禽流感病毒抗原表位筛选方法和应用技术

本申请涉及抗原筛选技术领域，提供了一种禽流感病毒抗原表位筛选方法，先判断所述目的禽流感病毒HA蛋白的具有遗传稳定性的保守性区域；再构建所述目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构，进一步的，对预测得到的CTL抗原表位、Th抗原表位、B细胞抗原表位进一步进行筛选，筛选位于所述保守性区域且所述三维结构的茎部区域的目的CTL抗原表位、目的Th抗原表位以及目的B细胞抗原表位。该筛选方法结合了病毒序列的保守性区域以及其三维结构，同时结合软件预测得到的抗原表位的信息，可以准确地、快速地筛选得到目的抗原表位，筛选得到的目的抗原表位位于HA蛋白的稳定区域，具有一定的稳定性和有效性；该筛选方法操作简单，可操作性强。

【技术实现步骤摘要】
禽流感病毒抗原表位筛选方法和应用
本申请属于抗原筛选
，尤其涉及一种禽流感病毒抗原表位筛选方法和应用。
技术介绍
禽流感(AI)是一种重要的人、畜和禽共患的传染病，其致病原禽流感病毒(AIV)易于发生抗原漂移和抗原改变，从而快速产生新流行毒株并导致在人和禽中间大暴发流行。禽流感病毒(AIV)属甲型流感病毒。流感病毒属于RNA病毒的正黏病毒科，分甲、乙、丙3个型。其中，甲型流感病毒呈多形性，球形直径80～120nm，有囊膜。基因组为分节段单股负链RNA。依据其外膜血凝素(H)/和神经氨酸酶(N)蛋白抗原性的不同，可分为16个H亚型(H1～H16)和9个N亚型(N1～N9)。感染人的禽流感病毒亚型主要为H5N1、H9N2、H7N7，其中感染H5N1的患者病情重，病死率高。禽流感病毒(AIV)作为一种RNA病毒，其基因组具有较高突变几率和频繁重组的特性。血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)是禽流感病毒的主要表面抗原蛋白，目前大多数流感疫苗都以病毒的特征蛋白之一——血凝素HA蛋白的头部外露区域进行抗原设计，但是，其变异后会导致AIV抗原性、致病性和毒力发生改变，这导致了目前得到的抗原表位易由于血凝素HA蛋白的头部区域的高变异性而影响了稳定性和有效性，导致当季流感疫苗株与病毒流行株的差异，得到的抗原表位无法具有通用性和稳定性。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种禽流感病毒抗原表位筛选方法和应用，旨在解决现有技术中禽流感病毒抗原表位的筛选方法通用性差，筛选得到的抗原表位稳定性弱的问题。为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：第一方面，本申请提供一种禽流感病毒抗原表位筛选方法，包括如下步骤：确定所述目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列的保守性区域；对所述目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列进行三维结构模拟，得到目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构；对所述目的禽流感病毒的HA蛋白的CTL抗原表位、Th抗原表位、B细胞抗原表位分别进行预测，得到预测CTL抗原表位、预测Th抗原表位、预测B细胞抗原表位；将所述预测CTL抗原表位、所述预测Th抗原表位以及所述预测B细胞表位与所述目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构进行比对，确定所述预测CTL抗原表位、所述预测Th抗原表位以及所述预测B细胞抗原表位在所述目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构的位置，筛选位于所述保守性区域且所述三维结构的茎部区域的目的CTL抗原表位、目的Th抗原表位以及目的B细胞抗原表位。第二方面，本申请提供一种禽流感病毒抗原表位筛选方法的应用，所述禽流感病毒抗原表位筛选方法用于禽流感疫苗的制备。本申请第一方面提供的禽流感病毒抗原表位筛选方法，先判断目的禽流感病毒HA蛋白的具有遗传稳定性的保守性区域；再构建目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构，有利于对后续预测得到抗原表位的肽段在三维结构中进行精准定位，有利于对肽段进行筛选；进一步的，由于血凝素HA蛋白的头部区域的高变异性而影响了稳定性和有效性，对预测得到的CTL抗原表位、Th抗原表位、B细胞抗原表位进一步进行筛选，筛选位于保守性区域且三维结构的茎部区域的目的CTL抗原表位、目的Th抗原表位以及目的B细胞抗原表位。该筛选方法结合了病毒序列的保守性区域以及其三维结构，同时结合软件预测得到的抗原表位的信息，可以准确地、快速地筛选得到目的抗原表位，筛选得到的目的抗原表位位于HA蛋白的稳定区域，具有一定的稳定性和有效性；同时该筛选方法操作简单，可操作性强，可广泛应用于各种禽流感病毒的抗原表位筛选。本申请第二方面提供的一种禽流感病毒抗原表位筛选方法的应用，采用上述禽流感病毒抗原表位筛选方法，可准确地、快速地筛选得到目的抗原表位且筛选得到的目的抗原表位位于HA蛋白的稳定区域，具有一定的稳定性和有效性，可广泛用于禽流感疫苗的制备，应用范围广，效果佳。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的H9N2禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列比对结果图。图2是本申请实施例提供的H9N2禽流感病毒的HA蛋白的三维结构。图3是本申请实施例提供的H9N2目的禽流感病毒的HA蛋白的二级结构的分析结果。图4是本申请实施例提供的H9N2目的禽流感病毒的HA蛋白的抗原性的分析结果。图5是本申请实施例提供的H9N2目的禽流感病毒的HA蛋白的亲水性的分析结果。图6是本申请实施例提供的H9N2目的禽流感病毒的HA蛋白的延展性的分析结果。图7是本申请实施例提供的H9N2蛋白T细胞表位Ifn-r检测结果。图8是本申请实施例提供的小鼠脾脏CD4细胞流式结果。图9是本申请实施例提供的小鼠脾脏CD8细胞流式结果。图10是本申请实施例提供的小鼠血浆CD4细胞流式结果。图11是本申请实施例提供的小鼠血浆CD8细胞流式结果。图12是本申请实施例提供的H9N2病毒T细胞抗原表位(CTL)细胞增殖结果。图13是本申请实施例提供的H9N2病毒T细胞抗原表位(Th)细胞增殖结果。图14是本申请实施例提供的病毒的血清对流感病毒蛋白的中和能力的结果。图15是本申请实施例提供的B1抗原表位的血清对流感病毒蛋白的中和能力的结果。图16是本申请实施例提供的B2抗原表位的血清对流感病毒蛋白的中和能力的结果。图17是本申请实施例提供的B3抗原表位的血清对流感病毒蛋白的中和能力的结果。具体实施方式为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。本申请实施例第一方面提供一种禽流感病毒抗原表位筛选方法，包括如下步骤：S01.确定目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列的保守性区域；S02.对目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列进行三维结构模拟，得到目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构；S03.对目的禽流感病毒的HA蛋白的CTL抗原表位、Th抗原表位、B细胞抗原表位分别进行预测，得到预测CTL抗原表位、预测Th抗原表位、预测B细胞抗原表位；S04.将预测CTL抗原表位、预测Th抗原表位以及预测B细胞表位与目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构进行比对，确定预测CTL抗原表位、预测Th抗原表位以及预测B细胞抗原表位在目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种禽流感病毒抗原表位筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：/n确定所述目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列的保守性区域；/n对所述目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列进行三维结构模拟，得到目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构；/n对所述目的禽流感病毒的HA蛋白的CTL抗原表位、Th抗原表位、B细胞抗原表位分别进行预测，得到预测CTL抗原表位、预测Th抗原表位、预测B细胞抗原表位；/n将所述预测CTL抗原表位、所述预测Th抗原表位以及所述预测B细胞表位与所述目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构进行比对，确定所述预测CTL抗原表位、所述预测Th抗原表位以及所述预测B细胞抗原表位在所述目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构的位置，筛选位于所述保守性区域且所述三维结构的茎部区域的目的CTL抗原表位、目的Th抗原表位以及目的B细胞抗原表位。/n

