توسعه بیوانفورماتیک یک ساختار پروتئینی سه ظرفیتی نوترکیب با استفاده از توکسین های PTXa، Tox و TetX به عنوان واکسن کاندید DTP

به طور سنتی، دیفتری-کزاز- سیاه سرفه به عنوان واکسن های اطفال از سموم غیر فعال مربوطه یا باکتری های بیماریزای کل سلولی سم کورینه باکتریوم دیفتری (Tox)، سم کلستریدیوم تتانی TetX) و (Bordetella pertussis تولید می شوند. نگرانی های عمده ای در فرآیندهای تولید واکسن کلاسیک یا بدون سلولی DTP از منابع زنده بومی باکتری ها وجود دارد، زیرا ممکن است نگرانی هایی را در مورد اثرات نامطلوب و مسائل ایمنی، پیچیدگی تخلیص برای هر عامل و همچنین هزینه ها ایجاد کند. ما واکسن کاندید چند اپی توپی نوترکیب را با مطالعه واکسن انفورماتیک برای مرتفع کردن مسائل ذکر شده و توسعه یک پروتئین فیوژن سه ظرفیتی به عنوان واکسن نوترکیب قوی DTP تعیین کردیم. بنابراین مراحل بیوانفورماتیک ایمنی با استفاده از توالی های سموم پروتئینی، پیش بینی ساختار ثانویه/ثالثیه و توپولوژی گذرنده، کمینه سازی انرژی و اعتبارسنجی مدل ها بازیابی شد. سپس، پیش بینی ساختاری و خطی اپی توپ سلول B توسط چندین سرور مختلف، نقشه برداری اجماع مناطق ایمنی زا خطی/ناپیوسته و ساخت واکسن ترکیبی مصنوعی با توجه به خواص ایمنی، فیزیکی و شیمیایی بهینه و بیان بالا در میزبان پروکاریوت به دست آمد. در نهایت، ترجمه معکوس، بهینه سازی کدون، افزودن برچسب های شبیه سازی برای وکتور pet 28a و بهینه سازی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی پروتئین فیوژن سه ظرفیتی مصنوعی انجام شد. با تجزیه و تحلیل های ترکیبی مختلف ایمنی-انفورماتیک و بیوانفورماتیک ساختاری پیش بینی شده و اپی توپ های تجربی در نهایت، 12 اپی توپ خطی و ناپیوسته بسیار ایمونوژنیک جدید در پروتئین های Tox، TetX و PTXa انتخاب شدند. توالی پپتیدی این مناطق ایمنی زا به شرح زیر بود. PTXA (AA34-64، AA184-256 و AA98-116)، Tox (AA47-76، AA117-159، AA515-557 و AA245-265) و TetX (AA226-249، AA819-82449، AA706 1067 و AA1225-1315). ضمنا، ویژگی های سازه همجوشی سه ظرفیتی نوترکیب بودند. 546 طول باقیمانده، قابل حل (میانگین کل هیدروپاتیک 0.475- بود)، نیمه عمر تخمینی بیش از 10 ساعت در اشریشیا کلی، 5.94کمی اسیدی، پروتئین پایدار شاخص ناپایداریII) 35.58) و همچنین پایدار حرارتی. اپی توپ های آنتی ژنی فرضی از ارگانیسم های مختلف در یک پروتئین واحد، مانند مطالعه فعلی، احتمالا اثر محافظتی به عنوان واکسن های جدید قوی، ایمن، ارزان و وسیع الطیف برای پیشگیری بهتر از عفونت های دیفتری، کزاز و سیاه سرفه در آینده بهبود می بخشد.