溶剂诱导黑色素瘤抗原基因-2特定表位多肽异构的LC/MS研究

 研究乙醇、甲醇两种常用溶剂系统对固相合成的黑色素瘤抗原基因 2 (MAGE 2 )的特定表位多肽 (171 179)异构的影响。分别运用乙醇、甲醇溶剂体系以及极性溶剂二甲基亚砜 (DMSO)作对照预处理固相合成的黑色素瘤抗原特异性MAGE 2表位多肽 (171～ 179) ,然后用反相高效液相色谱 /质谱联用技术 (RP HPLC/MS)对合成的表位多肽的m/z进行Q1正离子监测扫描分析 ,观察其在不同溶剂系统预处理下的异构情况 ,以选择合理的预处理条件。结果发现采用乙醇及甲醇溶样时MAGE 2表位多肽有异构体产生 ,极性溶剂DMSO溶样的表位多肽未有异构现象发生。     

利用Pen a 1表位抗体亲和纯化目标蛋白的研究

以虾致敏蛋白Pen a 1(Tropomyosin)抗原表位为研究对象,建立了利用Pen a 1表位抗体亲和纯化致敏蛋白的新方法。Fmoc法合成致敏Pen a 1蛋白的C端含有3个抗原表位的第247~284位氨基酸对应的多肽片段,应用马来酰亚胺法将多肽与KLH(匙孔血蓝蛋白)、BSA(牛血清白蛋白)偶联制备人工免疫抗原(Peptide-KLH)和人工包被抗原(Peptide-BSA),免疫人工抗原免疫纯种新西兰白兔,获得多克隆抗血清,抗血清经辛酸-硫酸铵及特异性血清纯化预装柱(HiTrap rProtein A FF)纯化后与溴化氰活化琼脂糖凝4B(CNBrActivated Sepharose 4B)进行偶联。ELISA(酶联免疫吸附试验)测定该多克隆抗体效价为2.05×106,多肽对抗体的IC50(50%抑制浓度)为0.21 mg/L,交叉试验表明该抗体与虾中非Pen a 1蛋白无交叉反应性;Bradford法测定CNBr-Activated Sepharose 4B与抗体的偶联率为90.76%。间接竞争ELISA测定1 mL偶联介质的吸附容量为2.84 mg Pen a 1,免疫亲和柱的加标回收率为89.6%~93.6%,亲和柱使用寿命为4次。     

蝎子毒素多肽WaTx的高效化学合成及氧化折叠研究

相比于1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑(HOAt)、1-羟基苯并三唑(HOBt)等传统偶联试剂, 新型多肽偶联试剂2-肟氰乙酸乙酯(Oxyma)具有安全、偶联效率高、消旋率低等优势, 在多肽合成特别是微波固相合成中得到广泛应用. 但是, 不同反应温度(例如28、50和75 ℃)对N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)/Oxyma的偶联效率以及对甲硫氨酸(Met)等易氧化氨基酸的影响尚有待研究. 瞬时受体电位锚蛋白1(TRPA1)通道在感受温度、听觉和炎症痛中发挥重要作用. 蝎子毒素多肽芥末受体毒素(WaTx)是一种新型、非共价结合的TRPA1特异性激动剂. 本研究利用6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(HCTU)/N,N'-二异丙基乙胺(DIEA)和DIC/Oxyma缩合体系, 首次探索了不同温度下线性WaTx的合成效率以及Met残基的氧化情况. 通过一次氧化折叠和两次氧化折叠策略, 实现了WaTx的体外快速复性折叠, 利用圆二色谱和钙荧光检测等技术评价WaTx的结构和活性. 本研究建立了WaTx的温和、高效合成以及复性折叠方法, 为固相多肽合成特别是手动固相合成WaTx等含有易氧化基团的二硫键构象锁定多肽提供了重要参考.     

