طراحی پروتئین نوترکیب حاوی اپی توپ های محافظت شده آنتی‌ژن هماگلوتینین ویروس آنفولانزای سویه های h1n1 و h5n1 با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیک

مقدمه: درسال های اخیر و با توجه به پیشرفت های انجام شده درحوزه بیوانفورماتیک، طراحی واکسن آنفولانزا دستخوش پیشرفت های قابل ملاحظه ای شده است. هدف از این مطالعه طراحی یک پروتئین نوترکیب چندظرفیتی برمبنای اپی توپ بسیار محافظت شده پروتئین هماگلوتینین سویه‌های h1n1 و h5n1 است که در طی زمان دچار تغییر و موتاسیون نمی شوند. روش کار: برای این منظور و با توجه به مطالعات میدانی قبلی توالی سویه‌های مورد نظر بررسی شد و اپی‌توپ‌هایی از این سویه‌ها انتخاب شدند.پس از بررسی خصوصیات ایمنی زائی و شیمیائی اپی توپ های انتخاب شده توسط سرور های مناسب،‌ ساختاراولیه پروتئین نوترکیب تعیین شد و متعاقب ترجمه معکوس توالی فوق ، بهینه‌سازی کدون انجام شد و در نهایت توالی بهینه شده در درون وکتور pet32a+ و دربین دو ناحیه آنزیمی bamhi/xhoi قرارداده شد. نتایج: نتایج بدست آمده نشان داد که پروتئین نوترکیب حاصله دراین مطالعه دارای وزن ملکولی 22451.72 g/mol با 214 اسید آمینه می باشد. ph ایزوالکتریک پروتئین فوق 7.25 و میزان حلالیت آن درسیستم پروکاریوتی 100 درصد است. ضریب خاموشی ساختار فوق نیز به میزان m^-1cm^-1 60170 تعیین شد. در نهایت و پس ازبهینه سازی کدون، شاخص انطباق کدون ( cai)پروتئین نیز به میزان 0.95محاسبه گردید.نتیجه‌گیری: در نهایت وباتوجه به داده‌های فوق پیش‌بینی می‌شود که ساختار چند اپی توپی طراحی شده دراین مطالعه که دارای خصوصیات ایمونولوژیکی منحصر بفرد و قابل قبولی است را می‌توان با موفقیت و به میزان قابل قبولی درسیستم پروکاریوتی بیان نمود و جهت مطالعات ایمنی زائی برعلیه ویروس آنفولانزای a مورداستفاده قرار داد.

Designing of A Multi-epitope Recombinant Protein, Consisting of Several Conserved Epitopes from Hemagglutinin Protein of the H1N1 and H5N1 Strains of Influenza Virus by Immunoinformatics Approaches

Introduction: According to marked advances in bioinformatics studies, development of influenza vaccines has been greatly modified in many studies. In this study, we have designed a multiepitope recombinant protein, consisting of several conserved epitopes from Hemagglutinin protein of the H1N1 and H5N1 strains of Influenza virus by immunoinformatics approaches.Materials and Methods: The registered sequences of hemagglutinin proteins from H1N1 and H5N1 strains have been analyzed and selected epitopes have been chosen and directed for further analysis. After investigation of immunological and physicochemical parameters, the selected regions were fused together by linkers and sequence of target constructs was determined following codon optimization. The target construct has been integrated into BamHI/XhoI cleavage sites of PET32a+ expression vector.Results: A physicochemical analysis revealed that the designed recombinant protein has 214 amino acid with molecular weight of 22.451 kDa. The isoelectric point was determined as 7.25 , solubility of 100% and Extinction coefficient of 60170 M1cm1.finally, after codon optimization, the Codon Adaptation Index (CAI) was calculated as 0.95.Discussion: According to these results, it has been predicted that designed multiepitop recombinant protein has reasonable and unique immunological properties. The expressed protein could be used for future immunological studies against type A influenza virus