تعیین نواحی اپی توپی سلول B و T پروتئین فلاژلین از باکتری کلستریدیوم شووای، عامل بیماری شاربن علامتی در دام با استفاده از تجزیه و تحلیل های بیوانفورماتیکی

Abstract

سابقه و هدف: شاربن علامتی از جمله بیماری های حاد و موثر بر گاو و گوسفندان جوان است که علائم این بیماری ایجاد میوزیت و مسمومیت است که اغلب کشنده می‌باشد. عامل این بیماری باکتری کلستریدیوم شووای است که یک باکتری گرم مثبت، میله‌ای شکل و بی‌هوازی است و تولید گاز و اسپور می‌نماید. اسپور این باکتری مقاومت بالایی دارد و می‌تواند در خاک و غذا سال‌ها زنده بماند. ابعاد این باکتری 8-3×1-5/0 میکرون است و معمولاً به‌ صورت انفرادی، گاهی دیپلو، بندرت استرپتو باسیل مشاهده می‌گردد. مهمترین آنتی‌ژن حفاظتی این باکتری فلاژلین نامیده می‌شود که یک پروتئین سطحی است و در پروتئین فلاژلا قرار دارد. ازآنجا که پروتئین فلاژلین یک فاکتور بیماری‌زایی است، بنابراین یک آنتی‌ژن حفاظتی به شمار می‌آید که در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است و از آن می‌توان در طراحی واکسن نوترکیب استفاده کرد. هدف اصلی از مطالعه‌ی حاضر بررسی پروتئین فلاژلین با استفاده از تجزیه و تحلیل‌های بیوانفورماتیکی و مشخص کردن نواحی اپی‌توپی مربوط به سلول B و T است. مواد و روش ها: با استفاده از نرم افزار‌های بیوانفورماتیکی پیش بینی کننده‌ی اپی توپ‌های سلول B و T و همچنین نرم افزارهای پیش بینی کننده‌ی ساختار دوم و سوم پروتئین، اپی‌توپ‌های نهایی پروتئین فلاژلین بر اساس بالاترین امتیاز و بیشترین تکرار در نرم افزارها تعیین شدند و در نهایت به منظور بررسی بیشتر خواص اپی‌توپ‌های انتخاب شده، بررسی هضم آنزیمی و توان آنتی ژنی اپی توپ‌های نهایی با نرم‌افزار VaxiJen 2.0 با حد آستانه 8/0 نیز به کمک نرم افزار‌های تحت وب مربوطه انجام شد. یافته ها: نتایج بدست آمده در مطالعه حاضر سه اپی‌توپ در دامنه‌ی توالی آمینواسیدی 95-107، 311-320، 399-406 برای سلول T و 3 اپی توپ با توالی اسیدآمینه ای 146-156، 246-254، 291- 299 برای سلول B مشخص کرد و نشان داد که توالی آمینو اسیدی 32_ 45 یک اپی توپ مشترک برای سلول ها B و T است. در نهایت تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی ساختار دوم و سوم نشان داد که توالی اسید آمینه‌ای 32_45 ناحیه‌ی اپی توپی مشترک در دو گروه سلول های B و T می باشد که 61 درصد این ناحیه شامل حلقه های تصادفی است و در سطح ساختار آنتی‌ژن فلاژلین قرار دارند. نتیجه گیری: استفاده از توالی اسید آمینه ای اپی توپ های حاصله بخصوص اپی توپ مشترک در سازه‌های نوترکیب مورد استفاده در واکسن‌های نسل جدید می‌تواند علاوه بر حذف خطرات ناشی از آثار سوء واکسن‌های زنده و تخفیف حدت یافته، سطح بالایی از پاسخ سیستم ایمنی را در بدن میزبان آلوده به باکتری کلستریدیوم شووای به وجود آورد.

Keywords

• کلستریدیوم شووای
• فلاژلین
• پیش بینی اپی توپ
• بیوانفورماتیک