重组人卵透明带蛋白及其多克隆抗体对精子-透明带结合的影响

为了探讨毕赤酵母表达的重组人卵透明带ZP3蛋白(recombinant human zona pellucida-3 protein,rhZP3)及其多克隆抗体对小鼠和人精卵结合的影响,采用不同浓度的rhZP3以及空白培养液分别处理小鼠精子,然后再与小鼠卵子进行结合实验,观察经过不同处理的精子对透明带黏附及体外受精率的影响;用rhZP3以及空白培养液分别处理人精子,然后再与人卵子进行结合实验,观察经过不同处理的精子对透明带黏附的影响;用抗rhZP3抗体与阴性血清分别处理小鼠和人卵子,再与精子进行结合实验,观察多克隆抗体对精子粘附以及小鼠体外受精率的影响。实验结果表明,rhZP3和抗rhZP3多克隆抗体既能抑制人的体外精卵结合,也能抑制小鼠体外精卵结合,提示rhZP3具有天然透明带的特性,有发展成避孕疫苗和作为检测透明带抗体检测试剂的可能。

重组人卵透明带ZP3蛋白在毕赤酵母中的表达

利用P .pastoris表达人卵透明带ZP3蛋白。设计特定引物从全长hZP3cDNA上扩增含跨膜区序列的人卵透明带ZP3基因片段 ,并在N末端接上串联组氨酸编码序列的重组基因序列 ;扩增片段插入表达载体pPIC9K中 ;线性化后的重组质粒转入P .pastoris中 ,用高浓度G4 18筛选高拷贝菌株 ,然后甲醇诱导目的蛋白表达。用SDS PAGE和Westernblot分析表达产物。结果发现P .pastoris表达的人ZP3蛋白可以分泌到培养液中 ,并且可溶性好。纯化前后的重组人ZP3蛋白均能与兔抗猪ZP3蛋白抗体发生交叉反应 ,证实表达的目的蛋白具有反应原性。

卵透明带DNA避孕疫苗pVAX1-pZP3α的构建及其在体外的表达

目的:构建pVAX1-pZP3α,探讨其在体外的表达,研制卵透明带DNA避孕疫苗.方法:利用基因工程的方法构建卵透明带DNA避孕疫苗pVAX1-pZP3α,用脂质体法转染Hela细胞并采用RT-PCR和Westernblot检测卵透明带抗原pZP3α的体外表达.结果:构建了卵透明带DNA避孕疫苗pVAX1-pZP3α,并在体外表达系统检测到卵透明带抗原pZP3αmRNA和pZP3α的表达.结论:正确构建了卵透明带DNA避孕疫苗pVAX1-pZP3α.

少量人类精子以空卵透明带为冻贮载体的冷冻保存

目的:探讨空卵透明带作贮存载体冷冻保存少量人类精子。方法:将人或金黄地鼠卵内的细胞成份全部除去,制备成空卵透明带,分别显微注入人睾丸精子、附睾精子和射出精子后冷冻保存,并与正常供精者射出精子作对照。结果:解冻后卵透明带在溶液中容易识别寻找,卵透明带内的精子易于观察。附睾精子组(n=11)与供精者射出精子组(n=7)的冷冻精子活动率和存活率无显著性差异(P>0.05),但睾丸精子组(n=7)这两项参数值均显著低于附睾精子和射出精子组(P<0.01)。含6％、7.5％和9％不同甘油浓度的冷冻保护剂,对冷冻精子活动率无显著性影响(P>0.05);冻贮于人和金黄地鼠空卵透明带内的精子,两者的冷冻精子活动率也无显著性差异(P>0.05〕。结论:空卵透明带是冻贮少量人类精子的合适载体。

