نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
گروه زیستفناوری میکروبی، دانشکده زیستفناوری، دانشگاه تخصصی فناوریهای نوین آمل، آمل، ایران
چکیده
مقدمه: باکتریهای مایکوپلاسما ژنیتالیوم و مایکوپلاسما هومینیس از جمله پاتوژنهای مهم دستگاه تناسلی انسان هستند که نقش مهمی در ایجاد ناباروری ایفا میکنند. هدف از انجام این پژوهش، طراحی یک واکسن دوگانه شامل اپیتوپهای هر دو پاتوژن فوق و ارزیابی خواص فیزیکوشیمیایی و پتانسیل واکسن در تهییج سلولهای سیستم ایمنی میزبان بود.
مواد و روشها: با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی متعدد، پس از انتخاب پروتئینهای سطح سلولی دو باکتری، اپیتوپهای سلولهای B و T مربوط به هر پروتئین تخمین زده شد. سپس اپیتوپهای اختصاصی، غیر سمی، غیر آلرژن و با خاصیت آنتیژنی بالا شناسایی و جهت ساخت واکسن انتخاب شدند. لینکرهای پپتیدی AAY، GPGPG و KK جهت اتصال اپیتوپهای منتخب و لینکر پپتیدی EAAK جهت اضافه نمودن ادجوانت ایمنیزای بتادفنسین به ساختار نهایی واکسن مورد استفاده قرار گرفت، سپس ویژگیهای ساختاری واکسن طراحیشده، از جمله ساختار دوم و سوم، قطبیت، حلالیت و داکینگ مولکولی با گیرندههای سیستم ایمنی میزبان ارزیابی شد.
یافتهها: بر اساس دادههای حاصل از تحلیل ساختار دوم واکسن طراحی شده، درصد حضور پیچ، صفحات و مارپیچ آلفا حاکی از پایداری و پتانسیل مناسب پروتئین در تشکیل اپیتوپ بود و همچنین بررسی ساختار سهبعدی آن، قطبیت و حلالیت مطلوب پروتئین واکسن را تأیید نمود، همچنین نتایج حاصل از انجام داکینگ مولکولی، قابلیت بالای این واکسن را در برهمکنش با گیرندههای سلولهای سیستم ایمنی میزبان نشان داد.
نتیجهگیری: واکسن دوگانه چند اپیتوپی طراحی شده در این مطالعه، پایداری مطلوب و پتانسیل بالایی در تحریک پاسخ سیستم ایمنی میزبان دارد و میتواند جهت توسعه واکسنهای هدفمند علیه این پاتوژنها مورد استفاده قرار گیرد.
تازه های تحقیق
Malihe Akbarzadeh Niaki (Google Scholar)
کلیدواژهها
- Tantengco OAG, de Castro Silva M, Velayo CL. The role of genital mycoplasma infection in female infertility: a systematic review and meta-analysis. Am J Reprod Immunol. 2021;85(6):e13390.
- Moridi K, Hemmaty M, Azimian A, Fallah MH, Khaneghahi Abyaneh H, Ghazvini K. Epidemiology of genital infections caused by Mycoplasma hominis, M. genitalium and Ureaplasma urealyticum in Iran; a systematic review and meta-analysis study (2000–2019). BMC Public Health. 2020;20(1):1020.
- Ona S, Molina RL, Diouf K. Mycoplasma genitalium: an overlooked sexually transmitted pathogen in women? Infect Dis Obstet Gynecol. 2016;2016:4513089.
- Ljubin-Sternak S, Mestrovic T, Marijan T, Anusic M, Suto S, Vranes J. Detection of macrolide and/or fluoroquinolone resistance genes in Mycoplasma genitalium strains isolated from men in the northwest region of Croatia in 2018–2023. Genes (Basel). 2024;15(4):470.
- Machalek DA, Tao Y, Shilling H, Jensen JS, Unemo M, Murray G, et al. Prevalence of mutations associated with resistance to macrolides and fluoroquinolones in Mycoplasma genitalium: a systematic review and meta-analysis. Lancet Infect Dis. 2020;20(11):1302-14.
- Shiragannavar SJ, Madagi SB. Identification of vaccine candidate proteins in Ureaplasma urealyticum causing infertility. Indian J Sex Transm Dis AIDS. 2021;42(2):95-100.
- Ali S, Ali S, Javed SO, Shoukat S, Ahmad S, Ali SS, et al. Proteome wide vaccine targets prioritization and designing of antigenic vaccine candidate to trigger the host immune response against the Mycoplasma genitalium infection. Microb Pathog. 2021;152:104771.