抗原肽与MHC分子相互作用QM/MM分子动力学模拟研究

在MHC I类(major histocompatibility complex class I)分子抗原加工提呈过程中抗原蛋白在抗原提呈细胞(antigen-presenting cells, APC)的胞浆中被蛋白酶体(proteasome)裂解成短肽peptide, 由转运相关蛋白(transporter associated with antigen processing, TAP)将蛋白酶体裂解产生的短肽片段从胞浆转运至内质网腔. 短肽peptide在内质网中与新生成的MHC I类分子结合, 形成peptide-MHC复合体被提呈到APC细胞表面, 与T细胞表面抗原受体(T cell receptor, TCR)特异性识别结合, 使得CTL细胞开始活化、增殖、分化, 进而对肿瘤细胞进行特异性杀伤. 目前对CTL细胞如何识别抗原肽-MHC复合物分子及抗原短肽peptide如何与主要组织相容性复合体MHC分子的相互作用识别结合的机理还不是很清楚. 传统的预测CTL细胞表位的方法没有考虑受体与配体结合过程中电子结构的变化, 电子结构的变化需要用量子力学方法来处理. 本文采用QM/MM多尺度生物大分子的分子动力学模拟方法, 以天然抗原肽TAX (LLFGYPVYVYU)与HLA-A*0201分子结合的晶体结构为模板, 替换抗原肽“锚点”氨基酸, 将口袋氨基酸残基的原子极化电荷在空间形成的静电势用电多极矩分量表示. 用箱线图分析每个口袋氨基酸分子静电势变化和功能, 确定Pocket B的Glu63和Lys66的功能是精细识别氨基酸和一级结合氨基酸, Pocket F的Asp77, Tyr84的功能是精细识别氨基酸, 而Asp77, Lys146是一级结合氨基酸, 表明QM/MM方法在提取抗原肽与MHC I类分子识别结合特异性信息是可行的, 这对了解免疫识别机理和指导肿瘤疫苗的开发都具有指导意义.     

汉坦病毒嵌合基因G2S0.7与CTL多表位重组腺病毒的构建及免疫学分析

目的:构建含有汉坦病毒M基因(编码糖蛋白G2)和部分S基因(编码核蛋白主要抗原区段)以及S基因的多个CTL表位的多种蕈组腺病毒表达载体,并对这些重组腺病毒的免疫学特性进行研究.方法:构建含目的基因的重组腺病毒载体,并在VeroE6细胞中进行表达,利用纯化后的重组腺病毒免疫BALB/c小鼠,通过ELISA、微量细胞中和试验、T淋巴细胞增殖实验及CTL杀伤实验等方法检测免疫反应.结果:成功表达出可被抗汉滩病毒核蛋白及糖蛋白G2的特异性单克隆抗体(mAb)所识别的融合蛋白;重组的腺病毒可以有效诱导针对汉坦病毒NP及GP的体液免疫应答和细胞免疫应答;同时我们发现含有CTL表位的重组腺病毒比不含CTL表位的重组腺病毒可以诱导小鼠产生更为有效的细胞免疫反应.结论:构建的含CTL多表位的重组腺病毒可以有效的提高嵌合基因刺激细胞免疫应答的能力.     

虾过敏原Pen a1抗原表位的关键氨基酸分析

建立了一种利用表位抗体筛选虾过敏原Pen a1抗原表位中关键氨基酸的方法。利用生物信息学软件MEGA5计算Pen a1中表位的氨基酸组成和出现频率,并采用DNAMAN软件对SDAP数据库中致敏食物原肌球蛋白的氨基酸保守性分析,综合两种方法筛选出各表位可能的关键氨基酸,Epitope 1:K,E,N;Epitope2:K,L,E;Epitope 3:E,R,D,L,Q;Epitope 5:K,L,Q。用丙氨酸取代并合成突变多肽。利用表位抗体,通过竞争性免疫斑点法及间接ELISA方法检测突变多肽的抗体结合能力,筛选出各表位的关键氨基酸。分别为:Epitope1:谷氨酰胺;Epitope2:亮氨酸和谷氨酸;Epitope3:亮氨酸和天冬氨酸;Epitope5:亮氨酸。实验结果证明了此种筛选关键氨基酸的方法的可行性,为Pen a1致敏机理的研究及利用基因修饰脱敏提供了一定的理论依据。     

