《中国畜牧兽医杂志》发表论文赏析
作者:黄雨杰, 李金新, 迪力孜巴·阿布都沙, 陈蓓, 董嘉琪, 吕平安, 李兆玮, 乃菲赛·艾克拜尔, 滕亮
单位:1.新疆医科大学药学院,乌鲁木齐 8300542.新疆医科大学临床医学院,乌鲁木齐 8300543.新疆医科大学第一附属医院药学部,乌鲁木齐 8300544.省部共建中亚高发病成因与防治国家重点实验室,乌鲁木齐 830054
摘要:目的 基于生物信息学分析细粒棘球蚴五羟色胺1A受体(Echinococcus granulosus 5-hydroxytryptamine receptor 1A,Eg5HTR1A)蛋白功能特性,以及去氢骆驼蓬碱(harmine,HM)对该蛋白的影响,为囊型包虫病的诊断治疗提供参考依据。 方法 使用 Mega 7.0 软件基于Eg5HTR1A及其同源蛋白的氨基酸序列构建系统进化树。通过NCBI下载获得Eg5HTR1A的氨基酸序列,利用生物信息学分析软件和在线网站预测Eg5HTR1A蛋白理化性质、跨膜结构域、信号肽序列和结构域、乙酰化位点、N-糖基化位点及磷酸化位点,以及蛋白二级结构和三级结构,预测Eg5HTR1A B细胞优势抗原表位和T细胞优势抗原表位。采用体外培养的细粒棘球蚴原头节作为研究对象,试验分为3组:空白对照组、1% DMSO组和HM组(100 μmol/L),干预48 h后,分别提取总RNA和总蛋白,检测Eg5HTR1A mRNA及蛋白表达水平。选取昆明小鼠为研究对象,经肝门静脉注射约2 000头细粒棘球蚴原头节,建立感染模型。造模6个月后,将建模成功小鼠随机分为模型组与HM给药组(50 mg/kg BW),另设空白对照组,每组8只。HM组每日给予HM灌胃,连续28 d;模型组与空白对照组同期给予等体积生理盐水。灌胃给药结束后,采集各组小鼠肝脏组织并制备石蜡切片,采用免疫组织化学法检测肝脏组织中Eg5HTR1A的表达水平。 结果 系统发育树显示,Eg5HTR1A与人、家鼠亲缘关系较远,与棘球绦虫亲缘关系最近。生物信息学分析结果显示,Eg5HTR1A蛋白含437个氨基酸,分子式为C2248H3611N589O610S28,等电点为9.67,属于疏水性蛋白;Eg5HTR1A蛋白具有7个跨膜区域,为跨膜蛋白,无信号肽裂解位;含有1个乙酰化位点、3个N-糖基化位点、36个磷酸化位点;Eg5HTR1A蛋白二级结构α-螺旋、延伸链和无规则卷曲分别占37.76%、9.38%和52.86%,其三级结构与模板序列同源性覆盖率为99%,模型的全球模型质量估计(GMQE)评分为0.71;该蛋白共有7条B细胞优势抗原表位,9条HLA-A*02: 01限制性细胞毒性T细胞(CTL)优势表位,15条HLA-DRB1*0401限制性辅助性T细胞(Th)表位。实时荧光定量PCR和Western blotting分析结果显示,与空白对照组和1% DMSO组相比,HM组Eg5HTR1A mRNA和蛋白表达量均显著降低(P<0.05)。免疫组化结果显示,与模型组相比,HM组小鼠肝脏组织Eg5HTR1A蛋白表达量显著降低(P<0.05)。 结论 本研究预测Eg5HTR1A蛋白的分子结构特征及潜在功能位点,证实其属于典型的7次跨膜G蛋白偶联受体。HM干预可在转录及翻译水平显著抑制Eg5HTR1A的表达,提示Eg5HTR1A可作为抗包虫病治疗的潜在分子靶点。
关键词:细粒棘球蚴;细粒棘球蚴五羟色胺1A受体(Eg5HTR1A);生物信息学
基金资助:新疆维吾尔自治区自然科学基金(2023D01D16);国家自然科学基金项目(82260722);“天山英才”医药卫生高层次人才项目(TSYC202401B020);新疆维吾尔自治区大学生创新训练计划项目(S202510760050)