基于Autodock的黄曲霉毒素AFB1的ScFv与抗原AFB1分子对接研究开题报告

 2023-02-27 09:41:34

1. 研究目的与意义

黄曲霉毒素B1(AFB1)是一类由寄生曲霉和产毒黄曲霉等产生的有毒次级代谢产物,具有较强的致癌性和毒性,且结构非常稳定,一般高温加热都不能将其破坏,对人畜的生命安全具有严重的威胁。而在现阶段,无法通过有效的方法保证食品完全不受AFB1的污染,所以世界上绝大多数国家都制定了食品和饲料中AFB1的最大允许含量,并积极探索快速、高效检测产品中AFB1含量的方法。

在众多的检测方法中,采用免疫学原理进行检测的方法由于其成本较低、灵敏度高、操作简单快速等优点而成为研宄热点。其中,作为第三代基因工程抗体之一的单链抗体(ScFv)由于免疫原性低、分子量小、易于改造和表达而受到人们的广泛关注。噬菌体展示抗体库技术具有操作简单,库容量大,筛选通量高等优点,通过提取出具有较高亲和力的单链抗体,为人们获得高质量抗体提供了强有力的技术支撑。

本实验用SWISS-MODEL网站对筛选出的几个单链抗体的三维结构进行同源建模,通过序列同源性分析选择模板。建立的模型用PYMOL可视化,并对其进行质量评估。为了了解AFB1与单链抗体之间的分子相互作用,利用Autodock软件分析抗原#8722;抗体对接,从而找到最佳结合构象、方式和位点。

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:

基于Autodock的黄曲霉毒素AFB1的ScFv与抗原AFB1分子对接研究

关键问题:

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3. 国内外研究现状

近年来,作为第三代基因工程抗体之一的单链抗体(ScFv)由于免疫原性低、分子量小、易于改造和表达而受到人们的广泛关注。国外有学者利用SWISS-MODEL网站对yAFB1c3、sAFH-3e3、sAFH-3e11和sAFH-3f11的三维结构进行同源建模,并通过序列同源性分析选择模板。建立的模型用PYMOL可视化,用MolProbity网站对模型进行质量评估。为了了解AFF1与单链抗体之间的分子相互作用,利用GOLD软件分析抗原#8722;抗体对接,再从PubChem化合物数据库中获得AFF1分子。在不同的运行中测试ChemPLP评分功能。在Discovery Studio Visualizer中考虑并查看得分最高的解决方案。

我国近几年来对筛选单链抗体的研究也有了很大进展。有专家以AFB1为研究对象,从AFB1-BSA免疫小鼠的脾细胞内扩增ScFv基因,将ScFv片段插入pCANTAB5e载体中,应用噬菌体展示技术筛选抗AFB1-ScFv,并对其性质进行分析。在进行同源建模后,将ScFv的3D结构与AFB1模型进行分子对接,优化后得到最为稳定的分子对接结构,根据对接的3D和2D图可以清楚地找出,ScFv-A和ScFv-B在于抗原AFB1结合过程中起关键作用的氨基酸,以及抗原抗体的结合方式。

4. 计划与进度安排

1、2022.11~2022.12

确定课题研究计划,搜集、查阅相关文献,了解目前国内外研究现状。

2、2022.12~2022.01

整体规划研究课题,完成开题报告,翻译外文文献并安装相关软件.

3、2022.01~2022.03

利用autodock 和 pymol等进行同源建模和分子对接,对结果进行比较分析。

4、2022.03~2022.04

撰写论文初稿,做好中期检查。

5、2022.04~2022.05

修改论文,准备论文答辩相关工作。

5. 参考文献

[1]陈晶. 抗黄曲霉毒素B1单链抗体噬菌体库的构建、筛选及性质分析[D].华中农业大学,2016.

[2]马兰,刘爱平,王佳,王小红.抗黄曲霉毒素B1单链抗体基因克隆及其结构分析[J].南方农业学报,2017.

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