类风湿性关节炎,英文名称Rheumatoid arthritis,简称RA,是一种以慢性的、腐蚀性关节炎为特征的自身免疫性疾病。发病的特点为关节滑膜出现炎症,以及由此造成的骨质破坏和关节软骨破损,进而导致关节之间的间隙变窄,最终导致关节畸形,对人类的生活造成极大的影响。自身抗原的发现以及针对自身抗原抗体的存在是RA自身免疫学说的有力证据。其中,自身抗原驱动的免疫反应异常被认为是RA发生及病情演变的基础。T细胞和B细胞介导的自身免疫应答反应,涉及自身的多种蛋白质。比如软骨寡聚基质蛋白(Cartilage oligomeric matrix protein, COMP), a-烯醇化酶等,这些蛋白目前被认为是引起RA的靶蛋白之一。免疫识别和结合发生在TCR/BCR与抗原分子特定的位置、特定片段之间,弄清楚特定的T细胞及B细胞的抗原表位对于研究RA的病理发展以及防御治疗有重要的意义。本文采用生物信息学预测结合计算机分子动力学模拟的方法研究与RA高度相关的软骨寡聚基质蛋白和α-烯醇化酶的抗原表位,主要是针对与RA发病高度相关的几种基因型(HLA-DRB1*0401, HLA-DRB1*0101, HLA-DRB1*0404和HLA-DRB 1*0405)进行预测,并对COMP与MHC-Ⅱ的结合模式进行了详细的解析,对α-烯醇化酶的T/B细胞抗原表位进行了生物信息学预测和交叉反应的预测及分析。主要实验结果如下：COMP的T细胞抗原表位生物信息学预测结果表明：54-68aa、526-540aa和596-610aa是COMP与HLA-DR4的结合亲和力较高的区域,为优势抗原表位。分子建模采用HA-DR4 (PDB登录号为：1J8H)作为模板,构建COMP54-68-DR4、 COMP526-540-DR4和COMP596-610-DR4复合物,建模的结果通过分子动力学模拟优化后采用PROCHECK和ERRAT程序进行三维结构构象方面的评价和分析,表明建模的COMP-DR4复合物在构象上是合理的。PROSA程序计算表明建模的COMP-DR4复合物落在较好的结构蛋白的Zscore值范围内,说明这三个建模的COMP-DR4复合物在结构和能量上都是合理的。对COMP抗原多肽与MHC的结合特征进行分析,得出抗原多肽主要是与HLA-DR4的a1链、p1链和p片层结构结合,通过计算结合自由能得出,在所筛选的三个多肽中,COMP54-68与HLA-DR4的结合亲和力是最高的。对人源a-烯醇化酶的生物信息学预测结果表明,27-41aa.127-141aa,197-211aa、 280-294aa和377-391aa是基因型为HLA-DRB1*0401的可信度较高的T细胞抗原表位区域。同时对HLA-DRB1*0101, HLA-DRB1*0404和HLA-DRB 1*0405这几个基因型也做了生物信息学分析,结果表明27-41aa是四种基因型的共同的表位,而165-179aa是DRB1*0101,DRB1*0404和DRB1*0405这三种基因型的共同的表位。优势线性B细胞抗原表位区域为：9-25aa,28-43aa,70-85aa,163-178aa,229-244aa;构象B细胞优势抗原表位区域为：1-4/24-30/77-86/124aa,9-16/51-59aa,250-254/262-268/271-274aa。通过序列比对分析发现,人源a-烯醇化酶和牙龈卟啉单胞菌烯醇化酶之间具有高度的同源性,而且在线性B细胞表位区域存在相同的序列；同源模建牙龈卟啉单胞菌烯醇化酶以肺炎链球茵纤溶酶结合小烯醇化酶(PDB ID:1w6t)为模板,模建的三维结构和人源α-烯醇化酶进行空间构象比对,发现它们的RMSD值仅为1.055 A,有非常相似的空间构象,说明它们之间发生交叉反应的概率很高。