第七章2 蛋白质鉴定
乙型脑炎病毒E蛋白结构域抗原表位鉴定
乙型脑炎病毒E 蛋白Ⅰ、Ⅱ结构域抗原表位鉴定 闫丽萍1，华荣虹2，亓文宝3，周艳君1，李国新1， 于 海1，姜一峰1，田志军2，童光志1* (1.中国农业科学院上海兽医研究所，上海200241；2.中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点 实验室/猪传染病研究室，黑龙江哈尔滨150001；3.华南农业大学兽医学院，广东广州510642) 摘要：为鉴定乙型脑炎病毒(JEV)E 蛋白I ，II 结构域抗原表位，本研究设计了一系列针对E 蛋白的I 、II 结构域(1aa ～296aa)部分重叠短肽，分别进行GST 融合表达，用JEV 阳性血清进行western blot 和ELISA 反应性筛选，获得了5个线性抗原表位分别为：E1(1FNCLGMGNRDFIEGAS 16)、E10-4(77TGEAHNEK 84)、E11-2(83EKRADSS YVCKQ 94)、E19(145GTTTSENHGNYSAQVG 160)和E33(257SQEGGLHHALAGAIVV 272)。除E10和E19外，其它表位均为第一次通过实验方法确定的。将这5个融合蛋白对小鼠进行免疫，获得了高滴度的针对5个融合短肽的抗血清，研究证明了这些表位具有良好的免疫原性。本研究为乙型脑炎特异性诊断试剂及表位疫苗的开发奠定了基础。 关键词：乙型脑炎病毒；E 蛋白；抗原表位中图分类号：S852.65 文献标识码：A 文章编号：1008-0589(2010)01-0056-05 Antigenic epitopes mapping of domain I,II of Japanese encephalitis virus envelope protein YAN Li-ping 1,HUA Rong-hong 2,QI Wen-bao 3,ZHOU Yan-jun 1,LI Guo-xin 1, YU Hai 1,JIANG Yi-feng 1,TIAN Zhi-jun 2,TONG Guang-zhi 1* (1.Division of Swine Infectious Diseases,Shanghai Veterinary Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Shanghai 200241,China;2.Division of Swine Infectious Diseases,State Key Laboratory of Veterinary Biotechnology, Harbin Veterinary Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150001,China;3.College of Veterinary Medicine,Southern China Agricultural University,Guangzhou 510642,China) Abstract:In order to map the antigenic epitopes domain Ⅰ,Ⅱof the envelope (E)protein of Japanese encephalitis virus (JEV),a set of partially overlapping fragments spanning the E protein were fused with GST and expressed.The reactivity of the fusion proteins was detected by western blot and ELISA.Five linear antigenic epitopes,E1(1FNCLGMGNRDFIEGAS 16),E10-4(77TGEA HNEK 84),E11-2(83EKRADSSYVCKQ 94),E19(145GTTTSENHGNYSAQVG 160)and E33(257SQEGGLHHALAGAIVV 272)were identified.Immunization of mice with the fusion proteins revealed that all five proteins could elicit short peptide specific antisera.These results provided important basis for study of the structure and function of domain I,II of the JEV E protein,and development of diagnostic techniques. Key words :Japanese encephalitis virus;envelope protein;epitope 收稿日期：2009-09-24 基金项目：院所长基金(2006-A-02) 作者简介：闫丽萍(1977-)，女，黑龙江双鸭山人，助理研究员，博士，主要从事动物病毒分子生物学研究.*通信作者：E-mail ：gztong@https://www.360docs.net/doc/e510821156.html, *Corresponding author 中国预防兽医学报 Chinese Journal of Preventive Veterinary Medicine 第32卷第1期2010年1月 Vol.32，No.1Jan.2010 流行性乙型脑炎(Japanese encephalitis ，JE)，是由JE 病毒(JEV)引起的一种人与动物共同感染的蚊 媒病毒性疾病。JEV 主要侵害人的中枢神经系统，引起急性病毒性脑炎，导致高病死率(25%)，或神经
蛋白抗原表位预测及抗原多肽设计
蛋白抗原表位预测及抗原多肽设计 利用在线软件BepiPred Server（）从蛋白序列直接预测抗原表位 还有其他在线预测网站 进Antigenic Peptide Prediction 用tools 把氨基酸序列粘贴进去，就可以直接得出预测结果 抗原多肽选择的基本原则 1、尽可能是在蛋白表面 2、保证该段序列不形成α-helix 3、N,C端的肽段比中间的肽段更好 4、避免蛋白内部重复或接近重复段的序列 5、避免同源性太强的肽段 6、交联可以交联在N，C两端，选择依据就是交联在对产生抗体不太重要的一端 7、序列中不能有太多的Pro,但有一两个Pro有好处，可以使肽链结构相对稳定一些，对产生特异性抗体有益。 抗原多肽设计的基本原则 ????? 为了使生产抗体获得最佳效果，仔细地设计抗原多肽是很有必要的，设计应满足一个基本条件：在免疫过程中，该抗原既不会产生过强的免疫反应，同时又能产生出对感兴趣的蛋白有结合能力的抗体。尽管抗原设计是一个很复杂的课题，有诸多需要注意的细节，已超过了我们所能提供的范围，根据我们所积累的经验，有几点关键的基本设计原则可以提供给大家参考：
