【摘 要】
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[目 的]本研究以丙型肝炎病毒(HCV)和登革病毒(DENV)两种黄病毒科病毒基因结构、地理分布、感染人群等方面的分析为线索,利用生物信息学方法检验两种病毒之间是否存在相似的氨基酸序列,这些序列是否可以诱导两种病毒特异性的T细胞免疫反应,以及这种T细胞交叉反应在不同HCV基因型之间是否存在差异。[方 法]通过GenBank数据库下载两种病毒不同基因型和血清型的氨基酸序列;使用蛋白质比对数据库Bla
【基金项目】
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云南省中青年学术技术带头人项目(第十八批);
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[目 的]本研究以丙型肝炎病毒(HCV)和登革病毒(DENV)两种黄病毒科病毒基因结构、地理分布、感染人群等方面的分析为线索,利用生物信息学方法检验两种病毒之间是否存在相似的氨基酸序列,这些序列是否可以诱导两种病毒特异性的T细胞免疫反应,以及这种T细胞交叉反应在不同HCV基因型之间是否存在差异。[方 法]通过GenBank数据库下载两种病毒不同基因型和血清型的氨基酸序列;使用蛋白质比对数据库Blastp和生物信息学软件DNAMAN 8.0比对分析DENV与HCV氨基酸序列,筛选两种病毒之间5个及以上相同且连续的氨基酸序列作为备选序列,依次用小写字母a、b、c等表示对应序列。根据两种病毒的原始氨基酸序列,将筛选出的备选序列两端分别延长10个氨基酸,用大写字母A、B、C等表示对应序列。以DENV 1型氨基酸序列为参照,通过序列分析软件BioEdit进行HCV与DENV之间对应位置氨基酸保守性比较。最后,以两种病毒代表序列为参照,将延长后的备选序列导入生物信息学软件(SYFPEITHI、NetMHCpan4.1、NetMHCⅡpan4.0)进行 CD4+、CD8+T 细胞表位预测,评估 DENV与HCV在延长后的备选序列中对应位置共有的表位分值,比较HCV基因1型与HCV基因3型预测得分值的差异。[结 果]通过序列比对,发现DENV的NS3区与HCV的NS3区之间存在两条相对保守且连续5个以上的氨基酸序列,分别为备选序列a(TATPPGSV)和备选序列b(GRRQR);在备选序列a方面,DENV与HCV的相似程度比其他黄病毒属氨基酸序列高。在备选序列a中,DENV不同血清型之间存在1-2氨基酸位点的变异;分析DENV与HCV之间的变异情况时发现,三条HCV基因1a型序列与DENV 1型完全相同,HCV基因1b型中有两条序列与DENV 1型完全相同,仅有一条与DENV 1型有1个氨基酸不同(TATPPGSI)。而HCV基因3型所有序列都有1个氨基酸与DENV 1型不同,并且都是V到I的变异(TATPPGSI)。备选序列b在两种病毒的不同基因型和血清型中完全相同。扩大HCV氨基酸序列数量,比较DENV与HCV两段相同序列间的变异情况,发现该结果与上述结果一致,HCV基因3型表现了更显著的V到I的变异(TATPPGSI)。在对延长后的A序列CD4+T细胞表位预测分析发现,通过SYFPEITHI软件预测出6条DENV表位可能与HCV存在潜在交叉反应,且xxxxxxxTATPPGSx(DENV与HCV相同的位点用氨基酸缩写符号表示,其余位置用x代替)所对应的等位基因HLA-DRB1*0101在HCV基因1型中预测得分高于HCV基因3型(27 vs.19),其余五条预测表位中HCV基因1型与HCV基因3型得分无差异。利用NetMHCⅡpan4.0在线软件对DENV 1-4型A序列进行表位预测发现其潜在表位主要集中在 xxxxxxxxTATPPGS、xxxxxxxTATPPGSx、xxxxxxTATPPGSxx、xxxxxTATPPGSxxx。将 DENV 与 HCV 对应以上四个主要潜在表位进行分析,发现等位基因 HLA-DRB1*04、DRB4*01 以及DQA10103-DQB10603与HCV基因1型预测得分均高于HCV基因3型。对延长后的A序列进行CD8+T细胞表位预测分析发现,利用SYFPEITHI在线软件预测出11条DENV与HCV可能存在潜在交叉反应的表位。其中6条HCV基因1型潜在表位预测得分高于HCV基因3型,仅1条HCV基因3型得分高于HCV基因1型。采用NetMHCpan4.1对DENV进行免疫表位预测时共预测出17条潜在表位,但与HCV无相对应的潜在表位。对延长后的B序列进行CD8+T细胞表位预测发现,通过SYFPEITHI在线软件预测出12条DENV与HCV可能存在潜在交叉反应的表位,其中有2条HCV基因1型潜在表位预测得分高于HCV基因3型。利用NetMHCpan4.1预测出1条DENV与HCV可能存在潜在交叉反应的CD8+T细胞表位,且HCV基因1型预测得分高于HCV基因3型(0.429 vs.0.421)。通过SYFPEITHI、NetMHCⅡpan4.0在线软件进行DENV与HCV CD4+T细胞免疫表位预测显示,两种病毒之间无对应的潜在表位。[结 论]HCV与DENV之间在NS3区存在相对保守的氨基酸序列,并且两种病毒的对应序列预测出潜在的CD4+T细胞表位和CD8+T细胞表位,HCV基因1型所对应的预测表位分值明显高于HCV基因3型。这提示了 HCV与DENV之间可能存在潜在的T细胞免疫交叉反应,并且DENV特异性T细胞免疫反应可能成为影响HCV基因3型地理分布的原因。此外,这些潜在表位也可为今后HCV与DENV联合疫苗的研发及设计提供一定的理论基础。
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