人IL-32α二级结构及B细胞表位的预测

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摘　要：以人il-32α的氨基酸序列为基础，采用SOPMA法预测IL-32α的二级结构：应用ProScale、Bcepred服务器和EMBOSS软件，分析人IL-32α亲水性、柔韧性、可及性和抗原性指数，并结合二级结构特征，预测IL-32α的月细胞表位，结果显示：IL-32α的二级结构由α螺旋(61.07％)和无规卷曲(38.93％)组成；其B细胞表位可能位于N端第87～94、102～108、121～127区段，预测结果将有助于确定IL-32α的B细胞表位，为研制抗人IL-32单克隆抗体提供了理论依据。

关键词：IL-32：B细胞表位；二级结构

中图分类号：R392.11　文献标识码：A　文章编号：1007-7847(2007)04-0352-03

IL-32(Interlcukin-32)是最近发现的前炎性细胞因子，主要由丝裂原活化的淋巴细胞、IFN-r活化的上皮细胞和单核细胞以及IL-12、IL-18和IL-32活化的NK细胞分泌，尽管IL-32与已知的细胞因子家族之间缺乏序列同源性，但却通过活化NF-kB和p38 MAPK途径刺激TNF-α、IL-α、IL-1β IL-6和IL-8等多种细胞因子和趋化因子的产生，进而放大炎症反应，临床研究显示：类风湿关节炎患者关节滑膜中IL-32的表达明显增高，并且与疾病的严重性相关：在炎性肠病(Innammatory bOWe]disease.IBD)患者的粘膜上皮也发现了 mRNA的过表达，IL-32有4个剪切突变体IL-32α、IL-32β、IL-32r和IL-32δ，其中IL-32α是分布最为广泛的形式，本研究根据人IL-32α基因推导的氨基酸序列，利用分子生物学软件，分析IL-32α的B细胞优势表位，为研制抗IL-32α单克隆抗体提供理论依据。

1　材料和方法

1．1　IL-32α的一级序列

人IL-32α的一级序列由NCBI提供的蛋白质数据库获得(NP_001012651)，序列如下：

1．2　人IL-32α二级结构的预测

采用SOPMA()；按Emini方案预测可及性(www.imtech.res.in/raghava/bceored/bceoredsubmission.html)；用EMBOSS软件分析抗原位点(liv.bmc.uu.se/cgi-bin/emboss/antigenic)，然后综合各分析方法，取各结果的重叠区域，即为可能的B细胞优势表位。

2　结果

2．1　人IL-32α的二级结构预测

通过SOPMA预测的二级结构见图1

结果显示，IL-32α的二级结构由α螺旋(61.07％)和无规卷曲(38.93％)组成。无规卷曲集中分布在C端，位于81～102和107～131位氨基酸。

2．2 IL-32α β细胞表位的单参数预测

根据Hopp＆Woods的氨基酸亲水性标准分析人IL-32α的亲水性区域，预测结果见图2，亲水性高的区域位于6～19、22～38、44～55、62～68和72～128位氨基酸，柔韧性和可及性预测结果见图3、图4，柔韧性较高的区域为32～40，49～55，73～128位氨基酸，IL-32α中可及性较高的区域位于6～37、45～55、60～128，用EMBOSS软件分析显示，4～9、40～45、55～64、67～74、87～94、102～108、121～127为可能的B细胞表位，表1为各参数预测的结果。

尽管不同参数预测的B细胞表位的位置不尽相同，但87～94、102～108、121～127肽段用多种参数分析得到了基本一致的结果，这些肽段具有较高的亲水性，在二级结构上位于或富含无规卷曲。符合表位分布的特点，并且与抗原性参数和可及性参数预测的结果也相符，可能为IL-32α的B细胞优势表位。

3　讨论

在蛋白质B细胞表位的预测中，Hopp&Woods亲水性方案是最常用和最成功的方法，但表位形成是多种因素综合作用的结果，单参数预测的准确率较低，因此，还需要将亲水性与二级结构、可及性、抗原性指数和柔韧性等参数综合考虑。

本研究通过ProScale、Bcepred服务器上的相应软件和SOPMA、EMBOSS软件。通过多参数分析，预测IL-32α的B细胞表位，二级结构分析结果显示，IL-32α由α螺旋(61.07％)和无规卷曲(38.93％)组成，无规卷曲集中分布于IL-32α的C端，蛋白质的二级结构对抗原表位有很大影响，α螺旋和β折叠化学键键能比较高，能够较牢固的维持蛋白的高级结构，很难合适地与抗体嵌合，且经常处于蛋白质的内部，因而很少可能成为抗原表位所在区域；而β转角及无规卷曲的柔性结构则比较松散，易于发生扭曲和盘旋并展示在蛋白的表面，成为抗原表位的可能性较大，IL-32α二级结构中的无规卷曲的大量存在，提示IL-32α可能具有多个B细胞表位，通过对亲水性、柔韧性、可及性和抗原性的分析，也提示了这种可能性，为进一步提高预测的准确性，我们综合应用二级结构、亲水性、可及性参数、抗原性和柔韧性参数预测IL-32α的B细胞表位，结果显示：IL-32α中87～94、102～108、121～127肽段用多种预测方法均取得基本一致的结果，因此IL-32α的B细胞表位可能位于这些区域。

由于IL-32是新近发现的前炎性细胞因子，国外对IL-32的研究处于起步阶段，该细胞因子在病理生理中的作用仍有待进一步研究，目前尚没有抗IL-32的商品化抗体，本文分析结果为人工合成IL-32的B细胞优势表位，进而制备抗IL-32单克隆抗体奠定了基础。

作者简介：周艳春(1966―)，女，内蒙古呼和浩特人，博士，通讯作者，主要从事炎症和免疫学疾病方面的研究。