1、确定抗体的用途（应用）新开展一个研究项目，弄清楚所感兴趣的蛋白的一些基本特性是很有必要的，特别是如果知道蛋白的结构会对选择抗体易于接触和识别的识别区域有很大的帮助。然而，在没有这样精确的结构信息（多数是这种情况）的情况下，了解研究的用途（应用）会影响多肽设计的策略。例如：如果研究重点是集中在蛋白的不同区域，如C端或N端，或在一种特定状态下的蛋白，如磷酸化等，那么按照所需序列设计的多肽和产生的相应的抗体在应用上应该没有太大的困难，然而，蛋白的构象将影响抗体与其识别区域之间的相互作用。这种情况下可能存在的问题是如果在折叠的蛋白中，该识别区域被藏在蛋白的内部，抗体将无法接触到该区域。（无法产生相互作用）。 2、识别区域的选择原则一般说来最理想的抗原性识别区域应具备亲水、位于蛋白表面和结构上易变形性等特点。因为在大多数的天然（自然）环境中，亲水区域倾向于集中在蛋白表面，而疏水区域常常被包裹在蛋白内部，同样道理，抗体只能与在蛋白表面发现的识别区域相互作用，而当这些识别区域有足够的结构易变形性而转移到抗体可接触的位置时，将会与抗体间有很高的亲和性。 3、连续的与不连续的识别区域连续的区域是指由连续的氨基酸序列（残基）构成的识别区域。大多数抗体是针对连续识别区域的，抗体能与这类区域以很高的亲和力相结合表明这段序列不在蛋白内部。不连续的识别区域是代表有一定折叠的一段多肽序列，或是将两段分离开的多肽连在一起的抗体的识别区域。在某些情况下，针对这样不连续识别区域的抗体也能产生，只是用来免疫的抗原多肽必须具备与该不连续识别区域相似的二级结构，而序列的长度需要符合相关的要求。 4、基本建议为了避免识别区域隐藏在蛋白内部的风险，我们通常建议选择蛋白的N，C两端来产生的相应的抗体。因为在完整的蛋白中，N，C两端通常是暴露在蛋白表面的。然而，一定要注意膜蛋白的C端疏水性太强，不适合作为抗原。 5、序列的长度通常我们建议抗原多肽的序列长度在8-20个氨基酸残基之间，如果太短，就有多肽太特殊、所产生的抗体与天然蛋白之间的亲和力（结合能力）不够强的风险，同样，
抗原表位研究方法进展_宋帅
动物医学进展,2010,31(12):87-91Pr ogress in Veterinary Medicine 抗原表位研究方法进展 宋 帅,李春玲* ,贾爱卿,杨冬霞,李 淼 (广东省农业科学院兽医研究所 广东省兽医公共卫生实验室,广东广州510640) 收稿日期:2010-05-18 基金项目:广东省农业攻关项目(2007A020300005-11) 作者简介:宋 帅(1982-),男,河南汝州人,研究实习员,硕士,主要从事动物疫病及综合防控技术研究。*通讯作者 摘 要:抗原表位是抗原分子中的主要功能单位,能有效刺激机体的细胞免疫和体液免疫。随着免疫学和生物信息学技术的不断发展,用于研究T 细胞表位和B 细胞表位的方法得到了很大的提高。论文中概述了近几年用于研究T 细胞表位的预测方法和鉴定方法,以及在B 细胞表位研究中所用的表位肽扫描技术、蛋白质/切割0法、噬菌体展示技术、X -衍射与核磁共振、表位预测方法等技术,并对每种研究方法进行了比较,为从事抗原表位研究的人员提供参考,从而更有利于表位肽疫苗的研制和诊断方法的建立。 关键词:T 细胞表位;B 细胞表位;预测;鉴定 中图分类号:S852.4 文献标识码:A 文章编号:1007-5038(2010)12-0087-05 抗原表位又称抗原决定簇,是指抗原分子表面具有特殊结构和免疫活性的化学基团,具有刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞并能够被其识别的一个 免疫活性区。根据抗原表位特异性免疫应答的程度,可将抗原表位分为免疫优势表位、亚优势表位和隐性表位。根据与抗原受体结合细胞的不同,分为B 细胞抗原表位和T 细胞抗原表位;其中B 细胞抗原表位则往往为亲水性肽段,一般位于抗原三维大分子的氨基酸长链折叠处[1],而T 细胞抗原表位往往仅为埋藏在蛋白质空间结构内部的疏水性肽段[2]。根据表位对机体的影响,可分为保护性表位(免疫位)、致病性表位(变应位)和耐受性表位(耐受位)。按抗原表位结构的不同分为连续性抗原表位和非连续性抗原表位,前者又称线型表位,是由肽链上顺序连续的氨基酸组成,后者又称构象型表位,是由那些空间邻近但顺序上不连续的氨基酸组成。线型表位见于T 细胞表位和部分B 细胞表位,构象型表位只见于B 细胞表位[3]。在机体的免疫系统中,免疫细胞通常难以借助其表面受体识别整个蛋白质分子,仅识别抗原分子上的抗原决定簇,也就是说抗体的特异性是针对抗原表位而不是针对完整的抗原分子的[4]。表位一般只占5个~7个氨基酸或单糖残基的大小,最多不超过20个氨基酸残基。抗原表位是蛋白质抗原性的基础,所以深入研究蛋白质抗原表位对疾病的诊断及预后判定,定点改造蛋白质分子以降低蛋白质药物的免疫原性,设计无毒副作 用的人工疫苗以及免疫干预治疗等具有重要意义。 1 T 细胞表位的研究方法 T 细胞表位是抗原蛋白中经抗原递呈细胞(an -tig en presenting cell,APC)处理,由主要组织相溶性复合物(major histocompatibility com plex,MH C)分子递呈给T 淋巴细胞受体的多肽片段。主要涉及细胞毒性T 细胞(cytotox ic T cell,CT L )抗原表位和辅助性T 细胞(helper T cell,Th)抗原表位的研究,其中CT L 抗原表位与MH C ?类分子亲和肽相关,Th 抗原表位与M H C ò类分子的亲和肽相关。所以对T 细胞表位的筛选主要基于候选肽能否和MH C 分子结合。与M H C ?类分子结合的多肽长度通常为8个~11个氨基酸,一般为9个,在序列特定位置上有锚点存在。而MH C ò分子亲和肽长度可达30个氨基酸以上,其结合基序存在不同程度的退化[5]。随着免疫学和生物信息学技术的不断发展,对T 细胞表位的研究主要有以下几种方法。 1.1 合成肽法 在机体的免疫系统中,T 细胞主要识别抗原分子上的线型表位。所以根据抗原蛋白质分子的氨基酸序列随机合成或连续合成一个或几个重叠氨基酸的一系列肽段,然后通过多肽活性的检测实验进一步确定T 细胞表位。此方法鉴定的T 细胞表位较可靠,且能发现一些不符合多肽结合基序(motif)的MH C 结合抗原肽。Gerner W 等[6]将口蹄疫病毒结