- Cheng C, Chen X, Song Y, Wang S, Pan Y, Niu S, et al. Genital mycoplasma infection: a systematic review and meta-analysis. Reprod Health. 2023;20(1):136.
- Ahmad S, Ali SS, Iqbal A, Ali S, Hussain Z, Khan I, et al. Using a dual immunoinformatics and bioinformatics approach to design a novel and effective multi-epitope vaccine against human torovirus disease. Comput Biol Chem. 2024;113:108213.
- Peters B, Nielsen M, Sette A. T cell epitope predictions. Annu Rev Immunol. 2020;38:123-45.
- Horton P, Park KJ, Obayashi T, Fujita N, Harada H, Adams-Collier CJ, et al. WoLF PSORT: protein localization predictor. Nucleic Acids Res. 2007;35(Suppl 1):W585-7.
- Zaharieva N, Dimitrov I, Flower D, Doytchinova I. Immunogenicity prediction by VaxiJen: a ten year overview. J Proteom Bioinform. 2017;10(11):253-60.
- Dhanda SK, Mahajan S, Paul S, Yan Z, Kim H, Jespersen MC, et al. IEDB-AR: immune epitope database-analysis resource in 2019. Nucleic Acids Res. 2019;47(Suppl 1):W502-6.
- Angamuthu K, Piramanayagam S. Evaluation of in silico protein secondary structure prediction methods by employing statistical techniques. Biomed Biotechnol Res J. 2017;1(1):29-36.
- Hebditch M, Warwicker J. Web-based display of protein surface and pH-dependent properties for assessing the developability of biotherapeutics. Sci Rep. 2019;9(1):1969.
- Yan Y, Tao H, He J, Huang SY. The HDOCK server for integrated protein-protein docking. Nat Protoc. 2020;15(5):1829-52.
- Akbarzadeh-Niaki M, Derakhshandeh A, Kazemipour N, Hemmatzadeh F. A novel fusion protein candidate for the serodiagnosis of Mycoplasma agalactiae infection. BMC Vet Res. 2022;18(1):456.
- Khalid K, Hussain T, Jamil Z, Alrokayan KS, Ahmad B, Waheed Y. Vaccinomics-aided development of a next-generation chimeric vaccine against an emerging threat: Mycoplasma genitalium. Vaccines (Basel). 2022;10(10):1720.
- Shiragannavar S, Madagi S. In silico vaccine design against Mycoplasma hominis infections. Biomed Pharmacol J. 2020;13(1):457-68.
- Forouharmehr A, Nassiry M. B and T-cell epitopes prediction of the P40 antigen for developing mycoplasma agalactiae vaccine using bioinformatic tools. J Cell Mol Res. 2015;13(1):3954-61.
- Kaur A, Kumar A, Kumari G, Muduli R, Das M, Kundu R, et al. Rational design and computational evaluation of a multi-epitope vaccine for monkeypox virus: insights into binding stability and immunological memory. Heliyon. 2024;10(16):e36154.
- Sanchez-Trincado JL, Gomez-Perosanz M, Reche PA. Fundamentals and methods for T- and B-cell epitope prediction. J Immunol Res. 2017;2017:2680160.
- Zheng J, Yang J, Zhang Z, Liang X, Liu S, Pan Y, et al. An improved oral vaccine with molecular adjuvant beta-defensin protects grouper against nervous necrosis virus infection. Fish Shellfish Immunol. 2023;136:108709.
- Ali I, Shoukat T, Parveen T, Raza S, Jamil F, Kanwal S, et al. Multi epitope based vaccine design and analysis against Mycoplasma bovis using immunoinformatic approaches. Pak Vet J. 2022;42(1):1-8.
- Zhang G, Han L, Zhao Y, Li Q, Wang S, Shi H. Development and evaluation of a multi-epitope subunit vaccine against Mycoplasma synoviae infection. Int J Biol Macromol. 2023;253(Pt 2):126685.
- Mugunthan SP, Harish MC. Multi-epitope-Based Vaccine Designed by Targeting Cytoadherence Proteins of Mycoplasma gallisepticum. ACS Omega. 2021;6(21):13742-55.
- Shi W, Zhao L, Li S, Xu G, Zeng Y. Serological diagnosis of Mycoplasma pneumoniae infection by using the mimic epitopes. World J Microbiol Biotechnol. 2018;34(6):82.
)