例很小,大部分是由S1和S2构成的包膜外域。S蛋白三聚体具有多方面的功能,负责结合敏感细胞受体,诱导病毒包膜和细胞膜以及细胞之间的融合,刺激机体产生中和抗体和介导细胞免疫反应。 细胞毒T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)在机体抵抗各类病毒感 博士论文SARS冠状病毒S蛋白HLA一A*0 201限制性COS+T淋巴细胞表位的鉴定 染和/或导致免疫病理损伤中起着极为重要的作用。淋巴细胞减少症 (lymPhoPenia)是SARS发病早期一个重要的临床症状。鉴于SARS侵袭了亚 洲的许多国家和地区,且HLA,AZ阳性人群在亚洲人中所占比例很高(50%), 因此,我们以S蛋白为靶标,联合使用CTL表位的远程预测,超基序方案,延 展基序法及量化基序法,预测并合成了20条最有可能的HLA一A*0201限制性的 CDS+T淋巴细胞候选表位,通过肤结合实验,筛选出与HLA一A*0201具有高亲 和力的九肤,并对其免疫原性进行评价,发现SSp一1(SARS/S一derived pePtide一1, RLNEVAKNL)是一个可被细胞自然加工、递呈的免疫原性多肤。树突状细胞 (dendritic cen,DC)在抗原肤体内外诱导细胞免疫应答中具有强有力的佐剂效应, 以ssp一1体外致敏Dc,分别在HLA一A2.1服b转基因小鼠及健康人外周血淋巴细 胞中诱导出了抗原特异性的、HLA一A*0201限制性的细胞毒T淋巴细胞:并且我 们还构建了包含ssp一1的HLA一A*0201四聚体(SSp一l/HLA一A*0201 tetramer), 用于检测抗原肤特异性CTL的频率。SARS冠状病毒S蛋白来源的、HLA一A*O加1 限制性的CDS+T淋巴细胞表位的鉴定,有助于研究CTL在SARS病毒控制和病 理损伤中发挥的作用,对阐明SARS发病机制以及免疫干预治疗的研究均有重要 的意义。 第一部分SARS一COVS蛋白HLA一A*0 201限制性CDS+T淋巴细胞表位的预测 及初步鉴定 随着分子生物学和分子免疫学技术的发展,尤其是计算机科学在生物医学中 的广泛应用,目前己产生了多种CTL表位预测方案。我们以SARS病毒BJ01株 基因组序列为基础,联合使用CTL表位的远程预测、超基序方案、延展基序法 及量化基序法,预测了20个最有可能的HLA·A*0201限制性的CDS+T淋巴细 胞候选表位,并通过肤结合实验对其进行了初步筛选。 SARS一CoVS蛋白HLA一A*0201限制性CDS+T淋巴细胞表位的预测 通过美国国立卫生研究院生物信息及分子分析部(BIMAs) HLA肤结合预 测网站‘http://b imas.dcrt.nih.gov/m olbio小la._bind/inde茸.html),对SARS一CoV BJ01 博士论文SARS冠状病毒S蛋白HLA·A*0 201限制性COS+T淋巴细胞表位的鉴定 stl妞in(GenBank aceession number灯278488)的s蛋白进行T分析,选取预测 SARS一CoVS抗原中HLA一A*0201/抗原肤复合物解离时间(Tl/2)最长的20个候 选九肤,其序列分别为No.1 VVFLHVTYV(1042一1050)、No.2 RLQSLQTYV (982一990)、No,3 VLNDILSRL(958一966)、No.4 VLYENQKQI(897~905)、 No.5 NLNESLIDL(1 174一1182)、No.6 LLLQYGSFC(734一742)、No.7 KLPDDFMGC(411~419)、No.8 ILPDPLKPT(787一795)、No.9 MIFDNAFNC (151一159)、No.10 FIFLLFLTL(10~18)、No.ll VLYQDVNCT(596一604)、 No.12 IITTDNTFV(1096一1 104)、No.13 RLNEVAKNL(1167、1175)、No.14 LLTDDMIAA(846一854)、No.15 LLQYGSFCT(735、743)、No.16 ILLCCMTSC (1214一1222)、No.17 LLFNKVTLA(803一811)、No.18 TMNNKSQSV(106一114)、 No.19 ALNTLVKQL(940一948)、No.ZO ELCDNPFFA(131一139)。 所预测


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