蛋白质质谱鉴定
广州辉骏生物科技有限公司 蛋白质质谱鉴定 一、技术概述 质谱是将待测物质变为气态离子并将离子按质荷比（m/z）进行分离，检测各种离子谱峰的强度而实现分析的一种方法。 蛋白质定性通常采用质谱分析结合数据库检索的方法，所分析的样本可以是蛋白质溶液、蛋白质胶条或胶点。 简单蛋白样本，例如双向电泳斑点或纯化蛋白，通常采用MALDI-TOF/TOF质谱（MS/MS）进行分析。 混合蛋白样本，例如蛋白溶液，或SDS-PAGE条带，通常采用液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）技术进行分析。应用领域有：亚细胞组分的全谱分析，IP、co-IP、Pull-down后的互作蛋白鉴定，或其他中等复杂蛋白样本的鉴定。 二、技术原理 串联质谱（MS/MS）检测蛋白的原理是：蛋白先经胰酶消化成肽段，肽段在质谱仪中离子化后，会带上一定量的电荷，通过检测器分析，可得到各肽段的质荷比（m/z），从而得知各肽段的相对分子质量。为获得肽段的序列信息，质谱仪会选取某些肽段进行破碎，再次分析，获得二级质谱。用检索软件选择相应的数据库对质谱数据进行分析，同时以打分的形式评判鉴定结果，当打分大于某个阈值时，即判定质谱鉴定成功，反之则鉴定失败。 LC-MS/MS方法是将蛋白酶切消化为肽段混合物，之后这些肽段先经高效液相色谱分离形成简单的组分，再进行串联质谱（MS/MS）分析；因此适合于混合蛋白样本的鉴定。 三、技术优势 1. 采用高效液相色谱和质谱联用的分析方法，可以一次性鉴定成百上千种蛋白质。 2. 鉴定准确性和灵敏度高。 四、技术流程 蛋白样本制备——蛋白酶解——串联质谱分析（或LC-MS/MS分析）——数据库检索——蛋白质鉴定结果
蛋白抗原表位预测算法及多肽抗原设计原则
https://www.360docs.net/doc/e510821156.html, 蛋白抗原表位预测算法 及多肽抗原设计原则 概述 为了获取识别天然蛋白的抗体，有两种方式可以选择。一种是利用重组蛋白的方式获取尽可能接近天然条件下的重组蛋白，然后刺激试验动物免疫系统，进而获取相应抗体。这种方式获取抗体的成功率较高且效价较好；另一种是预测天然蛋白的抗原决定簇，这种抗原决定簇最终体现为多肽形式，将其与相应的载体偶联后刺激试验动物免疫系统，也可以获取相应的抗体。这种方式的选择有其特殊需要。我们德泰生物科技南京有限公司提供这两种类型的抗体定制服务。 什么是抗原决定簇 蛋白质表面部分可以使免疫系统产生抗体的区域叫抗原决定簇。一般抗原决定簇是由6－12氨基酸或碳水基团组成，它可以是由连续序列（蛋白质一级结构）组成或由不连续的蛋白质三维结构组成。 蛋白抗原表位预测方法 目前蛋白质抗原表位预测的方法大致可以分为两类，一类是基于蛋白质高级结构预测，像beta-转角、膜蛋白跨膜区预测等；一种是基于氨基酸的统计学倾向性，像亲水性（hydrophilicity）、弹性（flexibility）、表面可接触性（surface accessibility）、抗原倾向性（antigenic propensity）。具体算法请参考相关文献，部分文献如下： 1)Chou,Fasman Adv Enzymol Relat Areas Mol Biol.1978;47:45-148. 2)Hopp,T.P.and Woods,K.R.(1981)https://www.360docs.net/doc/e510821156.html,A78,3824-3828. 3)Welling,G.W.,Weijer,W.J.,van der Zee,R.and Welling-Wester,S.(1985)FEBS Lett.188,215-218. 4)Karplus PA,Schulz GE.Naturwissenschafren1985;72:212-3. 5)Emini EA,Hughes JV,J Virol.1985Sep;55(3):836-9. 6)Parker,J.M.R.,Guo,D.and Hodges,R.S.(1986)Biochemistry25,5425-5432. 7)Schmidt,A.M.(1989)Biotect.Adv.7,187-213. 8) A.S.Kolaskar and Prasad C.Tongaonkar(1990)FEBS09210 9)K.Hofmann&W.Stoffel(1993) 10)Paul Horton,Keun-Joon Park,Takeshi Obayashi&Kenta Nakai,Proceedings of the4th Annual Asia Pacific Bioinformatics Conference,Taiwan.pp.39-48,2006. 11)Jens Erik Pontoppidan Larsen,Ole Lund and Morten Nielsen.Immunome Res.2006
SDS-PAGE测定蛋白质分子量及蛋白质的纯度鉴定
SDS-PAGE测定蛋白质分子量及蛋白质的纯度鉴定一、实验目的与原理 蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中电泳时，它的迁移取决于它所带电荷以及分子大小和形状等因素。1967年Shapiro等人发现，如果在聚丙烯酰胺系统中加入阴离子去污剂十二烷基磺酸钠（SDS），大多数蛋白质能与SDS按一定比例结合，即每克蛋白质结合1.4g的SDS－复合物都带上相同密度的负电荷，它的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而消除了蛋白质原有的电荷差别，使蛋白质分子电泳的迁移率主要取决于本身的分子量，而与蛋白质所带的电荷无关，在一定条件下，蛋白质的分子量的对数与电泳迁移率间呈负相关。 本实验的目的是对多酚氧化酶的纯化度鉴定及分子量的测定，通过实验，学习和掌握SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法蛋白质纯度和分子量的鉴定。 二、仪器与试剂 1、材料： 硫酸铵盐析沉淀的多酚氧化酶粗酶样品、DEAE-纤维素DE52柱层析的样品，Sephadex G-100柱层析的样品。 2、试剂： （1）丙稀酰胺（Acr母液）：30%Acr （Acr/Bis） （2）10%的SDS溶液 （3）10%的过硫酸铵溶液 （4）四甲基乙二胺（TEMED） （5）分离胶缓冲液：1.5M Tris，PH8.8 （6）浓缩胶缓冲液：1.0M Tris，PH6.8 （7）电极缓冲液：10×30g Tris，125g 甘氨酸和5g SDS，加水溶解定容至1000ml，pH8.3 （8）样品缓冲液：0.2M Tris，PH6.8，1%SDS，30%甘油，巯基乙醇及溴酚兰 （9）染色液：0.15%考马斯亮蓝R250，溶于脱色液
