[发明专利]一种高致病性禽流感病毒血凝素蛋白识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流感病毒血凝素蛋白识别方法，特别是一种高致病性禽流感病毒血凝素蛋白识别方法。

背景技术

流感属于正粘病毒科，其可分为A、B及C三种。禽流感是由A型流感病毒引起的一种禽类疾病综合症。根据致病力不同，禽流感病毒(AIV)可分为非致病力、低致病力和高致病力毒株。非致病力和低致病力毒株多呈隐性感染或症状较轻，不导致严重病变或死亡。高致病性禽流感病毒(HPAIV)传播快，具有高度致死性，对禽类的致死率高易变异且可传染人类。从2003年1月到2008年6月19日，世界卫生组织所报道实验室确诊的感染H5N1型禽流感的人类病例累计数为385人，死亡243人(http://www.who.int/en/)。血凝素蛋白是病毒表面的主要抗原，也是中和抗体的主要目标，其负责病毒亲和到宿主受体，通过胞吞作用与以后的膜融合进入宿主细胞，正因如此，血凝素蛋白是药物与疫苗开发的一个重要靶点(Stevens，et al.，Science，2006，312：404)。禽流感病毒致病力的分子基础尚不完全确定，科学家认为是多基因作用的结果，但确有证据表明，血凝素蛋白的氨基酸序列构成、位置及其物化性质和空间结构性质对其毒性有显著影响(Beigel，et al.，N.Eng.J.Med.，2005，353：1374；Garten，et al.，TrendsMicrobiol.，1999，7(3)：99)。禽流感几乎包含所有A型流感病毒的基因库，其自然宿主的广泛性及遗传变异给禽流感的及时定性诊断和预防带来很大困难。其爆发突然，席卷种群，对它们产生极大破坏，一旦爆发，其不能被停止，而是快速达到高峰，然后就如其爆发时那样快速消退。因此，为控制高致病性禽流感病毒的大面积流行，减少或避免其对禽业、人身安全和世界经济的巨大破坏，这便要求采取快速检测，并用先进分子生物学技术进行病毒鉴定、检疫及免疫保护等措施。现在人类对禽流感病毒感染的实验室鉴别是通过抗原检测、细胞培养分离，或用逆转录酶-聚合酶链反应(RT-PCR)进行与流感相关的RNA检测(World Health Organization.2005.(http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/guidelines/avian_labtestsl.pdf)。但上述实验方法检测高致病性禽流感病毒是费时、费力且昂贵的。近年来，借助计算方法预测蛋白质的结构与功能已成为研究生物大分子结构与功能关系的重要手段，自从Chou与Fasman(Biochemistry，1974，13：222)及Lim等(J.Mol.Biol.，1974，88：857)开创了蛋白质结构预测的先河，大量的方法用于蛋白质的结构预测。前人的相关研究为采用计算方法识别高致病性禽流感病毒提供了机遇与挑战。如何建立一种有效的高致病性禽流感病毒血凝素蛋白识别方法，对于理解高致病性禽流感病毒血凝素蛋白的结构特征，以及间接地判别其所属的禽流感病毒株的致病性高低具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供了一种高致病性禽流感病毒血凝素蛋白识别方法，能够用于高致病性禽流感病毒血凝素蛋白识别，可为理解高致病性禽流感病毒血凝素蛋白的结构特征提供参考，通过对血凝素蛋白的识别，从而可以间接地判别其所属的禽流感病毒株的致病性高低。

本发明的目的是这样实现的：一种高致病性禽流感病毒血凝素蛋白识别方法，包括如下步骤：

a)具体包括a1)精选23种氨基酸的1262种性质参数；a2)对1262种性质参数做主成分分析，得到22个主成分；a3)计算各主成分得分，将得分矢量定义为氨基酸全息拓扑结构得分；

b)用氨基酸全息拓扑结构得分所涉及的22个主成分对流感病毒血凝素蛋白序列进行表征，其中的每个氨基酸残基用22个氨基酸全息拓扑结构得分矢量表征；

c)用自交叉协方差处理得到的每个血凝素蛋白的表征变量，设置步长l为6，使每个血凝素蛋白的表征变量数目一致，并将经自交叉协方差处理得到的变量作为高致病性禽流感病毒血凝素蛋白识别模型的自变量；

d)首先定义两个指示变量，分别用“1”表示禽流感病毒血凝素蛋白样本，用“-1”表示非禽流感病毒血凝素蛋白样本，以此指示变量作为禽流感病毒血凝素蛋白识别模型的因变量，用径向基核支持向量机建立禽流感病毒血凝素蛋白识别模型；