تعيين نواحي اپي توپي سلول B و T پروتئين فلاژلين از باكتري كلستريديوم شوواي ، عامل بيماري شاربن علامتي در دام با استفاده از تجزيه و تحليل هاي بيوانفورماتيكي

In silico prediction of B and T cell epitopes of Fllagellin antigen of bacterium Clostridium Chauvoei

سابقه و هدف: شاربن علامتي از جمله بيماري هاي حاد و موثر بر گاو و گوسفندان جوان است كه علائم اين بيماري ايجاد ميوزيت و مسموميت است كه اغلب كشنده مي‌باشد. عامل اين بيماري باكتري كلستريديوم شوواي است كه يك باكتري گرم مثبت، ميله‌اي شكل و بي‌هوازي است و توليد گاز و اسپور مي‌نمايد. اسپور اين باكتري مقاومت بالايي دارد و مي‌تواند در خاك و غذا سال‌ها زنده بماند. ابعاد اين باكتري 8-3×1-5/0 ميكرون است و معمولاً به‌ صورت انفرادي، گاهي ديپلو، بندرت استرپتو باسيل مشاهده مي‌گردد. مهمترين آنتي‌ژن حفاظتي اين باكتري فلاژلين ناميده مي‌شود كه يك پروتئين سطحي است و در پروتئين فلاژلا قرار دارد. ازآنجا كه پروتئين فلاژلين يك فاكتور بيماري‌زايي است، بنابراين يك آنتي‌ژن حفاظتي به شمار مي‌آيد كه در سال‌هاي اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته‌است و از آن مي‌توان در طراحي واكسن نوتركيب استفاده كرد. هدف اصلي از مطالعه‌ي حاضر بررسي پروتئين فلاژلين با استفاده از تجزيه و تحليل‌هاي بيوانفورماتيكي و مشخص كردن نواحي اپي‌توپي مربوط به سلول B و T است. مواد و روش ها: با استفاده از نرم افزار‌هاي بيوانفورماتيكي پيش بيني كننده‌ي اپي توپ‌هاي سلول B و T و همچنين نرم افزارهاي پيش بيني كننده‌ي ساختار دوم و سوم پروتئين، اپي‌توپ‌هاي نهايي پروتئين فلاژلين بر اساس بالاترين امتياز و بيشترين تكرار در نرم افزارها تعيين شدند و در نهايت به منظور بررسي بيشتر خواص اپي‌توپ‌هاي انتخاب شده، بررسي هضم آنزيمي و توان آنتي ژني اپي توپ‌هاي نهايي با نرم‌افزار VaxiJen 2.0 با حد آستانه 8/0 نيز به كمك نرم افزار‌هاي تحت وب مربوطه انجام شد. يافته ها: نتايج بدست آمده در مطالعه حاضر سه اپي‌توپ در دامنه‌ي توالي آمينواسيدي 95-107، 311-320، 399-406 براي سلول T و 3 اپي توپ با توالي اسيدآمينه اي 146-156، 246-254، 291- 299 براي سلول B مشخص كرد و نشان داد كه توالي آمينو اسيدي 32_ 45 يك اپي توپ مشترك براي سلول ها B و T است. در نهايت تجزيه و تحليل بيوانفورماتيكي ساختار دوم و سوم نشان داد كه توالي اسيد آمينه‌اي 32_45 ناحيه‌ي اپي توپي مشترك در دو گروه سلول هاي B و T مي باشد كه 61 درصد اين ناحيه شامل حلقه هاي تصادفي است و در سطح ساختار آنتي‌ژن فلاژلين قرار دارند. نتيجه گيري: استفاده از توالي اسيد آمينه اي اپي توپ هاي حاصله بخصوص اپي توپ مشترك در سازه‌هاي نوتركيب مورد استفاده در واكسن‌هاي نسل جديد مي‌تواند علاوه بر حذف خطرات ناشي از آثار سوء واكسن‌هاي زنده و تخفيف حدت يافته، سطح بالايي از پاسخ سيستم ايمني را در بدن ميزبان آلوده به باكتري كلستريديوم شوواي به وجود آورد.

Introduction: Blackleg including a Severe and fatal disease affecting young cattle and sheeps. Symptoms of this disease is poisoning myositis and often fatal. A clostridium chauvoei bacterium which is the agent of this disease is a Grampositive, road shape, anaerobic bacteria and produce gase and spore. Spores of the bacteria are highly resistant and can survive in the soil and feed. Size of these bacteria is 0.5-1× 3-8 microns and seems usually single, diplo and rarely sterepto basil Basil. Flagella are the major protective antigen that is in the bacteria surface. Since flagellin protein is a virulence factor and a protective antigen, takes lots attentions in recent years and it can be used as recombinant vaccine design. The aim of present study is detection of B and T cell epitope of Flagellin protein using bioinformatics analysis tools. Materials and Methods: Using bioinformatics prediction of B and T cell epitopes as well as software to predict the secondary and tertiary structure of proteins, the epitopes of protein Flagellin based on the highest score and most frequent were determined. Finally, to further investigate aimed to exploit properties of selected epitopes, test of antigenicity ability and enzyme digestion has been done using VaxiJen 2.0 software with 8.0 threshold value and protein digest software respectively corresponding related server. Results: 3 epitopes in the range of 95-107, 311-320, 399-406 for T cell epitope and 3 amino acid 146-156, 246-254, 291-299 resediue for B cells resulted. The amino acid sequence 32_45 resediue were in common for both B and T cells reported respectively. *Corresponding author; zaramousavi@yahoo.com سيذهزهرا موسوي و‌همكاران 97 Conclusion: Using the amino acid sequence specially the shared epitopes between both B and T cells in subunit recombinant construct in new generation of vaccines, not only can eliminating the risks of adverse effects of attenuated live vaccines but also a high level of immune response on the host body infected with clostridium chauvoei bacterium could be created.