（10）脱色液：50%的甲醇，7%的冰醋酸的水溶液 （11）标准分子量蛋白。 3、仪器设备： 电泳仪、垂直电泳槽等。 三、操作步骤 1、凝胶制备： 用两块电泳玻璃板制成垂直板槽（不能漏胶），垂直放置。将配制好的分离胶溶液倒入，滴加入无离子水，待凝胶聚集后，倒出无离子水，用吸水纸吸干，倒入浓缩胶，再插入梳子。 2、上样： 分别取样品若干ml于离心管中，按1/1～1/5比例加入5×样品缓冲液，再沸水浴中加热3～5min，取出待用。用微量注射器分别吸取不超过30μl不同浓度的标准蛋白样品和试验样品注入样品槽。点样结束后，调节电泳仪电流到10mA（2～3mA/em），保持电流稳定不变，当溴酚蓝迁移到离分离胶底1～2cm时，即可停止电泳。 3、染色： 电泳完毕后，取出凝胶板，浸入染色液中，在37℃温箱中保温过夜。倒掉染色液，24h后，即可看到清晰的蛋白质条带。 四、结果（略） 五、注意事项 1、SDS与蛋白质的结合按质量成比例（即：1.4gSDS/g蛋白质），如果比例不当，就不能得到准确的数据。 2、用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定蛋白质相对分子量时，必须同时作标准曲线。不能利用这次的标准曲线作为下次用。 3、有些蛋白质由亚基（如血红蛋白）或两条以上肽链（α-胰凝乳蛋白酶）组成的，它们在巯基乙醇和SDS的作用下解离成亚基或多条单肽链。因此，对于这一类蛋白质，SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定的只是它们的亚基或是单条肽链的相对分子量。 4、有的蛋白质（如：电荷异常或结构异常的蛋白质；带有较大辅基的蛋白质）不能采用该法测相对分子量。 5、如果该电泳中出现拖尾、染色带的背景不清晰等现象，可能是SDS不纯引起。
蛋白质的鉴定
蛋白质的鉴定 【实验一】生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 一、教学目的 初步掌握鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。 二、教学建议 教材中本实验安排为验证性实验，有条件的学校可以改为探索性实验，安排在讲课之前，或与讲课同步进行。 本实验难度并不大，但内容较多，实验时间较长，因此，必须作周密安排，才能按时完成。实验中应注意以下几点。 1.增设教师演示实验。上课之前，教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。同时，逐项完成还原糖、脂肪、蛋白质3类有机物的鉴定实验。在实验课上，将3个实验的正确结果分别展示在讲台上，并作扼要的介绍，以便使学生将自己的实验结果与教师的演示实验作比较。 2.实验中学生应分工合作。在“还原糖的鉴定”实验中，当每组两个学生中的一个制备生物组织样液时，另一个学生可以用酒精灯将水煮开，以便缩短实验的等待时间。在“脂肪的鉴定”实验中，一个学生制作临时装片时，另一个学生则可以调试显微镜。另外，在完成前两个实验时，一个学生
洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜，另一个学生则可以进行后一个实验的操作。 3.关于鉴定还原糖的实验，在加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，并放入盛开水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部，同时试管口不要朝向实验者，以免试管内溶液沸腾时冲出试管，造成烫伤。如果试管内溶液过于沸腾，可以上提试管夹，使试管底部离开大烧杯中的开水。 4.做鉴定还原糖和蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。 5.斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。 三、参考资料 还原糖的鉴定原理生物组织中普遍存在的还原糖种类较多，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团（游离醛基或游离酮基），因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基，因此叫做非还原性糖，不具有还原性。本实验中，用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否，而不能鉴定非还原性糖。 斐林试剂由质量浓度为0.1 g／L的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05 g／L的硫酸铜溶液配制而成，二者混合后，
MASCOT介绍与蛋白质鉴定
講員: 蔡沛倫 鎂陞科技股份有限公司Mass Solutions Technology 時間: 2010年7月22日 地點: 台灣大學 MASCOT 介紹與蛋白質鑑定的實際應用
MASCOT 網頁免費版: https://www.360docs.net/doc/e510821156.html,/search_form_select.html In House版: http://localhost/search_form_select.html
Protein separation Enzymatic digestion Peptide separation Mass spectrometry Database search Current Opinion in Chemical Biology2000
1108.53 Peak List 1202.66 1429.59 1731.90 1732.78 1918.13 1919.05 1920.13 2041.99 2185.16 2186.15 2206.10 2207.09 2208.09 2209.24 2210.24 2223.16 2476.24 2499.41 2500.29 2501.34 …. …. ….