人卵透明带蛋白ZP3a和ZP3b肽段的免疫原性及其抗血清体外抑制人精子-半透明带结合

分析大肠杆菌表达的重组人卵透明带-3(r-huZP3)蛋白两个肽段(r-huZP3a22-176及r-huZP3b177-348)的免疫原性,比较两者抗血清体外抑制人精子-半透明带结合的能力。以制备性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)纯化的大肠杆菌表达蛋白为抗原, 主动免疫新西兰兔产生抗huZP3a22-176及huZP3b177-348抗血清;通过ELISA测定比较两者的抗体应答水平:以蛋白印迹和免疫组化方法测定两者抗血清同重组表达蛋白、天然人卵ZP以及卵巢组织的反应性;通过竞争性半透明带结合试验 (hemizona assay,HZA)观察两者抗血清体外抑制人精子-ZP结合能力。结果显示:未与大分子蛋白载体耦联的r-huZP3a22-176 和r-huZP3b177-348抗原都在免疫兔中产生了较高的抗体滴度,而且它们的抗血清可识别大肠杆菌表达的各自重组ZP3肽以及人卵细胞表面天然ZP,两者抗血清也都能在体外抑制人精子-ZP结合。由此可见,r-huZP3a22-176及r-huZP3b177-348蛋白具有良好免疫原性,所产生抗血清也都显示出细胞和组织特异性。因此,单一或合并两个huZP3肽段均可作为抗原研制检测不明原因性不孕妇女中是否存在抗自身ZP抗体的诊断试剂盒,另外它们的抗血清也能用于鉴定已知huZP3表位肽段的最小B-细胞表位基序。

草兔卵透明带3(ZP3)基因的克隆及序列分析

根据GenBank中欧洲兔ZP3mRNA序列设计特异性引物,以草兔卵巢组织总RNA为模板,通过RT-PCR技术首次克隆得到草兔ZP3cDNA编码区,命名为hZP3(GenBank登录号:KC447289)。生物信息学分析表明:扩增出的hZP3基因编码序列长1 260bp,编码419个氨基酸,包含一个完整的开放阅读框(ORF)。与欧洲兔ZP3基因核苷酸一致性高达96%。预测的ZP3蛋白具有ZP家族典型特征。系统进化树显示其与欧洲兔亲缘关系最近,其次是啮齿目动物,符合物种进化规律。hZP3基因编码区的成功克隆,为进一步利用该基因通过免疫不育手段防治森林草兔危害提供了基础。

非融合膜外型猪卵透明带-3β蛋白在原核系统中的表达

目的:通过基因工程的方法在原核表达系统中表达去除了信号肽和跨膜区的膜外型猪卵透明带蛋白pZP3β。方法:设计适宜引物,采用PCR方法,在基因水平对膜外型pZP3β的翻译起始序列进行适当调整,获得的基因克隆入pET-3c载体,并进一步在大肠杆菌E.coli BL21(DE3) pLysS中表达。结果:得到表达率约10%的非融合膜外型pZP3β蛋白的表达,并经Western-blot鉴定为目的蛋白。结论:外源蛋白在不改变氨基酸序列条件下,在基因水平的适当调整可以有效提高其表达率。

壳聚糖-卵透明带DNA纳米微囊的制备及其体外表达

目的:发展壳聚糖-卵透明带口服DNA粘膜免疫避孕疫苗.方法:首先利用基因工程技术构建含卵透明带特异抗原pZP3αDNA的真核质粒表达载体pVAX1-pZP3α,然后用壳聚糖C390包被pVAX1-pZP3α重组质粒制备免疫微囊,测定免疫微囊对质粒DNA的包裹率,用原子力显微镜(AFM)观察壳聚糖-DNA微囊的形态结构,并体外转染HeLa细胞,用间接免疫荧光法(IIF)检测pZP3α的瞬时表达.结果:pZP3αDNA正确插入到载体pVAX1中并与壳聚糖C390形成纳米免疫微囊,对重组质粒pVAX1-pZP3α的包裹率达90%以上.AFM成像技术显示这些微囊的直径为100nm到300nm不等,平均为224 6nm,形状为球形、椭圆形等.体外转染HeLa细胞用IIF法检测到了抗原pZP3α在细胞内的表达.结论:壳聚糖-卵透明带口服DNA纳米免疫微囊制备成功,为进一步发展更安全、方便、有效的卵透明带DNA避孕疫苗打下了基础.

