金黄色葡萄球菌类肠毒素W的超抗原活性位点预测与克隆表达

作者：杨玉花; 库鑫; 宫雅楠; 孟凡亮; 卜东波; 郭亚慧; 魏销玥; 龙丽瑾; 范佳铭; 张茂俊; 张建中; 闫笑梅^*

来源：中华流行病学杂志, 2023, 44(04): 629-635.

DOI：10.3760/cma.j.cn112338-20220822-00725

• 金黄色葡萄球菌肠毒素
• 分子对接
• 超抗原活性位点
• 克隆表达

目的预测金黄色葡萄球菌类肠毒素W(SElW)与T细胞受体(TCR)的对接和超抗原活性位点, 并对SElW进行克隆表达和纯化。方法利用AlphaFold对SElW蛋白单体进行三维结构预测, 借助SAVES在线服务器使用ERRAT、拉氏图和Verify3D等软件对蛋白模型进行评估。用ZDOCK服务器模拟SElW与TCR的对接构象, 并对SElW与其他肠毒素的氨基酸序列进行比对。设计引物扩增selw基因, 将该片段重组于pMD18-T载体中并进行测序;经限制性内切酶BamHⅠ和Hind Ⅲ双酶切后将目的片段重组于表达质粒pET-28a(+)中, 重组质粒鉴定后用IPTG诱导表达;用亲和层析法对表达于上清中的SElW蛋白进行纯化, 用BCA法对蛋白进行定量。结果三维结构预测结果显示, SElW蛋白由氨基末端和羧基末端两个结构域组成, 其中氨基末端结构域由3个α-螺旋和6个β-片层组成, 羧基末端结构域由2个α-螺旋和7个反向平行的β-片层组成。SElW蛋白模型的整体质量因素得分为98.08, 其中93.24%的氨基酸Verify3D得分≥0.2, 且无氨基酸位于不允许区。模拟对接预测选择评分最高的对接构象(评分值为1 521.328)作为分析对象, 采用PyMOL软件分析SElW与TCR之间形成的19个氢键。结合序列比对和既往研究结果, 本研究预测发现了SElW蛋白的5个重要超抗原活性位点, 分别是Y18、N19、W55、C88和C98。通过克隆表达和蛋白纯化, 获得了高纯度的可溶性重组蛋白SElW。结论研究预测了SElW蛋白中5个可能的超抗原活性位点, 成功构建并表达了SElW蛋白, 为进一步探索SElW免疫识别机制奠定了基础。

• 单位
  中国科学院计算技术研究所; 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所; 传染病预防控制国家重点实验室