Database Example >gi|386828|gb|AAA59172.1| insulin [Homo sapiens] MALWMRLLPLLALLALWGPDPAAAFVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPK TRREAEDLQVGQVELGGGPGAGSLQPLALEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLE NYCN
蛋白抗原表格模板位预测及抗原多肽设计
精心整理蛋白抗原表位预测及抗原多肽设计 利用在线软件BepiPred1.0Server（）从蛋白序列直接预测抗原表位 还有其他在线预测网站 进AntigenicPeptidePrediction用tools 1 2 3、N,C 4 5 6 7、 ????? 程中，该抗原既不会产生过强的免疫反应，同时又能产生出对感兴趣的蛋白有结合能力的抗体。尽管抗原设计是一个很复杂的课题，有诸多需要注意的细节，已超过了我们所能提供的范围，根据我们所积累的经验，有几点关键的基本设计原则可以提供给大家参考： 1、确定抗体的用途（应用）新开展一个研究项目，弄清楚所感兴趣的蛋白的一些基本特性是很有必要的，特别是如果知道蛋白的结构会对选择抗体易于接触和识别的识别区域有很大的帮助。然而，在没有这样精确的结构信
息（多数是这种情况）的情况下，了解研究的用途（应用）会影响多肽设计的策略。例如：如果研究重点是集中在蛋白的不同区域，如C端或N端，或在一种特定状态下的蛋白，如磷酸化等，那么按照所需序列设计的多肽和产生的相应的抗体在应用上应该没有太大的困难，然而，蛋白的构象将影响抗体与其识别区域之间的相互作用。这种情况下可能存在的问题是如果在折叠的蛋白中，该识别区域被藏在蛋白的内部，抗体将无法接触到该区域。（无法产生相互作用）。 2、识别区域的选择原则一般说来最理想的抗原性识别区域应具备亲水、位于蛋白表面和结构上易变形性等特点。 样道理， 3 针对这 而4 5 二级结构，所产生的抗体失去特异性的可能，而且肽链越长，通常合成难度增大，不易获得高纯度的产品。6、载体蛋白交联的选择 基本原则：将载体蛋白加在远离抗体识别区域的一端，在序列中没有Cys的情况下在N或C端加上Cys为交联的首选方法。
DNA和蛋白质的简单鉴别
一个简单的方法来区分蛋白质和DNA——一个普通化学的实验摘要：我们提出一个课堂实验，来补充被埃利斯等人在这个杂志提出的课堂活动。在埃利斯的活动中，学生从常见食物的细胞中提取高分子聚合物。在这个实验中,提取的聚合物是DNA还是蛋白质可以用做下面的三个易理解,便宜,而且容易的实验来鉴定。前两个测试——温度和酸介质效应——基于DNA的物理化学属性(可逆变性),第三个测试定性测定蛋白质(而非DNA)。这三种测试的结果提供证据来区分纯的的DNA分子和可能看起来像DNA的蛋白质。 艾利斯等人描述一个课堂活动,阐明了从动物和植物组织提取DNA的方法。在这个活动中,学生从常见的食物(牛肉、肝脏和洋葱)的细胞中用三个步骤提取DNA: (1)用机械粉碎的方法破坏细胞膜并添加缓冲洗涤溶液； (2)用离心机分离和除去细胞碎片, (3)通过添加冷乙醇沉淀DNA。 学生在最后一步获得一层DNA的高分子聚合物纤维。有什么证据能够证明这个聚合物纤维是DNA?我们如何能证明那些白色物质是DNA中而不使用分光光度计吗?学生们可能感觉提取的是蛋白质甚至认为沉淀是蛋白质,而不是DNA,所以我们如何区分蛋白质和DNA? 蛋白质是最丰富的生物大分子,存在于在所有细胞和细胞的所有部分。蛋白质是氨基酸的聚合物,每个氨基酸残基通过肽键这种特定的共价键和它旁边的氨基酸残基链接。蛋白质只能通过各种方法被分解(水解)成他们原来组成的氨基酸,所以,最早的对蛋白质研究集中在来源于他们的氨基酸。20种不同的氨基酸都在常见的蛋白质中发现，它们有一个羧基(-COOH)和一个氨基(-NH2)集团并且它们连接到同一个碳原子(α-碳)上。氨基酸的区别在于不同的侧链,或者说R基团不等的结构、尺寸、电荷。蛋白质有四级结构：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。所有共价键(主要是肽键和二硫键)对氨基酸残基的链接确定了多肽链的一级结构。最重要的决定二级结构的因素是指氨基酸残基的特定安排引起的循环结构 (螺旋和折叠)。三级结构说明了所有方面的多肽三维折叠方式。当一个蛋白质有两个或更多的多肽的子单元时,他们在空间的安排称为四级结构。了解DNA和蛋白质的主要理化特性,下面能完成这两种分子的区分。 我们提出一个课堂实验，来补充被埃利斯等人在这个杂志提出的课堂活动。这个实验在一个中学进行。活动30分钟即可进行完成。提取的聚合物是DNA还是蛋白质可以用做下面的三个易理解,便宜,而且容易的实验来鉴定。前两个测试——温度和酸介质效应——基于DNA的物理化学属性(可逆变性),第三个测试定性测定蛋白质(而非DNA)。这三种测试的结果提供证据来区分纯的的DNA分子和可能看起来像DNA 的蛋白质。 实验： 综述： 在这三个实验中,DNA的物理化学性质和蛋白质的不同。DNA样本在此前的一个实验中被“精制” (从草莓和香蕉中提取)。对于每个三个测试,获得的纤维绕在玻璃棒或木头棍(烧烤棒)上,像意大利面绕在叉子上一样,然后放在一个试管中。同样的
