结核分枝杆菌Rv3425-16kD融合蛋白原核表达及其刺激ATB患者IFN-γ释放水平研究

目的 原核系统表达与纯化结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis, MTB)融合蛋白抗原Rv3425-16kD,检测其能否被活动性结核病(active tuberculosis, ATB)中肺结核患者和结核潜伏性感染(latent TB infection, LTBI)者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells, PBMCs)识别,探讨作为诊断抗原鉴别活动性结核感染的可行性。方法 利用原核表达系统表达融合蛋白Rv3425-16kD并进行亲和纯化,以Western Blot法鉴定;收集结核病医学部收治的的ATB患者、LTBI者和健康人外周血,分离PBMCs,分别用Rv3425-16kD融合蛋白、早期分泌靶抗原6/培养液蛋白10(ESAT-6/CFP10)和MTB全菌裂解液刺激后,提取细胞总RNA,荧光定量PCR方法检测γ-干扰素(Interferon-γ,INF-γ) mRNA的表达,通过t检验分析刺激前后PBMCs IFN-γ mRNA的表达差异。结果 原核系统表达及纯化的Rv3425-16kD融合蛋白相对分子质量均为37kD。健康人PBMCs刺激前,IFN-γ mRNA表达量为4.2±1.6,MTB全菌裂解液刺激后为14.7±3.5,差异具有统计学意义(P<0.001),另外两组刺激没有明显变化;ATB患者PBMCs刺激前,IFN-γ mRNA表达量为3.7±1.2,经Rv3425-16kD融合蛋白、ESAT-6/CFP10抗原多肽和H37Rv全菌裂解液分别刺激后IFN-γ mRNA表达量为:166.0±29.7、13.7±5.8和213.0±33.5,三组抗原在刺激前后IFN-γ mRNA表达量差异均具有统计学意义(P<0.001)。结论 原核重组的Rv3425-16kD融合蛋白可被ATB患者PBMCs细胞识别,具有较强抗原刺激作用和特异性,可用作MTB感染的预防及诊断。

结核分枝杆菌Rv3425-Rv1168c蛋白融合表达与血清学评价

目的原核表达结核分枝杆菌Rv3425-Rv1168c融合蛋白并进行纯化,通过酶联免疫吸附试验(ELISA)方法评价重组蛋白在结核病血清学诊断中的价值。方法以结核分枝杆菌H37Rv基因组为模板,通过重叠PCR扩增得到Rv3425-Rv1168c全核酸序列克隆至表达载体pET-24b中,转入大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导、表达和纯化,通过ELISA检测100份确诊结核病人、20例非结核呼吸疾病患者、100份健康人血清,评价融合蛋白进行临床血清学诊断的可行性。结果 Rv3425-Rv1168c融合蛋白在原核系统内获得高表达,纯化的融合蛋白经ELISA方法测定,在血清学实验中敏感性为54%,特异性为95%。结论 Rv3425-Rv1168c融合蛋白具有较高的抗原特异性和免疫原性,在结核病血清学诊断方面具有很大的应用价值。

结核分枝杆菌CFP10-ESAT6-Rv3425基因片段融合蛋白的表达与纯化

目的克隆表达结核分枝杆菌CFP10-ESAT6-Rv3425基因片段融合蛋白并纯化,测抗原的免疫原性,为结核病的临床诊断提供有效的候选抗原。方法利用生物信息学分析免疫优势位点,设计不同引物,采用聚合酶链反应(PolymeraseChain Reaction,PCR)扩增出相应基因片段,插入pET30a表达载体,转入大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达目的蛋白,亲和纯化后用H37Rv免疫的兔血清进行间接酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定其免疫原性。结果 PCR扩增的CFP10、ESAT6和Rv33425基因片段与基因文库(Genbank)报道的完全一致。三者在大肠杆菌BL21(DE3)中融合表达的产物约为22kDa,与预计大小相吻合。Ni-NTA亲和纯化出目的蛋白。ELISA显示该蛋白具有较强的免疫原性。结论结核分枝杆菌CFP10-ESAT6-Rv3425融合基因片段的融合表达纯化后,可作为结核病免疫诊断的一个候选抗原。