分子佐剂C3d增强草原兔尾鼠卵透明带3DNA疫苗的免疫应答

为增强免疫不育的效果,探讨分子佐剂C3d对草原兔尾鼠透明带3(LaguruslagurusZonaPellucida3,LZP3)基因免疫的调节作用。构建了含3个拷贝C3d的lzp3基因真核细胞表达质粒pcDNA3-LZP3-C3d3(pcD-LC),以不含C3d的质粒pcDNA3-LZP3(pcD-L)为对照,体外转染HeLa细胞,RT-PCR和Westernblot分别检测到lzp3mRNA和蛋白的表达。对NIH雌性小鼠肌肉进行基因免疫注射,ELISA结果表明pcD-LC免疫诱导的特异性抗LZP3-IgG水平明显高于pcD-L对照组(P<0.05),且有长期免疫应答效应;MTT结果显示pcD-LC能够诱导淋巴细胞增殖活性的提高。抗生育实验表明pcD-LC免疫组显著降低窝产仔数(P<0.05),且卵巢切片正常。研究结果证实C3d能够增强lzp3DNA疫苗的特异性免疫应答并达到抗生育效果,为DNA疫苗控制草原兔尾鼠的深入研究提供了基础。

草原兔尾鼠卵透明带3基因重组腺病毒载体的构建及表达

目的:探索制备免疫不育疫苗的新途径,获得草原兔尾鼠卵透明带3(LZP3)重组腺病毒减毒活疫苗。方法:将LZP3基因亚克隆到穿梭质粒pShuttle-CMV上,采用细菌内同源重组"两步转化法"构建携带LZP3基因的重组腺病毒载体。获得的重组腺病毒载体线性化后转染HEK293细胞,包装成病毒颗粒。PCR鉴定重组腺病毒,继而用鉴定正确的重组腺病毒感染HeLa细胞,并以RT-PCR、Western blot检测LZP3的转录和表达。结果:成功构建了携带LZP3基因的重组腺病毒pAd-LZP3载体,其转染293细胞后包装出重组病毒,PCR证实LZP3基因已整合至腺病毒基因组中,病毒的滴度可达1.2×1010pfu/L。RT-PCR和Western blot检测表明RAd-LZP3感染的HeLa细胞中LZP3基因能够有效转录和表达。结论:制备的RAd-LZP3可成功表达LZP3基因,为后续开展RAd-LZP3免疫动物的研究奠定了基础。

人卵透明带重组融合基因及其表达载体的构建

目的构建人卵透明带蛋白3(zonapellucida3,ZP3)/GST蛋白融合基因原核表达载体。方法利用PCR法扩增出去N端的信号肽和C端的跨膜区huZP3成熟蛋白编码基因。先将其克隆到pGEM-T载体,进行序列测定和分析,然后将huZP3核心DNA片断克隆入GST蛋白融合原核表达载体pGEX4T-1内。结果获得一个核苷酸长度约为1000bp的基因,与GenBank(NCBI:M60504)公布的ZP3基因序列有99%的同源性,DNA序列分析发现,有一个氨基酸出现变异。酶切鉴定后证明ZP3基因完整插入GST融合蛋白原核表达载体pGEX4T-1中。结论成功构建出含ZP3基因的GST融合蛋白原核表达载体。

卵透明带ZP3的研究及其应用

卵透明带蛋白围绕在卵母细胞外 ,在受精过程中起着重要作用。ZP3蛋白是卵透明带蛋白家族中的重要成员 ,在功能上 ,ZP3作为初级精子受体 ,起始精卵结合和顶体反应。由于ZP3在受精中的重要作用 ,它成为免疫避孕的有效靶点。ZP3蛋白疫苗和DNA疫苗可以诱导机体产生较强的免疫反应 ,导致生育降低 ,同时带来一定程度的副作用。

