文档介绍：猪囊尾蚴半胱氨酸蛋白酶TsCL
猪囊尾蚴病(Cysticercosiscellulosae)又称猪囊虫病。它是由猪带绦虫(Taeniasolium)的幼虫猪囊尾蚴(Cysticercuscellulose)寄生于中间宿主体内而引起的一种人兽共患寄生虫病。在人体内,猪带绦虫与两个明显的感染阶段有关,即:肠道感染(由于成虫在宿主肠道寄生所致,也称绦虫病)和肌肉或组织感染(由于囊尾蚴进入宿主肌肉或组织内所致,也称囊尾蚴病)。由于猪囊尾蚴幼虫寄生于人体的位置和数量不同,可导致不同的临床症状,给人类健康带来严重危害,尤以脑囊尾蚴病为甚。
近年研究表明,由寄生虫分泌的半胱氨酸蛋白酶(CysteineProtease,CP)在寄生虫入侵宿主、寄生虫免疫逃避机制及寄生虫治疗中发挥了重要作用,得到了广泛的关注。半胱氨酸蛋白酶TsCL-1是由猪囊尾蚴分泌的一种半胱氨酸蛋白酶,属于半胱氨酸蛋白酶CA蛋白酶中的C1族蛋白酶。研究表明,在酸性环境中,它是降解宿主IgG的主要酶,,因此它被认为是入侵宿主的重要因子之一。目前,通过基因工程技术,TsCL-1的氨基酸序列已经被测定,对其蛋白酶的生物化学特性和反应优化条件等也进行了一定研究。但由于其晶体结构未被测定,因此对其与宿主相互作用机制还未进行广泛深入的研究。本文通过同源模建技术构建猪囊尾蚴半胱氨酸蛋白酶TsCL-1的三维结构模型并对其结构进行分析,为在分子水平上揭示猪囊尾蚴虫半胱氨酸蛋白酶与宿主的相互作用机制和致病机理奠定基础。

同源模建是基于序列-结构相似性原则,通过模板蛋白构建待测蛋白质的三维结构模型。当蛋白质序列的一致性大于30%,便可以利用模板蛋白的结构来建立靶蛋白的三维结构。同源模建的原理基于两点:蛋白质的结构由其氨基酸序列唯一决定;蛋白质的结构在进化中更稳定,结构变化比序列变化要慢得多,因此序列上的相似性导致同源蛋白具有相似的三维结构,并且进化上距离较远的相关序列仍可折叠成相似的结构。

猪囊尾蚴半胱氨酸蛋白酶TsCL-1的序列在UniProtKB数据库中获得(序列号为Q6R3Q1),去掉信号肽和先导肽残基,得到包含216个氨基酸残基的成熟TsCL-1序列。-1结构模型。(TsCL-1序列)与模板序列(1CS8序列)进行序列比对,比对后进行手工调整使两者的保守位置尽量对齐,以保证模建结构的准确。随后用自行编写的Modeller脚本文件model-,生成5个TsCL-1结构模型,采用模拟退火算法对结构进行能量优化,采用分子概率密度函数molpdf对模型进行评估。

把能量最小化后的TsCL-1分子结构模型用Procheck进行模建结构的评价。得到了相应的评价结果和Ramachandran图。结果显示,%的氨基酸处于最适区,%处于较合适区,%处于可接受区,%处于不合理区。由此可见,%的氨基酸残基分布在Ramachandran图的二面角合