结核分枝杆菌Rv3425蛋白的原核表达纯化及其血清学诊断价值

目的:用原核系统表达结核分枝杆菌Rv3425蛋白并纯化,评价该重组蛋白在结核病血清学诊断方面的价值。方法:以结核分枝杆菌H37Rv株基因组为模板,PCR扩增得到Rv3425基因序列,克隆至表达载体pET-28a中,转入大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导、表达后纯化,用Western印迹和ELISA法进行抗原性初步评价。结果:在原核系统内经IPTG诱导表达后,Rv3425蛋白主要以包涵体形式存在,经复性和镍柱层析纯化后,纯度达95%以上;Western印迹和ELISA结果证明重组Rv3425具有较强的抗原活性;用纯化的Rv3425蛋白做抗原,临床诊断结核病人血清,阳性率达50%。结论:高纯度的Rv3425蛋白在结核病诊断方面具有很高的应用价值,可作为结核病诊断的备选抗原。

结核分枝杆菌Rv3425与Rv3614c的相互作用

为探究结核分枝杆菌脯氨酸-脯氨酸-谷氨酸(PPE)蛋白家族Rv3425的生物学功能,利用免疫共沉淀联合质谱分析,在卡介苗(BCG)中筛选与Rv3425相互作用的蛋白。首先,以聚合酶链反应(PCR)扩增获得Rv3425基因,并克隆于pMV261载体。将重组载体转化入BCG,裂解细胞,蛋白免疫印迹法证实目的蛋白可在BCG中表达。通过免疫共沉淀,用特异抗体分离出BCG中的Rv3425蛋白复合体,质谱鉴定其成分,在美国国立生物技术信息中心(NCBI)数据库中检索各蛋白的功能,筛选与Rv3425相互作用的蛋白,并用谷胱甘肽S-转移酶(GST)pulldown验证。结果显示,免疫共沉淀联合质谱分析筛选到10个与Rv3425相互作用的蛋白,在细胞内Rv3425协同作用下参与肽聚糖合成途径、分枝菌酸合成途径、ESX-1蛋白分泌系统及细菌毒力调控。GST pulldown验证发现Rv3614c与Rv3425可体外结合。本研究证实Rv3425与Rv3614c存在相互作用,Rv3425可能与ESX-1蛋白分泌系统及结核分枝杆菌致病机制密切相关。

结核分枝杆菌抗原Rv1258c、Rv1410c及Rv3425的HLA限制性CTL表位预测

目的:预测结核分枝杆菌(MTB)相关抗原Rv1258c、Rv1410c及Rv3425的HLA限制性细胞毒性T细胞(CTL)表位。方法:通过NCBI数据库获取各蛋白的氨基酸序列,利用BLAST分析其与人类蛋白质的同源性,利用SYFPEITHI、BIMAS和NetCTL数据库预测分析MTB相关抗原的HLA-A2与HLA-A3限制性CTL表位。结果:初步筛选出3个候选抗原的HLA-A2和HLA-A3限制性CTL优势表位,分别为Rv1258c343～351、380～388、290～298、52～60;Rv1410c510～518、470～478、452～460、420～428;Rv3425118～126、43～51、29～37。结论:预测出MTB3个相关抗原的HLA-A2与HLA-A3限制性CTL表位,为抗结核多表位疫苗的研究奠定了基础。

结核分枝杆菌Rv3425特异性蛋白片段与CFP10-ESAT6融合蛋白在结核抗体检测中的应用价值

目的:对结核分枝杆菌Rv3425蛋白进行生物信息学分析及抗原表位预测,评价Rv342519-176重组蛋白与CFP10-ESAT6融合蛋白在结核抗体检测中的应用。方法:PCR扩增结核杆菌Rv3425蛋白19～176位的编码基因片段,原核表达并纯化Rv342519-176重组蛋白(rRv342519-176)和CFP10-ESAT6融合蛋白(rCFP10-ESAT6),建立以重组蛋白为抗原的ELISA方法,评价2种蛋白在结核抗体检测中的联合应用价值。结果:具有抗原表位的rRv342519-176与rCFP10-ESAT6在大肠杆菌中高效表达;ELISA结果显示,rRv342519-176的敏感性为39%,特异性为97.5%;rCFP10-ESAT6的敏感性为37%,特异性为95%;2种蛋白联合检测,敏感性提高到57%,特异性为95%。结论:生物信息学预测Rv3425的优势抗原表位,表达并纯化的rRv342519-176和rCFP10-ESAT6在结核抗体检测中具有一定的抗原互补性,在保持特异性的基础上可显著提高检测敏感性。

