دوره 27، شماره 6 - ( دوماهنامه طب جنوب 1404 )
جلد 27 شماره 6 صفحات 432-418 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Samiei-Abianeh H, Tat M, Bolandian M, Arianzad S A, Salimian J. In Silico Analysis of Immunogenic Epitopes in the VP2 Protein of Canine Parvovirus and Codon Optimization for Multivalent Vaccine Design. Iran South Med J 2025; 27 (6) :418-432
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-2169-fa.html
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-2169-fa.html
سمیعی ابیانه حسین، تات مهدی، بلندیان معصومه، آریان‌زاد سید‌اکبر، سلیمیان جعفر. تحلیل in silico اپی‌توپ‌های ایمونوژنیک در پروتئین VP2 پارو ویروس سگ و بهینه‌سازی کدونی برای طراحی واکسن چند ظرفیتی. مجله طب جنوب. 1404; 27 (6) :418-432
حسین سمیعی ابیانه1 
، مهدی تات2 ، معصومه بلندیان2 ، سید‌اکبر آریان‌زاد3 ، جعفر سلیمیان*4
، مهدی تات2 ، معصومه بلندیان2 ، سید‌اکبر آریان‌زاد3 ، جعفر سلیمیان*4
1- گروه زیست فناوری و نانو فناوری پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران
گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه امام حسین (ع)، تهران، ایران
2- مرکز تحقیقات ویروس‌شناسی کاربردی، پژوهشکده فناوری‌های زیست پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه‌الله (عج)، تهران، ایران
3- گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد سلامی واحد کرج، کرج، ایران
4- مرکز تحقیقات ویروس‌شناسی کاربردی، پژوهشکده فناوری‌های زیست پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه‌الله (عج)، تهران، ایران ،jafar.salimian@gmail.com
گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه امام حسین (ع)، تهران، ایران
2- مرکز تحقیقات ویروس‌شناسی کاربردی، پژوهشکده فناوری‌های زیست پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه‌الله (عج)، تهران، ایران
3- گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد سلامی واحد کرج، کرج، ایران
4- مرکز تحقیقات ویروس‌شناسی کاربردی، پژوهشکده فناوری‌های زیست پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه‌الله (عج)، تهران، ایران ،
چکیده: (200 مشاهده)
زمینه: ویروس پاروویروس سگ یکی از عوامل اصلی گاستروآنتریت ویروسی شدید در سگ‌هاست. با وجود واکسیناسیون، ظهور سروتیپ‌های جدید و جهش در پروتئین VP2 ممکن است باعث کاهش اثربخشی واکسن شود. از این رو، شناسایی نواحی ایمونوژنیک مشترک و خاص هر سروتیپ جهت طراحی واکسن نوترکیب، اهمیت زیادی دارد. هدف از این مطالعه طراحی و بهینه‌سازی یک واکسن نوترکیب از نواحی ایمونوژن محافظت‌شده پروتئین VP2 از سروتیپ‌های مختلف CPV است.
مواد و روش‌ها: توالی آمینواسیدی پروتئین VP2 از چهار سروتیپ مختلف CPV از پایگاه NCBI استخراج و با Clustal Omega هم‌تراز شد. به‌منظور تحلیل ویژگی‌های ساختاری و ایمونولوژیکی، از ابزارهایی نظیر SignalP، TOPOCONS و DIpro استفاده شد. همچنین، حلالیت، ساختارهای دوم و سوم و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی با کمک سرورهای Protein-Sol، I-TASSER و ProtParam بررسی گردید. توالی ژن کدکننده نیز برای بیان در E. coli بهینه‌سازی و ساختار دوم mRNA با MFOLD تحلیل شد.
یافته‌ها: نتایج هم‌ترازی پنج اختلاف کلیدی در ناحیه آمینواسیدی ۴۵۰-۲۸۵ نشان داد. تحلیل ساختار سوم حاکی از آن بود که این ناحیه به‌صورت دو زائده سطحی از ساختار اصلی پروتئین بیرون‌زده و دو موقعیت جهش‌یافته ۲۹۷ و ۴۲۶ در رأس این زائده‌ها قرار دارند. حذف ۲۰ آمینواسید ابتدایی موجب بهبود پایداری ساختار و کاهش شاخص ناپایداری به حدود ۲۹ شد. همچنین، بهینه‌سازی کدونی باعث افزایش شاخص CAI به 0/79 و کاهش انرژی آزاد mRNA به ۵۹۷ کیلوکالری بر مول گردید.
نتیجه‌گیری: طراحی واکسن کایمر نوترکیب ناحیه ۴۵۰-۲۸۵ از پروتئین Vp2 از سروتیپ‌ها، پیشنهاد می‌شود. با وجود نتایج امیدوارکننده‌ی in silico، ارزیابی آزمایشگاهی بیان پروتئین و پاسخ ایمنی در مدل‌های حیوانی ضروری است.
مواد و روش‌ها: توالی آمینواسیدی پروتئین VP2 از چهار سروتیپ مختلف CPV از پایگاه NCBI استخراج و با Clustal Omega هم‌تراز شد. به‌منظور تحلیل ویژگی‌های ساختاری و ایمونولوژیکی، از ابزارهایی نظیر SignalP، TOPOCONS و DIpro استفاده شد. همچنین، حلالیت، ساختارهای دوم و سوم و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی با کمک سرورهای Protein-Sol، I-TASSER و ProtParam بررسی گردید. توالی ژن کدکننده نیز برای بیان در E. coli بهینه‌سازی و ساختار دوم mRNA با MFOLD تحلیل شد.