高一生物教案：蛋白质的鉴定
高一生物教案：蛋白质的鉴定 【】鉴于大家对查字典生物网十分关注，小编在此为大家整理了此文“高一生物教案：蛋白质的鉴定”，供大家参考! 本文题目：高一生物教案：蛋白质的鉴定 【实验一】生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 一、教学目的 初步掌握鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。 二、教学建议 教材中本实验安排为验证性实验，有条件的学校可以改为探索性实验，安排在讲课之前，或与讲课同步进行。 本实验难度并不大，但内容较多，实验时间较长，因此，必须作周密安排，才能按时完成。实验中应注意以下几点。1.增设教师演示实验。上课之前，教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。同时，逐项完成还原糖、脂肪、蛋白质3类有机物的鉴定实验。在实验课上，将3个实验的正确结果分别展示在讲台上，并作扼要的介绍，以便使学生将自己的实验结果与教师的演示实验作比较。2.实验中学生应分工合作。在“还原糖的鉴定”实验中，当每组两个学生中的一个制备生物组织样液时，另一个学生可以用酒精灯将水煮开，以便缩短实验的等待时间。在“脂肪的鉴定”实验中，一个学生制作临时装片时，另一个学生则
可以调试显微镜。另外，在完成前两个实验时，一个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜，另一个学生则可以进行后一个实验的操作。 3.关于鉴定还原糖的实验，在加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，并放入盛开水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部，同时试管口不要朝向实验者，以免试管内溶液沸腾时冲出试管，造成烫伤。如果试管内溶液过于沸腾，可以上提试管夹，使试管底部离开大烧杯中的开水。 4.做鉴定还原糖和蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。 5.斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。 三、参考资料 还原糖的鉴定原理生物组织中普遍存在的还原糖种类较多，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团(游离醛基或游离酮基)，因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基，因此叫做非还原性糖，不具有还原性。本实验中，用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否，而不能鉴定非还原性糖。 斐林试剂由质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓
蛋白抗原表位预测算法及抗原多肽设计原则
蛋白抗原表位预测算法 及多肽抗原设计原则 概述 为了获取识别天然蛋白的抗体，有两种方式可以选择。一种是利用重组蛋白的方式获取尽可能接近天然条件下的重组蛋白，然后刺激试验动物免疫系统，进而获取相应抗体。这种方式获取抗体的成功率较高且效价较好；另一种是预测天然蛋白的抗原决定簇，这种抗原决定簇最终体现为多肽形式，将其与相应的载体偶联后刺激试验动物免疫系统，也可以获取相应的抗体。这种方式的选择有其特殊需要。我们德泰生物科技南京有限公司提供这两种类型的抗体定制服务。 什么是抗原决定簇 蛋白质表面部分可以使免疫系统产生抗体的区域叫抗原决定簇。一般抗原决定簇是由 6－12 氨基酸或碳水基团组成，它可以是由连续序列（蛋白质一级结构）组成或由不连续的蛋白质三维结构组成。 蛋白抗原表位预测方法 目前蛋白质抗原表位预测的方法大致可以分为两类，一类是基于蛋白质高级结构预测，像beta‐转角、膜蛋白跨膜区预测等；一种是基于氨基酸的统计学倾向性，像亲水性（hydrophilicity）、弹性（flexibility）、表面可接触性（surface accessibility）、抗原倾向性（antigenic propensity）。具体算法请参考相关文献，部分文献如下： 1)Chou, Fasman Adv Enzymol Relat Areas Mol Biol. 1978;47:45‐148. 2)Hopp, T.P. and Woods, K.R. (1981) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78, 3824‐3828. 3)Welling, G.W., Weijer, W.J., van der Zee, R. and Welling‐Wester, S. (1985) FEBS Lett. 188, 215‐218. 