两种棘球绦虫丝氨酸蛋白酶抑制剂结构及功能的比较与分析

目的 比较并分析细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus,Eg)和多房棘球绦虫(Echinococcus multilocularis,Em)不同时期高表达的两种丝氨酸蛋白酶抑制剂(serine protease inhibitor,简称Serpin)基因和编码蛋白的结构及功能.方法 用NCBI-BLAST、ExPasy、TMHMM 2.O Server、Signal 5.0 Server、PROSITE、Coils Server、SMART、SWISS-MODEL、ElliPro等在线生物信息学网站及软件,对Eg和Em两种Serpin的同源性进行分析,并预测相应蛋白的基本理化性质、跨膜区、motif位点、功能域、二级和三级结构、细胞抗原表位等.结果 SerpinA在Eg和Em的核苷酸和氨基酸序列同源性分别为94.02％和92.92％;SerpinB均为100％;SerpinA为稳定的亲水性蛋白,SerpinB为稳定的疏水性蛋白,均为非膜蛋白,在N-末端均有1个信号肽,且均为丝氨酸蛋白酶抑制剂家族成员;Eg-SerpinA、Em-SerpinA和Eg(Em)-SerpinB二级结构α螺旋分别为47.96％、49.44％和36.00％,β折叠分别为15.80％、14.12％和17.33％,无规则卷曲分别为29.97％、31.36％和38.67％;Eg和Em Serpin A三级预测结构较接近;B淋巴细胞抗原表位预测结果显示,Eg-SerpinA和Em-SerpinA共有最佳线性表位候选区域为RCMPAPPVDFFVDHPFIFFIVTKT-GIPVFMGHVVHP(316 ～ 351),Eg-SerpinB和Em-SerpinB则为NQETGQ (42 ～ 47);Eg-SerpinA与Em-SerpinA的最佳构象表位相同,为F334、I335、V336、T337、K338、T339、G340、I341、P342和V343;Eg (Em)-SerpinB则为N42、E44、T45、G46和Q47.T淋巴细胞抗原表位预测结果显示,Eg-SerpinA的T细胞最佳HLA Ⅰ类分子抗原表位为SPLS-VYSAL(2～ 10),Em-SerpinA的最佳HLAⅡ类分子抗原表位为MPAPPVDFF(318～326);Eg(Em)-SerpinB的最佳HLA Ⅰ类分子抗原表位为VVISYSEAR(11 ～ 19).结论 两种棘球绦虫分泌的Serpin在虫体对宿主入侵、发育过程及对感染病灶的免疫损伤方面可能发挥了重要作用,对Serpin的研究有望应用于棘球绦虫病的诊断、药物治疗及疫苗研制领域.