Dermatophagoides pteronyssinus의 세 가지 cyclophilin 계열 단백질의 구조/에피토프 분석 및 IgE 결합 활성

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13630(2023) 이 기사 인용

168 액세스

측정항목 세부정보

사이클로필린(CyP)은 기본적인 세포 기능과 다양한 병태생리학적 과정에 관여합니다. 많은 CyP가 병인 물질로 확인되었으며 면역 체계에 영향을 미칩니다. 본 연구에서는 CyPs 계열의 세 가지 단백질(CyPA, CyPB 및 CyPE)의 물리화학적 및 면역학적 특성을 분석했습니다. 결과는 CyPE가 알레르기성 CyPA와 더 가까운 진화적 관계를 보여주었다는 것을 나타냅니다. CyPE의 구조와 항원성은 CyPA와 상당히 유사했습니다. CyPE 및 CyPA의 B 세포 에피토프는 여러 면역정보학 도구를 통해 예측되었습니다. CyPE와 CyPA의 세 가지 공통 B 세포 에피토프가 최종적으로 결정되었습니다. in silico 분석 결과를 확인하기 위해 CyPs 계열의 세 가지 단백질(CyPA, CyPE 및 CyPB)을 Dermatophagoides pteronyssinus에서 클로닝하고 발현했습니다. ELISA 결과 환자 혈청에 대한 세 가지 단백질의 양성 반응률은 CyPA(21.4%), CyPE(7.1%), CyPB(0%)로 나타났으며, 이는 CyPB를 제외한 CypA 및 CypE에서 IgE 활성이 나타남을 나타냅니다. 구조 및 면역정보학 분석은 CyPE의 RNA 결합 모티프가 CyPE의 PPIase 도메인의 면역원성을 감소시킬 수 있음을 보여주었습니다. CyPB에 IgE 활성이 없는 이유는 B 세포 에피토프의 CyPB 구조 돌연변이 때문일 수 있습니다.

사이클로필린(CyPs)은 잘 알려진 범알레르겐이며 보편적인 범위의 교차 반응성을 가지며1,2 IgE 매개 다중감작3,4에서 매우 중요한 역할을 합니다. 펩티딜-프롤릴 시스/트랜스 이성화효소(PPIase, EC 5.2.1.8)5인 CyP는 단백질 접힘 및 수송6,7, 면역 및 전염병8, 염증9 및 악성 종양10을 비롯한 많은 생리학적 및 병리학적 과정에서 중요한 역할을 합니다. CyP는 이식 수술 후 이식 거부반응을 예방하는 데 사용되는 가장 중요한 면역억제제 중 하나인 사이클로스포린 A(CsA)12,13에 대한 주요 세포내 수용체인 것으로 보고되었습니다. 칼시뉴린에 대한 CsA-Cyp 복합체의 결합은 칼시뉴린의 포스파타제 활성을 억제하여 활성화된 T 세포의 핵 인자(NF-AT)가 세포질에서 핵으로 이동하는 것을 방지하여 T 세포 매개 이식 거부를 약화시킵니다15,16. 천연 CyP는 자가알레르겐으로 작용하며 아토피성 피부염 환자의 환경 시클로필린과 교차 반응합니다. 따라서 CyPs의 에피토프 모방과 새로운 IgE 결합은 CyPs 매개 생리학적 및 병리학적 과정에 대한 이해를 넓히는 데 도움이 됩니다.

CyP는 5개의 고전적인 CyP 이소형(CyPA, B, C, D 및 E)으로 확인되었습니다11,17. CyP는 포유류, 식물, 곤충, 곰팡이 및 박테리아를 포함하여 연구된 모든 유기체의 모든 세포에서 발견됩니다. CyPA는 주요 알레르기 항원으로 보고되었습니다. Pci c 2(Psilocybecubensis 유래) 19, Asp f 11(Aspergillus fumigatus 유래)20, Mal f 6(Malassezia furfur 유래)21, Bet v 7(Betula verrucosa 유래)22 및 Cat r 1(Catharanthus roseus 유래)23 IgE 결합 단백질로 인식되었습니다24,25. 집 먼지 진드기(HDM)는 알레르기성 기관지 천식, 다년생 알레르기성 비염 및 아토피성 피부염과 같은 알레르기 감작 및 질병 발현 발생률 증가에 기여하는 실내 알레르기 항원의 중요한 공급원입니다26,27,28. 30개 이상의 알레르기 유발 성분 그룹이 확인되었습니다29. HDM의 CyP는 진드기 유발 아토피 질환에서 중요한 역할을 할 수 있습니다.

본 연구에서는 D. pteronyssinus에서 확인된 CyPA, CyPB 및 CyPE라는 세 가지 Cyp isoform(CyP)을 복제했습니다. 우리는 CyPs의 면역원성을 분석하고 in silico 접근법을 사용하여 CyPs의 B-에피토프를 식별합니다. 이러한 발견은 진드기 알레르기 항원 펩타이드 기반 백신 설계에 대한 이론적 뒷받침을 제공합니다.

Trizol은 총 RNA 추출을 위해 Beyotime(Shanghai, China)에서 구입했습니다. BeyoRT™ First Strand cDNA 합성 키트는 Beyotime(중국 상하이)에서 구입했습니다. 프라이머는 Sangon Biotech Limited Company(중국 상하이)에서 합성했습니다. Gene Denovo Biotechnology Co.(중국 광저우)에서 얻은 pET32a+가 포함된 E. coli Rosetta-gami(DE3). 항체는 Thermo Fisher(Waltham, MA, USA)의 IgE 검출에 사용되었습니다(77,161). 테트라메틸벤지딘(TMB)은 Sigma-Aldrich(미국 미주리주 세인트루이스)에서 구입했습니다. 다른 화학 물질은 모두 분석 등급이었으며 Sigma-Aldrich(미국 미주리주 세인트루이스)에서 구입했습니다.