4)Karplus PA, Schulz GE. Naturwissenschafren 1985; 72:212‐3. 5)Emini EA, Hughes JV, J Virol. 1985 Sep;55(3):836‐9. 6)Parker, J.M.R., Guo, D. and Hodges, R.S. (1986) Biochemistry 25, 5425‐5432. 7)Schmidt, A.M. (1989) Biotect. Adv. 7, 187‐213. 8) A.S. Kolaskar and Prasad C. Tongaonkar (1990) FEBS 09210 9)K. Hofmann & W. Stoffel (1993) 10)Paul Horton, Keun‐Joon Park, Takeshi Obayashi & Kenta Nakai, Proceedings of the 4th Annual Asia Pacific Bioinformatics Conference, Taiwan. pp. 39‐48, 2006. 11)Jens Erik Pontoppidan Larsen, Ole Lund and Morten Nielsen. Immunome Res. 2006
蛋白质抗原的表位分析
有鉴定表位的相关技术和文献。也有一些表位预测软件。 一般来说，目前研究主要集中在线性表位上，而构象表位的预测和鉴定方法目前不是很成熟。 找到一个帖子，楼主可以参考： 1、B细胞表位预测对于多种免疫学研究是必不可少的。针对不同的蛋白，应选择不同的方法。一般来说，蛋白质的C端具有较好的亲水性、表面可及性和柔性，所以是很好的抗原决定簇区域。本课题选用的蛋白质C-末端序列标签都是唯一的、或是其家族中的几个成员所共有的。在人蛋白质中，约81%的蛋白质其C末端的5个氨基酸残基的小肽是该蛋白质所特有的，制备针对蛋白质C末端小肽的抗体，常常能得到特异性识别该全蛋白的抗体。另外，蛋白的二级结构是B细胞表位计算机预测的重要参数之一，β转角为凸出结构，多出现在蛋白质抗原表面，有利于与抗体结合，较可能成为抗原表位。而α螺旋和β折叠结构规则不易变形，较难结合抗体，一般不作为抗原表位。含有5个以上的氨基酸残基的转角又常称为环(loop)。以往的研究表明，蛋白表面的loop区可能为功能性抗体的识别位点，特异性好，可及性强。本课题选用的HPO、G-CSF、HSA空间结构已明确，所以直接选择loop区或无规卷曲作为B细胞表位。 举例： 人Pif1基因编码至少两种蛋白亚型，分子量分别为74kDa和80kDa，与酵母具有高度的同源性，α型和β型Pif1只有C末端不同[20>，其余部分完全相同，并且二者的C末端在蛋白数据库中都是唯一的，选择α型和β型的C末端作为B细胞表位，既满足特异性的需要，也能区分亚型。 GPAA1是一种跨膜蛋白，原核表达非常困难，形成包涵体，且包涵体难以溶解和复性。对这一类型的蛋白，非常适合选择其特有的B细胞表位免疫动物，来最终制备识别全蛋白质的抗体。ABCpred是基于人工神经网络模型的线性B细胞表位预测工具，该系统检验了源于Bcipep数据库的700个非冗余B细胞表位和源于Swiss-Prot 数据库的700个长度为10~20个氨基酸的随机选择多肽，准确率近66%。Bepipred 结合隐马尔科夫模型和亲水性参数评分预测线性B细胞表位，AROC评分达到0.671。将两种预测方法得到的预测结果进行比较，其共有的预测表位是真正B细胞表位的几率更大，如果能进一步结合蛋白质二级结构预测结果，就可以选出可信度更高的B细胞表位。如何选择有效的B细胞表位是能否实现无完整蛋白质抗原条件下抗体制备的关键。 2、对于B细胞表位的选择，对于已有空间结构信息的蛋白质抗原，直接选择蛋白分子表面的loop区或无规卷曲区域的小肽序列作为候选B细胞表位；对于缺乏空间结构信息的蛋白质抗原，需要根据蛋白质抗原的特点具体分析。若蛋白质抗原C末端的序列亲水性好，可以选择C末端的6～10个氨基酸的序列作为候选B细胞表位，并且最好该序列为该蛋白质所特有；也可采用B细胞表位预测程序进行分析，选择不同程序预测的共有B细胞表位；对于同源性很高的家族蛋白，根据序列比对结果选择差异较大的区域，并且所选序列应该符合B细胞表位的特征。基于以上原则，本实验选择了10个蛋白的14个表位，并对其中的12个表位进行了验证。 3、对于B细胞表位的选择， （1）对于空间结构已知的蛋白质，直接选择蛋白分子表面的loop区或无规卷曲区域的小肽序列。 （2）对于空间结构未知的蛋白质，可采用以下策略进行选择：
蛋白质序列分析