联合UV及SDS-PAGE监测并优化碳二亚胺偶联法制备多肽免疫原

建立了一种多肽免疫抗原偶联的双监测法,获得一种操作简便、成功率高、适用范围广的碳二亚胺偶联法,并应用于多种肿瘤相关多肽标志物的免疫抗原制备。以合成多肽SP0104为标准品,牛血清白蛋白(BSA)为载体蛋白,碳二亚胺(EDC)为偶联剂,对加样顺序、投料比、偶联时间等关键条件进行考察,采用UV和SDS-PAGE对反应产物进行联合监测,以偶联比和偶联率联合评价反应条件。加样顺序为多肽和载体蛋白先混合再加到碳二亚胺中,三者质量比为1∶1∶1,偶联时间为12 h,偶联比在4∶1～12∶1之间,偶联率在9%～20%之间,所得SP0104多抗效价达到1∶80 000,MALDI-TOF质谱分析证实该抗体准确捕获目标抗原。用优化的偶联方法制备多肽SPC09、SPC15、SPG01、SPG03、SPG04的免疫抗原,所得免疫血清效价均在1∶1万以上,最高可达1∶51.2万。所建碳二亚胺多肽偶联联合监测法简便实用,可提高多肽抗体制备的成功率。     

微通道连续流动高效绿色合成亮丙瑞林

开发了一种高效绿色的连续流动多肽合成方法, 并成功应用于一种含有9个氨基酸的促性腺激素释放激素类似物(亮丙瑞林)的合成. 该方法采用苄氧羰基(Cbz)保护氨基酸, 在微通道反应器中实现高效偶联与水洗萃取除杂, 并通过钯碳催化剂填充柱氢解反应实现快速洁净地脱除Cbz保护基, 使原料和溶剂的消耗量大大减少, 原子经济性大幅提高. 该高效绿色合成方法将在多肽制药工业中得到更多应用.     

基于高维特征非线性筛选的HLA-A*0201限制性CTL表位预测

高活性细胞毒T细胞(CTL)表位鉴定是设计肿瘤疫苗的关键内容.采用天然氨基酸的531个物理化学性质参数表征HLA-A^*0201限制性表位9肽, 从531×9个初始描述子出发, 经二元矩阵重排过滤器粗筛和多轮末尾淘汰精细筛选, 获得18个物理化学意义明确的保留描述子. 18个保留描述子主要涉及除1位、5位外各位置残基的疏水性和空间结构特征, 3位残基疏水性对活性影响最大, 且2位、4位、9位残基共占10个保留描述子,支持2位和9位残基为锚点、3位为关键位点以及4位残基为标志链的现有认知. 对18个保留描述子以支持向量回归构建定量序效模型,其拟合、留一法交叉验证决定系数R²、Q_cv²分别为0.957、0.708; 独立预测决定系数及均方根误差Q_ext² 、RMSE_ext分别为0.818、0.366, 明显优于文献报道. 通过对全组合虚拟9肽的预测, 得到了多条预测活性高于已知表位肽的9肽, 可供实验验证. 较全面阐明了特定位置残基对多肽亲和性的影响规律, 为高活性多肽疫苗分子设计提供了切实指导.     

多肽序列的结构特征与其MHC限制性

从多肽序列的一级结构出发,基于多肽序列中氨基酸侧链间距离和氨基酸侧链的电性特征,构建了多肽序列特征矢量,简称ζ矢量,选取文献中主要组织相容性复合物(MHC)中的14个A^d限制性和14个非A^d限制性多肽序列作为训练集建立辅助性T细胞(helperTlymphocytc,Th)表位预测的定量模型,为了检验该预报系统的精确性,进行了随机抽样检验和交互检验.结果表明,该预报系统具有稳定性好、预测能力强的特点,该方法可用于人的MHCⅠ和Ⅱ类表位的预测、蛋白质抗原免疫识别、亚单位疫苗分子设计及研制.