Iranian Journal of Medical Microbiology

en تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک برای طراحی یک واکسن پپتیدی مبتنی بر چند اپی توپ برای مبارزه با لیشمانیا ماژور Bioinformatics Analysis to Designing a Multi-epitope-based Peptide Vaccine Combat Leishmania major بیوانفورماتیک میکروبی Microbial Bioinformatics مقاله پژوهشی Original Research Article <div style="text-align: justify;">زمینه و اهداف:  لیشمانیوز جلدی یک مسئله بهداشت عمومی مهم در سراسر جهان است. در میان انواع مختلف لیشمانیوز، لیشمانیوز جلدی شایع ترین در جهان است. استفاده از داروهای موجود در حال حاضر هیچ تاثیر مشخصی بر پیشرفت بیماری نداشته است. پیشرفت‌های جدید در واکسیناسیون ممکن است راهی بالقوه برای دستیابی به واکسیناسیونی باشد که برای درمان لیشمانیوز جلدی موفق باشد. مواد و روش کار:  این تحقیق به منظور کسب اطلاعات بیشتر در مورد، یک واکسن مؤثر علیه لیشمانیا ماژور، عامل اصلی بیماری CL، با استفاده از روش‌های محاسباتی طراحی شد. بنابراین، یک پروتئین چند اپی توپ با استفاده از اپی توپ های بالقوه سیستم ایمنی که شامل اپی توپ های MHC کلاس I، MHC کلاس II، لنفوسیت های T سیتوتوکسیک، سلول های B و اینترفرون گاما پیش بینی شده پروتئین های آنتی ژنی کیناز (LACK)، سیستئین پروتئاز (CPB) b و پروتئین غشایی Kinetoplastid-۱۱ (KMP-۱۱) طراحی شد. به منظور افزایش ایمنی زایی واکسن، از دو فاکتور محرک مایکوباکتریوم توبرکلوزیس به عنوان ادجوانت استفاده شد. اپی توپ های نهایی با لینکر های مناسب برای ساخت ساختار نوترکیب متصل شدند. ویژگی های فیزیکوشیمیایی و مبتنی بر ایمنی واکسن طراحی شده با استفاده از ابزارهای مختلف پیش بینی شده است. علاوه بر این، به منظور به دست آوردن یک ساختار سه بعدی با کیفیت بالا، مدل‌سازی همسانی و به دنبال آن اصلاح و اعتبارسنجی انجام شد. در نهایت، بهینه سازی کدون بر اساس نتایج E. Coli منجر به ارزش CAI بالاتر و محتوای GC بهینه و به دنبال آن ترکیب آن در وکتور شبیه سازی pET-۱۴b شد. یافته ها:  ارزیابی ویژگی های مختلف واکسن طراحی شده نشان داد که این واکسن یک آنتی ژن ایمنی زا و غیر حساسیت زا است که می تواند پاسخ های ایمنی را در برابر عفونت لیشمانیا ماژور القا کند که می تواند برای لیشمانیوز جلدی امیدوارکننده باشد. نتیجه‌گیری:  تحقیقات نشان می دهد که واکسن نوترکیب می تواند کاندیدای موثری در برابر لیشمانیوز جلدی باشد.</div> Background and Aim: Cutaneous leishmaniasis is a significant public health issue worldwide. Cutaneous leishmaniasis is the most prevalent in the world among the different types of leishmaniasis. Currently, available medications have had no discernible influence on the disease's progression. Up to now, there has been no approved cutaneous leishmaniasis vaccine. New developments in vaccination might be a potential way to come up with a vaccination that is successful for the treatment of cutaneous leishmaniasis. Materials and Methods: This research was conducted to learn more about an effective vaccine for Leishmania major, the ailment's primary cause of CL, which was designed using computational methods. Thus, a multiepitope protein was designed by utilizing potential immune system epitopes, including predicted MHC class I, MHC class II, Cytotoxic T lymphocytes, B-cell, and Interferon-gamma epitopes of Cysteine protease b (CPB), Leishmania homologue of activated C kinase (LACK), and Kinetoplastid membrane protein-11 (KMP-11) antigenic proteins. In order to enhance vaccine immunogenicity, two resuscitation-promoting factors of Mycobacterium tuberculosis were used as adjuvants. Final epitopes were matched with suitable linkers to construct the recombinant structure. The physicochemical and immune-based characteristics of the designed vaccine have been forecasted by using different tools. Moreover, homogeneity modeling was performed to obtain a high-quality 3D structure, followed by refinement and validation. Finally, the codon optimization based on E. coli resulted in a higher CAI value and optimal GC content, followed by combining it in the pET-14b cloning vector. Results: Evaluation of the various characteristics of the designed vaccine showed that it is an immunogenic and non-allergenic antigen that can induce immune responses against Leishmania major infection, which could be promising for cutaneous leishmaniasis. Conclusion: Research shows that a recombinant vaccine can be an effective candidate against cutaneous leishmaniasis. <div style="text-align: justify;"><div></div></div> لیشمانیوز جلدی, واکسن چند اپی توپی, بیوانفورماتیک, ایمونو انفورماتیک Bioinformatics, Cutaneous leishmaniasis, Immunoinformatics, Leishmania major, Multi-epitope vaccine 430 446 http://ijmm.ir/browse.php?a_code=A-10-1648-3&slc_lang=en&sid=1 Arian Karimi Rouzbahani آرین کریمی روزبهانی ariankarimi1998@gmail.com 100319475328460021909 100319475328460021909 No Student Research Committee, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی لرستان، خرم آباد، ایران Farnaz Kheirandish فرناز خیراندیش kheirandish81@yahoo.com 100319475328460021910 100319475328460021910 No Department of Medical Biotechnology, School of Medicine, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran گروه بیوتکنولوژی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی لرستان، خرم آباد، ایران Pejman Hashemzadeh پژمان هاشم زاده pejman7genetian@gmail.com 100319475328460021911 100319475328460021911 Yes Department of Medical Biotechnology, School of Medicine, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran گروه بیوتکنولوژی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی لرستان، خرم آباد، ایران