肽和蛋白质的直接测序法 目前，肽和蛋白质的测序有三种策略：①根据基因测序的结果，从cDNA演绎肽和蛋白质序列，这种策略简单、快捷，甚至可以得到未分离出的蛋白质或多肽的序列信息。但是，用这一策略得到的一级结构不含蛋白质翻译后修饰及二硫键位置等信息；②直接测序策略；③质谱测序与生物信息学搜索相结合的策略。第①种策略可参考分子生物学的有关专著，第③种策略将在本书蛋白质组与蛋白质组分析一章中介绍，本章介绍直接测序策略。 1953年，Frederick Sanger在对牛胰岛素的研究中首先提出氨基酸直接测序的概念，迄今为止，已通过直接测序阐明了几千种蛋白质的氨基酸序列。 在蛋白质序列测定中，因为可以得到的蛋白质样品十分有限，而且蛋白质包含的20种不同的氨基酸表现出不同的化学功能和化学活性，在测序过程中每一次变性或裂解所发生的一系列副反应，将使测定过程变得十分复杂，在蛋白质序列测定中由于没有类似于DNA序列测定中采用的PCR技术可应用，因此，与DNA 序列测定相比，蛋白质序列测定在许多方面要复杂得多。其基本的测序过程如下所述。 确定不同的多肽链数目 首先应该确定蛋白质中不同的多肽链数目，根据蛋白质N-端或C-端残基的摩尔数和蛋白质的相对分子质量可确定蛋白质分子中的多肽链数目。如果是单体蛋白质，蛋白质分子只含一条多肽链，则蛋白质的摩尔数应与末端残基的摩尔数相等；如果蛋白质分子是由多条多肽链组成，则末端残基的摩尔数是蛋白质的摩尔数的倍数。 肽链的裂解 当蛋白质分子是由二条或二条以上多肽链构成时，必须裂解这些多肽链。如果多肽链是通过非共价相互作用缔合的寡聚蛋白质，可采用8 mol L-1尿素，6 mo1 L-1盐酸胍或高浓度盐等变性剂处理，使寡聚蛋白质中的亚基裂解；如果多肽链之间是通过共价二硫键交联的，可采用氧化剂或还原剂断裂二硫键。然后再根据裂解后的单个多肽链的大小不同或电荷不同进行分离、纯化。 太长的多肽片段不能直接进行序列测定，一般肽片段长度不超过50个左右残基的肽段，当肽段超过这个长度时，由于反应的不完全以及副反应产生的杂质积累将影响测定结果，因此，必须通过特定的反应将它们裂解为更小的肽段。通过两种或几种不同的断裂方法（即断裂点不同）将每条多肽链样品降解成为两套或几套重叠的肽段或肽碎片，每套肽段分别进行分离、纯化，再对纯化后的每一肽段进行氨基酸组成和末端残基的分析。 使肽链中某些特殊位置上的肽键发生断裂，可采用化学反应或酶反应裂解产生若干能够进行测序的小片段。一般将蛋白质样品分为两等份，采用不同的试剂裂解产生两套不同的片段，两套片段在测序完成后，根据他们之间的重叠情况即可重新排序。 1 酶解法 蛋白质通过蛋白水解酶的裂解后将产生若干能够代表每个蛋白质特性的肽片段，用于特定的蛋白质裂解的蛋白水解酶包括外肽酶和内肽酶，裂解肽链的N-端或C-端的氨基酸可采用外肽酶，而内肽酶则用于切断肽链中某个特定部位。表10.5为常用的蛋白水解酶。 表10.5 用于蛋白质部分裂解的蛋白酶 蛋白酶酶切位点 内肽酶： 胰蛋白酶R n-1=Arg，Lys R n≠Pro 胃蛋白酶R n=Leu，Phe，Trp，Tyr，Val R n-1≠Pro 糜蛋白酶R n-1=Phe，Trp，Try R n≠Pro 内肽酶GluC R n-1=Glu
蛋白质组鉴定技术简述
蛋白质组鉴定技术简述 如果目前分离蛋白质组的最好技术是2-DE，那么随之而来的挑战是数百数千个蛋白如何被鉴定。在这里，我们不考虑传统的蛋白鉴定方法，如免疫印迹法、内肽的化学测序、已知或未知蛋白的comigration分析，或者在一个有机体中有意义的基因的过表达。并不是因为这些方法无效，而是因为它们通常耗时、耗力，不适合高流通量的筛选。目前，所选用的技术包括对于蛋白鉴定的图象分析、微量测序；进一步对肽片段进行鉴定的氨基酸组分分析和与质谱相关的技术。 (1) 图象分析技术(Image analysis)。 “满天星”式的2-DE图谱分析不能依靠本能的直觉，每一个图象上斑点的上调、下调及出现、消失，都可能在生理和病理状态下产生，必须依靠计算机为基础的数据处理，进行定量分析。在一系列高质量的2-DE凝胶产生(低背景染色，高度的重复性)的前提下，图象分析包括斑点检测、背景消减、斑点配比和数据库构建。首先，采集图象通常所用的系统是电荷耦合CCD(charge coupled device)照相机；激光密度仪(laser densitometers)和Phospho或Fluoro?imagers，对图象进行数字化。并成为以象素(pixels)为基础的空间和网格。 其次，在图象灰度水平上过滤和变形，进行图象加工，以进行斑点检测。利用Laplacian，Gaussian，DOG(difference of Gaussians) opreator使有意义的区域与背景分离，精确限定斑点的强度、面积、周长和方向。图象分析检测的斑点须与肉眼观测的斑点一致。在这一原则下，多数系统以控制斑点的重心或最高峰来分析，边缘检测的软件可精确描述斑点外观，并进行边缘检测和邻近分析，以增加精确度。通过阈值分析、边缘检测、销蚀和扩大斑点检测的基本工具还可恢复共迁移的斑点边界。以PC机为基础的软件Phoretix-2D正挑战古老的Unix为基础的2-D分析软件包。 第三，一旦2-DE图象上的斑点被检测，许多图象需要分析比较、增加、消减或均值化。由于在2-DE中出现100%的重复性是很困难的，由此凝胶间的蛋白质的配比对于图象分析系统是一个挑战。IPG技术的出现已使斑点配比变得容易。因此，较大程度的相似性可通过斑点配比向量算法在长度和平行度观测。用来配比的著名软件系统包括Quest，Lips，Hermes，Gemini等，计算机方法如相似性、聚类分析、等级分类和主要因素分析已被采用，而神经网络、子波变换和实用分析在未来可被采用。配比通常由一个人操作，其手工设定大约50个突出的斑点作为“路标”，进行交叉配比。之后，扩展至整个胶。例如：精确的PI和MW(分