结核分枝杆菌蛋白Rv3425对细菌表型及毒力影响的研究

为探索蛋白Rv3425在结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,M.tuberculosis)中的功能,本研究以耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis,M.smegmatis)为模式菌株,构建重组了耻垢分枝杆菌Ms-Rv3425。分别将构建菌株(Ms-Rv3425)、野生株(Ms)及空载对照(Ms-Pact)接种于7H9-OADC培养基中37℃培养,观察Ms-Rv3425与Ms及Ms-Pact之间在生长速率、菌落形态、生物膜以及聚集度方面的差异。分别用低pH值以及含有十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)、氨苄西林、异烟肼及利福平的培养基进行培养,计算存活率以分析抗逆和抗药能力;用上述压力条件培养结核分枝杆菌标准株H37Ra,分析Rv3425内源表达量的变化;进行THP-1细胞感染和BALB/c小鼠攻毒实验分析菌株的毒性变化。结果显示,与Ms及Ms-Pact相比,Ms-Rv3425的菌落形态更为粗糙且隆起,成膜及聚集能力增强;在压力条件下,Ms-Rv3425表现出更高的抗逆和抗药能力,H37Ra中Rv3425的表达量也显著上调;胞内存活率及小鼠致死率更高,各脏器病理损伤更为严重。综上所述,过表达Rv3425能够改变耻垢分枝杆菌的表型,提高抗逆性、抗药性和毒力。深入探讨PPE家族蛋白Rv3425的功能,将为结核病的防治带来新的视角。

结核分枝杆菌Rv3425蛋白原核可溶性表达

目的在原核系统内获得结核分枝杆菌Rv3425蛋白可溶性表达并进行纯化,Western-blot技术初步鉴定重组蛋白的抗原性和特异性。方法将Rv3425核酸编码序列克隆至融合表达载体p ET-Dsb C中,然后进行融合蛋白Dsb CRv3425表达并实现亲和纯化,用Western-blot分析其抗原性和特异性。结果 Rv3425基因在大肠杆菌中获得可溶性表达,亲和纯化的Dsb C-Rv3425蛋白与结核病患者血清标本呈强阳性反应,与健康人血清标本呈阴性反应。结论Dsb C-Rv3425蛋白在大肠杆菌中以可溶性表达形式存在,具有较好的抗原特异性和免疫原性,对结核病诊断有潜在的应用价值。

结核杆菌重组Rv3425蛋白的结核病血清学诊断价值的评价

〔目的〕评价结核分支杆菌重组Rv3425蛋白在结核病血清学诊断中的价值。〔方法〕以重组Rv3425作为抗原,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测151份确诊结核病人、143份健康人、38份卡介苗接种阳转者和42份非结核病人血清中的抗结核抗体水平,并与结核菌素纯蛋白衍生物(PPD)、Ag85B蛋白及TB-DOT、TB-CHECK-1试剂盒的检测结果进行比较,以此来评价重组Rv3425蛋白在结核病诊断上的价值。〔结果〕Rv3425与PPD和Ag85B抗原一样能够诊断结核病人,但PPD不能有效区分结核病人和BCG接种者,Rv3425和Ag85B蛋白可以明确区分。〔结论〕虽然重组Rv3425蛋白对结核病的阳性率尚不能与试剂盒媲美,但由于其能够有效区分结核病人和BCG阳转者,在结核病诊断方面具有很大的应用价值,可以作为结核病诊断的备选抗原之一。

