بررسي اپي توپ هاي خطي ايمونوژن ايمونوگلوبولين G انسان به روش ايمونوانفورماتيك

Assessment of immunogenic linear epitopes on human Immunoglobulin G by immunoinformatic approach

سابقه و هدف: ايمونوگلوبولين G (IgG) فراوانترين آنتي بادي سرم و مايعات خارج سلولي بوده و سطح IgG سرم با شدت بيماريهايي مثل نقائص ايمني، عفونتها و بيماريهاي خود ايمني ارتباط دارد. لذا IgG ارزش تشخيصي بالايي دارد. ايمونوانفورماتيك، شاخه اي از علم ايمونولوژي است كه با استفاده از اطلاعات زيستي در كامپيوتر به حل مسائل ايمونولوژيك، فهم بهتر پاسخهاي ايمني وتشخيص دقيق تر بيماريها كمك مي كند. اين پژوهش با هدف تعيين اپي توپهاي ايمونوژن خطي IgG انسان با استفاده از ايمونوانفورماتيك انجام شد. روش بررسي: توالي و ساختار سوم IgG مرجع انسان در پايگاه داده PDB، ساختار دوم آن توسط نرم افزار Phyre2 و اپي توپهاي خطي آن توسط نرم افزارهاي Ellipro و IEDB تعيين شدند. يافته ها: مهمترين اپي توپهاي خطي IgG انسان توسط نرم افزار IEDB در ناحيه بين اسيد آمينه هاي 160 تا 175 در زنجيره سبك و 350 تا 360 در زنجيره سنگين معرفي شدند. 11 اپي توپ خطي توسط نرم افزار Ellipro در دومينهاي ثابت IgG انسان ( يكي در ناحيه اتصالي به آنتي ژن (Fab) و 10 اپي توپ ديگر در ناحيه ثابت (Fc) در دومينهاي ثابت 2 و 3 زنجيره سنگين (CH2 و (CH3 با توزيع مساوي( معرفي شد. شاخص ترين اپي توپها (5 عدد) در دومين CH3 واقع شده ند. نتيجه گيري: در اين مطالعه تعداد قابل توجهي از اپي توپهاي خطي IgG انسان شناسايي شدند. مطالعات آزمايشگاهي قبلي در اين زمينه، تاييد كننده اين نتايج هستند. اپي توپهاي تعيين شده ابزار مناسبي جهت توليد آنتي باديهاي مونوكلونال اختصاصي IgG، تعيين نقشه اپي توپهاي IgG و مطالعات فيلوژنيك مي باشند.

Background and objective : Immunoglobulin G (IgG) is the most abundant antibody in serum and extracellular fluids. The amount of serum IgG is associated to severity of some diseases like immunodeficiency, infections and autoimmunity. Therefore IgG has a high diagnostic value. Immunoinformatic is a branch of immunology which helps in solving of immunologic problems, well understanding of immune responses and precise diagnosis of diseases using the computational biology. The aim of this study is epitope mapping of human IgG by immunoinformatic approaches. Methods of study : The amino acid sequence and third structure of reference human IgG was found in PDB database. The second IgG structure was determined by Phyre 2 software. IgG linear epitopes were determined by Ellipro and IEDB softwares. Results: Linear epitopes are located in 160 - 175 and in 350 – 360 amino acid sequence of light and heavy chains respectively as was determined by IEDB software. 11 linear epitopes in constant domains of human IgG, one in fragment of antigen binding (Fab) and others in fragment of crystalizable (Fc) region (equally distributed in the second and third domains of IgG heavy chain constant region (CH2 and CH3) were determined by Ellipro. 5 main epitope are located in CH3 domain. Conclusion: In this study a lot of linear epitopes located on human IgG were determined by two softwares and the results of previous experimental studies confirm our results. These epitopes are useful tools for producing specific monoclonal anti IgG antibodies, epitope mapping of human IgG and phylogenic studies.