【技术特征摘要】
1.一种禽流感病毒抗原表位筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定所述目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列的保守性区域；
对所述目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列进行三维结构模拟，得到目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构；
对所述目的禽流感病毒的HA蛋白的CTL抗原表位、Th抗原表位、B细胞抗原表位分别进行预测，得到预测CTL抗原表位、预测Th抗原表位、预测B细胞抗原表位；
将所述预测CTL抗原表位、所述预测Th抗原表位以及所述预测B细胞表位与所述目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构进行比对，确定所述预测CTL抗原表位、所述预测Th抗原表位以及所述预测B细胞抗原表位在所述目的禽流感病毒的HA蛋白的三维结构的位置，筛选位于所述保守性区域且所述三维结构的茎部区域的目的CTL抗原表位、目的Th抗原表位以及目的B细胞抗原表位。


2.如权利要求1所述的禽流感病毒抗原表位筛选方法，其特征在于，确定所述目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列的保守性区域的步骤中，提供目的禽流感病毒的HA蛋白的氨基酸序列，与所述目的禽流感病毒的相同亚型的禽流感病毒HA蛋白的氨基酸序列进行序列比对，其中，采用MEGA-X、Clustal-W、Clustal-X的任意一种软件进行序列比对。


3.如权利要求1所述的禽流感病毒抗原表位筛选方法，其特征在于，对所述目的禽流感病毒的HA蛋白的CTL抗原表位、Th抗原表位进行预测的步骤中，采用SYFPEITHI软件预测所述CTL抗原表位以及所述Th抗原表位。


4.如权利要求1所述的禽流感病毒抗原表位筛选方法，其特征在于，对所述目的禽流感病毒的HA蛋白的B细胞抗原表位进行预测的步骤中，采用Protean3D软件预测所述目的禽流感病毒的HA蛋白的二级结构、抗原性、亲水性和延展性，当所述目的禽流感病毒的HA蛋白的某一肽段的抗原性、亲水性、延展性的评分均为0～3分时，所述肽段为所述预测B细胞抗原表位。


5.如权利要求1～4任一所述的禽流感病毒抗原表位筛选方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄锐坤，房师松，
申请(专利权)人：深圳市疾病预防控制中心，
类型：发明
国别省市：广东;44