犬卵透明带3(CZP3)DNA疫苗免疫有效降低小鼠生育能力

目的构建以犬卵透明带3(CZP3)为靶抗原的DNA避孕疫苗,并对其免疫效果及抗生育能力进行初步评价。方法提取犬卵巢总RNA,反转录PCR扩增CZP3基因,利用Prot Scale、TMHMM、Signal P、Inter Pro Scan、PREDICT PROTEIN、同源模建等生物信息学方法对CZP3基因进行分析,构建携带目标抗原CZP3的DNA疫苗pc DNA-CZP3,进行小鼠免疫实验,对DNA疫苗的免疫效果、抗生育水平进行综合评价。结果 CZP3基因序列共编码426个氨基酸,其在N端和C端各有1个疏水区,N端前22个氨基酸为信号肽,C端有1个由细胞外到细胞内的跨膜螺旋。CZP3有8个B细胞表位。DNA避孕疫苗pc DNA3-CZP3能够诱导小鼠产生较高的抗体水平,免疫组小鼠平均产仔数显著低于空白对照组和阴性对照组。结论成功构建能显著降低小鼠生育能力的犬避孕DNA疫苗pc DNA3-CZP3。

猪卵透明带-3β截短型蛋白在原核系统中的表达研究

目的:制备具有猪卵透明带-3β抗原活性的截短型pZP3β蛋白(tunc-pZP3β),以便对该蛋白的抗原表位区域作深入研究。方法:采用PCR方法扩增原cDNA中编码第130个氨基酸到第290个氨基酸的DNA序列。获得的tunc-pZP3β基因片段通过引入其两端的NdeⅠ和BamHⅠ酶切位点被定向插入pET-3c质粒T7强启动子下游的多克隆区,筛选出重组子,经DNA测序验证正确后,转化表达菌株BL21(DE3)pLysS,再用IPTG对重组菌体进行诱导。结果:SDS-PAGE分析表明tunc-pZP3β在大肠杆菌系统中高水平表达,且在WesternBlot免疫印迹中能被特异性抗体识别。结论:对适当的抗原表位序列进行保留而截去两端一定的氨基酸序列,所获得的截短型蛋白能够实现在大肠杆菌中高效表达,这有利于深入研究该蛋白核心区域的功能。

重组人卵透明带蛋白(rhZP3)的生物活性研究

为了研究毕赤酵母表达的重组人卵透明带蛋白(rhZP3)的生物活性,分别用空白培养液,含孕酮或rhZP3的培养液对人精子进行顶体诱发实验,用考马斯亮蓝染色法对顶体状态进行评价;用不同浓度的rhZP3以及空白培养液分别处理精子,然后再与卵子进行结合实验,观察经过不同处理的精子在精卵结合中的情况;用抗rhZP3抗血清与阴性血清分别处理卵子,再与精子进行结合实验,观察经过不同处理后的卵子在精卵结合中的情况。rhZP3诱发顶体反应实验结果显示,rhZP3处理组与空白对照组之间差异显著(P<0.01);精卵结合实验结果显示,各实验组和对照组之间存在显著性差异(P<0.01),rhZP3、抗rhZP3抗体均能抑制精卵结合。实验结果表明,rhZP3具有天然人卵透明带蛋白相似的活性。

鼠卵透明带3在Pichia pastoris酵母中的分泌表达

本研究通过酵母Pichiapastoris表达鼠卵透明带 3(mZP3)蛋白 ,获得控制害鼠生育研究的抗原物质。根据国际基因库已发表的mZP3基因序列设计引物 ,并分别在 5’引物和 3’引物中引入EcoRI和XbaI酶切位点。经PCR扩增 ,将mZP3克隆至穿梭质粒pGAPZαA上 ,获得的重组穿梭质粒pGAPZαA mZP3经线性化后 ,采用LiCl法转入毕赤酵母SMD1 1 68菌株中 ,Zeocin+ 筛选阳性克隆 ,酵母发酵上清液进行SDS PAGE和Western blot检测 ,结果表明mZP3在酵母中得到了特异性表达 ,表达产物的分子量约为 60kDa ,说明mZP3能够在酵母真核系统中成功表达 ,并可以用作mZP3免疫不育控制鼠害的检测抗原。

