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基于表位驱动的单核细胞增生李斯特菌疫苗计算机辅助设计:靶向LLO外毒素的免疫原性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:In Silico Pharmacology
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来自全球的研究人员针对食源性病原体单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)的防控难题,通过生物信息学手段开发了靶向李斯特菌溶胞素O(LLO)外毒素的多表位疫苗。该研究筛选出兼具非毒性、免疫原性和水溶性的B/T细胞表位,构建了含315个氨基酸的疫苗分子,经C-ImmSim免疫模拟显示接种5日内即可激发强烈体液/细胞免疫应答。三维结构分析显示95%残基位于Ramachandran图最优区,分子对接证实其与MHC-II受体存在稳定氢键和盐桥相互作用。经密码子优化后(CAI=0.977,GC含量53.59%)成功完成pET28a(+)载体虚拟克隆,为抗李斯特菌病疫苗研发提供了创新性计算机方案。
这项突破性研究采用计算机模拟(in-silico)技术,针对致命性食源病原体单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)的核心毒力因子——李斯特菌溶胞素O(Listeriolysin O, LLO)外毒素,展开精准疫苗设计。科研团队运用生物信息学武器库,从LLO蛋白序列中智能筛选出符合非毒性、强免疫原性、非致敏性及水溶性标准的B细胞和T细胞表位,最终构建出由315个氨基酸组成的"智能导弹"式多表位疫苗。
理化特性分析显示该疫苗分子稳定性与溶解性俱佳。C-ImmSim免疫模拟系统预测其能在5天内引发"双重暴击"免疫反应:抗体水平飙升的同时,细胞因子风暴同步爆发。三维结构建模显示95%的氨基酸残基稳居Ramachandran图最优区,如同精密组装的瑞士手表。ClusPro服务器进行的分子对接实验揭示,疫苗与MHC-II受体间存在"分子级焊接"——多重氢键和盐桥构成稳固结合界面,PDBsum相互作用分析为此提供了确凿证据。
为提升工程菌表达效率,研究者对疫苗基因进行"方言改造":密码子适应指数(CAI)达0.977接近满分,GC含量优化至53.59%的黄金比例,最终成功将其"装载"至pET28a(+)表达载体。这项研究如同为抗李斯特菌战役提供了"数字蓝军"系统,虽需后续实验验证,但已显著加速了对抗这一"冰箱杀手"的疫苗研发进程。
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