Анализ структуры/эпитопа и IgE-связывающая активность трех белков семейства циклофилинов из Dermatophagoides pteronyssinus

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 13630 (2023) Цитировать эту статью

168 Доступов

Подробности о метриках

Циклофилины (CyPs) участвуют в основных клеточных функциях и широком спектре патофизиологических процессов. Многие CyPs были идентифицированы как этиологический агент и влияние на иммунную систему. В настоящем исследовании проанализированы физико-химические и иммунологические характеристики трех белков семейства CyPs (CyPA, CyPB и CyPE). Результаты показали, что CyPE продемонстрировал более тесную эволюционную связь с аллергенным CyPA. Структура и антигенность CyPE были значительно схожи с CyPA. В-клеточные эпитопы CyPE и CyPA были предсказаны с помощью множества инструментов иммуноинформатики. Наконец были определены три консенсусных B-клеточных эпитопа CyPE и CyPA. Для проверки результатов анализа in silico три белка семейства CyPs (CyPA, CyPE и CyPB) были клонированы и экспрессированы из Dermatophagoides pteronyssinus. Результаты ELISA показали, что уровень положительной реакции трех белков на сыворотку пациента: CyPA (21,4%), CyPE (7,1%) и CyPB (0%), иллюстрируя, что активность IgE проявлялась в CypA и CypE, за исключением CyPB. Структурный и иммуноинформационный анализ показал, что РНК-связывающий мотив CyPE может снижать иммуногенность PPIазного домена CyPE. Причиной того, что CyPB не обладает активностью IgE, может быть структурная мутация CyPB на эпитопах B-клеток.

Циклофилины (CyP) являются хорошо известными паналлергенами и обладают универсальной перекрестной реактивностью1,2, играя очень важную роль в IgE-опосредованной полисенсибилизации3,4. CyP, пептидил-пролил-цис/транс-изомераза (PPIase, EC 5.2.1.8)5, играет решающую роль во многих физиологических и патологических процессах, включая сворачивание и транспортировку белков6,7, иммунные и инфекционные заболевания8, воспаление9 и злокачественные опухоли10. Сообщается, что CyP является основным внутриклеточным рецептором циклоспорина А (CsA)11,12, который является одним из наиболее важных иммунодепрессантов, используемых для предотвращения отторжения трансплантата после операции по трансплантации12,13. Связывание комплекса CsA-Cyp с кальциневрином ингибирует фосфатазную активность кальциневрина14, предотвращая транслокацию ядерного фактора активированных Т-клеток (NF-AT) из цитозоля в ядро, что приводит к ослаблению опосредованного Т-клетками отторжения трансплантата15,16. Нативные CyPs действуют как аутоаллергены и перекрестно реагируют с циклофилинами окружающей среды у пациентов с атопическим дерматитом. Таким образом, мимикрия эпитопа и новое связывание CyPs с IgE способствуют расширению понимания физиологических и патологических процессов, опосредованных CyPs.

CyPs были идентифицированы с пятью классическими изоформами CyP (CyPA, B, C, D и E)11,17. CyP обнаружены во всех клетках всех изученных организмов, включая млекопитающих, растения, насекомых, грибы и бактерии18. CyPA был назван основным аллергеном. Pci c 2 (из Psilocybe Cubensis) 19, Asp f 11 (из Aspergillus fumigatus)20, Mal f 6 (из Malassezia Furfur)21, Bet v 7 (из Betula verrucosa)22 и Cat r 1 (из Catharanthus Roseus)23 были признаны IgE-связывающими белками24,25. Клещи домашней пыли (ГПМ) являются важным источником аллергенов в помещении, которые способствуют росту заболеваемости аллергической сенсибилизацией и проявлениями таких заболеваний, как аллергическая бронхиальная астма, круглогодичный аллергический ринит и атопический дерматит26,27,28. Выявлено более 30 групп аллергенных компонентов29. CyP HDM могут играть важную роль в атопических заболеваниях, вызванных клещами30.

В настоящем исследовании мы клонировали три изоформы Cyp (CyP), идентифицированные из D. pteronyssinus, которые названы CyPA, CyPB и CyPE. Мы анализируем иммуногенность CyPs и идентифицируем B-эпитопы CyPs, используя подходы in silico. Эти результаты обеспечивают теоретическую поддержку для разработки вакцины на основе пептидов, вызывающих клещевые аллергены.

Тризол был получен от Beyotime (Шанхай, Китай) для выделения тотальной РНК. Набор для синтеза кДНК первой цепи BeyoRT™ был приобретен у Beyotime (Шанхай, Китай). Праймеры синтезированы компанией Sangon Biotech Limited Company (Шанхай, Китай). E.coli Rosetta-gami (DE3), содержащая pET32a+, полученная от Gene Denovo Biotechnology Co. (Гуанчжоу, Китай). Антитела были использованы для обнаружения IgE от Thermo Fisher (Уолтем, Массачусетс, США) (77 161). Тетраметилбензидин (ТМБ) был получен от Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури, США). Все остальные химикаты имели аналитическую степень чистоты и были приобретены у Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури, США).