人白细胞介素—33蛋白的二级结构及B细胞抗原表位预测
作者：李明才，柳晓金，苏绍波。
【摘要】 目的：预测人白细胞介素(IL)—33的二级结构和B细胞抗原表位。方法：以单参数(亲水性、可及性、柔韧性及抗原性)预测为基础，通过二级结构预测初步筛选，并以ABCpred方案作为最终验证，预测人IL—33蛋白的二级结构和B细胞表位。结果：人IL—33蛋白的N端1～19、59～75、108～117和204～210区段为预测的B细胞表位。结论：该预测结果将有助于确定人IL—33的B细胞表位及其生物学活性部位。
［Abstract］Objective: To predict the secondary structures and B cell epitopes of human interleukin(IL)—33. Methods: The location of B cell epitopes was predicted by screening the secondary structure of IL—33. Analysis was on the basis of the prediction results of hydrophilicity, accessibility, flexibility, antigenicity followed by a verification using ABCpred program. Results: The predicted B cell epitopes were found to locate at the protein sequence of amino acids 1～19, 59～75, 108～117 and 204～210 for IL—33. Conclusion: These findings would be helpful for estimate of the epitopes and activity sites localized within human IL—33.
［Key Words］interleukin—33; secondary structure; B cell epitope; prediction。
白细胞介素—33(Interleukin—33，IL—33)是最近［1］使用计算机序列分析、发现并鉴定的一种前炎细胞因子。它的基因序列和结构与IL—1家族成员IL—1β和IL—18相似，属于IL—1家族的一个新成员，即IL—1F11。IL—33结合IL—1受体家族成员ST2，活化核因子—κB和促分裂素原活化蛋白激酶，诱导Th2细胞因子的产生，在多种炎症免疫过程中发挥重要作用［1］。B细胞表位是抗原中可被B细胞抗原受体或抗体特异性识别并结合的线性片段或空间构象性结构。准确预测B细胞表位，不仅有助于基础免疫学研究，而且对疫苗和抗体的研究与开发，疾病预防与诊断具有重要意义［2］。本研究运用互联网服务器，分析IL—33蛋白的氨基酸序列，对人IL—33的二级结构特征和B细胞抗原表位进行分析和预测，为其后续的抗体制备及结构与功能研究提供理论依据。
1 材料与方法。
人IL—33的氨基酸序列来自GenBank数据库，其索取号为AY905581［1］。序列如下：
用Geourjon—Deleage法［3］预测IL—33的二级结构。
1.3 IL—33蛋白的亲水性、可及性、柔软性及抗原性参数预测。
用Parker亲水性［4］、Emini可及性［5］、Karplus Schulz柔韧性［6］、Kolaskar Tongaonkar抗原性［7］分别进行单方案预测，以分析IL—33中可能存在的B细胞表位。
用ABCpred服务器预测B细胞表位。窗口长度16，阈值0.51［8］。将单参数预测结果汇总，二级结构β转角、无规卷曲处者确定为IL—33蛋白的候选B细胞优势表位。最后采用ABCpred验证表位预测结果。
2 结果。
IL—33的二级结构主要由α螺旋(18.9%)、β折叠(27.4%)、β转角(8.5%)、无规卷曲(45.2%)组成。β转角及无规卷曲是比较松散的柔性结构，该区域常含有B细胞的优势表位。IL—33蛋白的无规卷曲和β转角即功能区主要位于第1～22，30～36，48～51，54～57，61～77，84～88，108～119，129～133，139～142，151～157，165～180，196～201，207～215，232～237，253～259位氨基酸（图1）。
IL—33蛋白的亲水性、可及性、柔韧性和抗原性的预测结果见图2a～d(高于基线的氨基酸所对应的肽段为表位)，单参数预测汇总见表1。IL—33蛋白同时有3种或以上的参数预测为表位肽段：1～19, 28～34, 59～75, 83～88, 96～117, 126～130, 146～154, 161～171, 204～210, 250～255。表1 不同方案预测IL—33的B细胞表位的肽段位置（略）。