结核分枝杆菌Rv3245蛋白抗原免疫学特性的研究

目的:研究结核分枝杆菌Rv3425蛋白免疫学特性,评估其诊断应用价值及在结核致病性中的作用。方法:将Rv3425基因克隆至p ET28a载体中,诱导表达Rv3425融合蛋白并进行纯化;利用ELISA、Western blot分析其抗原性与特异性;流式检测该抗原对巨噬细胞凋亡的影响。结果:获得了可溶性原核表达融合蛋白Rv3425,Rv3425蛋白能刺激灭活结核分枝杆菌免疫小鼠脾细胞产生高水平的特异性IFN-γ、纯化的Rv3425蛋白能与结核感染小鼠血清特异性结合,其特异性血清抗体Ig G及Ig M在结核病人中的水平明显高于健康人,发现该蛋白能诱导巨噬细胞的凋亡。结论:本研究发现结核分枝杆菌Rv3425蛋白具有较强的抗原性且能促进巨噬细胞的凋亡,这些发现对于结核病的诊断及致病机制的研究具有重要价值。

针对潜伏结核感染的A39 DNA疫苗构建及其免疫原性研究

选取结核分枝杆菌潜伏相关抗原Rv2029c、结核分枝杆菌优秀抗原Ag85A和Rv3425,构建针对潜伏感染的结核分枝杆菌DNA疫苗pVAXI/Ag85A-Rv3425-Rv2029c(A39),并对其免疫原性进行研究。首先用聚合酶链反应(PCR)扩增Ag85A基因,构建重组质粒pVAX1/Ag85A(A);PCR扩增Ag85A-Rv3425连接片段,插入pVAX1载体,构建重组质粒pVAX1/Ag85A-Rv3425(A3);PCR扩增Rv2029c基因,插入A3,构建重组质粒pVAX1/Ag85A-Rv3425-Rv2029c(A39)。将构建成功的重组质粒转入HEK293T细胞,蛋白免疫印迹法验证质粒在真核细胞中得到表达。在大肠埃希菌BL21中成功表达和纯化去除信号肽的Ag85A、Rv3425和Rv2029c蛋白。用质粒免疫C57BL/6小鼠,共分为5组:PBS、pVAX1、A、A3和A39组,采用电脉冲导入免疫,每2周免疫1次,共3次,用酶联免疫斑点检测(ELISPOT)、酶联免疫吸附试验(ELISA)、流式细胞术等方法检测细胞免疫和体液免疫水平。结果显示,A39免疫小鼠后,能引发强烈的细胞免疫反应[γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素2(IL-2)高水平分泌],外周血CD4^+/CD8^+T细胞比值增加,CD8^+穿孔素^+T细胞比例增加。结果表明,构建的A39 DNA疫苗能引发强烈的免疫反应,显示出良好的抗结核潜力,可作为结核分枝杆菌新型候选疫苗。

针对结核分枝杆菌潜伏感染的DNA疫苗V569免疫原性及保护性的初步研究

为研究针对结核分枝杆菌潜伏感染的DNA疫苗,基于质粒A39构建了p-VAX1-Ag85B-Rv3425-Rv2029c-PPE26(V569)质粒DNA,并对其免疫原性及保护性进行初步研究。免疫性评价试验共分6组:PBS、p-VAX1-Ag85B(A)、p-VAX1-Ag85B-Rv3425(A3)、A39、V569和BCG,采用左后腿肌内注射C57BL/6小鼠,用流式细胞术和酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)分别检测细胞免疫和体液免疫水平;构建斑马鱼-海分枝杆菌潜伏感染模型,将PBS、A、A3、A39、BCG、V569分别通过腹腔注射免疫斑马鱼后,每日注射地塞米松10ug诱导海分枝杆菌复发感染,对斑马鱼肝脏进行菌落计数并绘制生存曲线。结果显示,与BCG组相比,V569能引发实验小鼠强烈的细胞免疫反应(IFN-γ高水平分泌),外周血CD4+/CD8+T细胞比例明显增加。在斑马鱼-海分枝杆菌潜伏感染复发模型中,与BCG免疫组相比,V569免疫斑马鱼后可显著减少其肝脏中海分枝杆菌数量,斑马鱼存活情况得到显著改善,表明V569 DNA疫苗可能是一种抗结核潜伏感染的候选DNA疫苗。