草原兔尾鼠和昆明白小鼠卵透明带3 DNA疫苗免疫不育效果的研究

为探讨不同种类小鼠卵透明带3(zp_3)的免疫不育效果,并筛选高效且具有物种特异性的DNA抗生育疫苗,本研究选择草原兔尾鼠卵透明带3(Lzp_3)和昆明白小鼠卵透明带3(Mzp_3)构建不同的DNA抗生育疫苗表达载体,pcDNA3-mzp_3(pcD-M)、pcDNA3-lzp_3(pcD-L)、pcDNA3-aat- comp-mzp_3(pcD-ACM)和pcDNA3-aat-comp-lzp_3(pcD-ACL)分别免疫NIH小白鼠。研究中用水动力转染技术取代传统的Hela细胞真核转染检测小鼠体内真核表达情况,结果表明四种质粒均能在小鼠肝脏中进行表达:ELISA图示表明重组质粒均能使小鼠激发较高水平的特异性抗体;抗生育结果表明四种DNA疫苗均具有免疫不育的效果(P<0.05),其中pcDNA3-aat-comp-mzp_3(pcD-ACM)的免疫效果最好(P<0.01);卵巢病理切片H.E染色结果显示pcD-M和pcD-L组卵巢结构与对照小鼠区别不大,而pcD-ACL和pcD-ACM组卵巢结构发生病理性变化。结果初步说明草原兔尾鼠和昆明白小鼠卵透明带3对NIH小白鼠均有抗生育效果,但不具有物种特异性。

猪卵透明带-3β蛋白核心片断在E.coli中的表达

目的:探讨通过基因工程的方法在大肠杆菌中表达猪卵透明带蛋白pZP3b的核心片断。方法:采用PCR方法扩增原cDNA中编码第44-306个氨基酸的pZP3β核心片断的DNA序列,克隆入pET-3c载体进而在大肠杆菌E.coliBL21(DE3)pLysS中表达。结果:表达的pZP3β核心蛋白占菌体总蛋白的15%,并经Western-blot鉴定为目的蛋白。结论:pZP3β核心片断在大肠杆菌中获得较高的表达,有利于产物的纯化,为后续阐明pZP3β核心区域的性质和相关抗生育研究打下了基础。

口服草原兔尾鼠卵透明带3纳米乳剂DNA疫苗免疫效果研究

用免疫不育疫苗控制有害动物的数量成为动物种群数量控制的一个有效措施,对于大多数动物来说,口服饵料发送系统是最好的选择。但是口服疫苗容易产生耐受,且生物利用度低,利用多聚物包裹口服疫苗是一种打破口服耐受,提高其生物利用度的新途径。本文以纳米乳剂作为草原兔尾鼠卵透明带3(Lugurus zone pellucida 3,LZP3)DNA疫苗的发送载体,探讨通过口服途径增强小鼠的免疫效果和抗生育率。用纳米乳剂包裹lzp3DNA疫苗后,采用强阴离子交换色谱法测定纳米乳剂的包封率,将制备好的质粒纳米乳剂lzp3 DNA疫苗通过口服饵料免疫小鼠,检测到免疫后小鼠的体内产生了特异性的抗LZP3的IgG和IgA。对免疫后小鼠进行抗生育实验,分析生育后免疫小鼠的卵巢病理切片。研究结果表明,用质粒纳米乳剂lzp3 DNA疫苗通过口服途径免疫,在小鼠的血清和粘液中检测到了特异性的抗LZP3的IgG和IgA,同时也产生了相应的抗生育作用,表明纳米乳剂作为口服不育疫苗的发送载体是可行的,为草原兔尾鼠鼠害的防治提供了理论基础。