یافته‌ها: نتایج هم‌ترازی پنج اختلاف کلیدی در ناحیه آمینواسیدی ۴۵۰-۲۸۵ نشان داد. تحلیل ساختار سوم حاکی از آن بود که این ناحیه به‌صورت دو زائده سطحی از ساختار اصلی پروتئین بیرون‌زده و دو موقعیت جهش‌یافته ۲۹۷ و ۴۲۶ در رأس این زائده‌ها قرار دارند. حذف ۲۰ آمینواسید ابتدایی موجب بهبود پایداری ساختار و کاهش شاخص ناپایداری به حدود ۲۹ شد. همچنین، بهینه‌سازی کدونی باعث افزایش شاخص CAI به 0/79 و کاهش انرژی آزاد mRNA به ۵۹۷ کیلوکالری بر مول گردید.
نتیجه‌گیری: طراحی واکسن کایمر نوترکیب ناحیه ۴۵۰-۲۸۵ از پروتئین Vp2 از سروتیپ‌ها، پیشنهاد می‌شود. با وجود نتایج امیدوارکننده‌ی in silico، ارزیابی آزمایشگاهی بیان پروتئین و پاسخ ایمنی در مدل‌های حیوانی ضروری است.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
ویروس شناسی
دریافت: 1404/1/29 | پذیرش: 1404/4/9 | انتشار: 1404/4/31
دریافت: 1404/1/29 | پذیرش: 1404/4/9 | انتشار: 1404/4/31
فهرست منابع
1. Parrish CR. Pathogenesis of feline panleukopenia virus and canine parvovirus. Baillieres Clin Haematol 1995; 8(1): 57-71. [Article]
2. Houston DM, Ribble CS, Head LL. Risk factors associated with parvovirus enteritis in dogs : 283 cases (1982-1991). J Am Vet Med Assoc 1996; 208(4): 542-46. [Article]
3. Truyen U. Evolution of canine parvovirus--a need for new vaccines?. Vet Microbiol 2006; 117(1): 9-13. [Article]
4. Gallo Calderón M, Wilda M, Boado L, et al. Study of canine parvovirus evolution: comparative analysis of full-length VP2 gene sequences from Argentina and international field strains. Virus Genes 2012; 44(1): 32-9. [DOI]
5. Parrish CR, Have P, Foreyt WJ, et al. The global spread and replacement of canine parvovirus strains. J Gen Virol 1988; 69(Pt 5): 1111-16. [DOI]
6. Buonavoglia C, Martella V, Pratelli A, et al. Evidence for evolution of canine parvovirus type 2 in Italy. J Gen Virol 2001; 82(Pt 12): 3021-25. [DOI]
7. Miranda C, Thompson G. Canine parvovirus: the worldwide occurrence of antigenic variants. J Gen Virol 2016; 97(9): 2043-57. [DOI]
8. Decaro N, Buonavoglia C, Barrs VR. Canine parvovirus vaccination and immunisation failures: Are we far from disease eradication?. Vet Microbiol 2020; 247: 108760. [Article]
9. Hoang M, Lin WH, Le VP, et al. Molecular epidemiology of canine parvovirus type 2 in Vietnam from November 2016 to February 2018. Virol J 2019; 16(1): 52. [DOI]
10. Chiang SY, Wu HY, Chiou MT, et al. Identification of a novel canine parvovirus type 2c in Taiwan. Virol J 2016; 13(1): 160. [DOI]
11. Woolford L, Crocker P, Bobrowski H, et al. Detection of the Canine Parvovirus 2c Subtype in Australian Dogs. Viral Immunol 2017; 30(5): 371-6. [DOI]
12. Hernández-Blanco B, Catala-López F. Are licensed canine parvovirus (CPV2 and CPV2b) vaccines able to elicit protection against CPV2c subtype in puppies?: A systematic review of controlled clinical trials. Vet Microbiol 2015; 180(1-2): 1-9. [Article]
13. Larson LJ, Schultz RD. Do two current canine parvovirus type 2 and 2b vaccines provide protection against the new type 2c variant?. Vet Ther 2008; 9(2): 94-101. [Article]
14. Spibey N, Greenwood NM, Sutton D, et al. Canine parvovirus type 2 vaccine protects against virulent challenge with type 2c virus. Vet Microbiol 2008; 128(1-2): 48-55. [Article]
15. Dahiya SS, Saini M, Kumar P, et al. Immunogenicity of a DNA-launched replicon-based canine parvovirus DNA vaccine expressing VP2 antigen in dogs. Res Vet Sci 2012; 93(2): 1089-97. [Article]
16. López de Turiso JA, Cortés E, Martínez C, et al. Recombinant vaccine for canine parvovirus in dogs. J Virol 1992; 66(5): 2748-53. [DOI]
17. Inthong N, Kaewmongkol S, Meekhanon N, et al. Expression of recombinant 35 kDa fragment of VP2 protein of canine parvovirus using Escherichia coli expression system. Vet World 2021; 14(6): 1682-1688. [Article]
18. Wikoff WR, Wang G, Parrish CR, et al. The structure of a neutralized virus: canine parvovirus complexed with neutralizing antibody fragment. Structure 1994; 2(7): 595-607. [Article]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
