水生动物病原菌Ⅵ型分泌系统(T6SS)及其溶血素共调节蛋白研究进展

Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)是多种革兰氏阴性菌编码的蛋白分泌装置,在毒力因子释放、生物被膜形成、铁离子摄取、囊泡运输、环境压力适应性及细菌胞内存活等方面发挥着重要功能,在副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)和迟钝爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)等水生动物病原菌的致病过程中发挥着关键作用。然而,有关水生动物病原菌T6SS组分及其功能的报道还比较匮乏。本文对几种水生动物病原菌T6SS的生物学功能与调控机理,以及T6SS关键调控因子溶血素共调节蛋白Hcp的系统进化关系与功能等最新研究情况进行了综述,并在水生动物病原菌T6SS的生物学功能、T6SS活性调控与环境因素的关联性、T6SS与致病菌代谢之间的调控关系等方面提出未来研究建议,以期为进一步开展水生动物致病机制研究及水产养殖细菌病的防控提供新思路。

霍乱弧菌溶血素共调节蛋白(Hcp)的原核表达、纯化及多克隆抗体制备

目的原核表达、纯化霍乱弧菌溶血素共调节蛋白(hemolysin coregulatory protein,Hcp),并制备其多克隆抗体。方法PCR扩增霍乱弧菌Hcp基因并克隆入pET28a载体中构建重组表达载体;将重组载体pET28a-hcp转化E.coil BL21(DE3)中,进行表达条件优化及表达形式鉴定。获取可溶性Hcp蛋白行Ni-NTA柱纯化,纯化的Hcp蛋白免疫BALB/c小鼠以制备多克隆抗体,并用间接酶联免疫吸附试验(ELISA)检测抗体效价,以评估其免疫原性。再以Western blot法分析抗体对霍乱弧菌Hcp蛋白的特异性识别。结果重组载体pET28a-hcp的酶切片段与预期相符,测序结果与GenBank数据库中hcp基因序列一致,成功构建pET28a-hcp重组质粒,重组质粒经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达相对分子量为28kD的目的蛋白;经Ni-NTA柱纯化后获得较纯的Hcp蛋白,免疫小鼠可获得效价为1∶512000的抗Hcp多克隆抗体(anti-Hcp);Western blot鉴定结果显示anti-Hcp具有识别霍乱弧菌Hcp蛋白的特异性。结论成功获得可溶形式表达的Hcp蛋白,免疫小鼠后获得高效价的抗Hcp多克隆抗体,为后续研究Hcp蛋白在非O1/非O139群霍乱弧菌T6SS致病过程中的作用奠定了基础。

创伤弧菌溶血素蛋白的原核表达及纯化

目的构建创伤弧菌溶血素(Vibrio vulnificus cytolysin,VVC)基因原核表达质粒,表达并纯化重组蛋白。方法从创伤弧菌基因组DNA中钓取VVC基因,插入原核表达载体pET-32a(+)中,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达的重组蛋白用镍离子金属螯合柱纯化,采用SDS-PAGE和Western blot进行鉴定。结果重组表达质粒pET-32a(+)-VVC经双酶切及测序证明,VVC基因长度为1 371 bp,与GenBank中登录的VVC基因序列同源性为99%;表达的融合蛋白相对分子质量约为71 000,主要以包涵体形式表达,表达量达菌体总蛋白的50%;纯化的重组蛋白纯度大于90%,可与创伤弧菌免疫的小鼠血清特异性结合。结论已在大肠杆菌中高效表达了VVC蛋白,并进行了纯化,为创伤弧菌诊断试剂盒的研制提供了材料,也为进一步深入研究其结构功能域、生物学活性及创伤弧菌的致病机制奠定了基础。

人源抗创伤弧菌溶血素蛋白单链抗体的筛选及初步鉴定

目的 从天然单链（scFv）大容量噬菌体抗体库中筛选特异性抗创伤弧菌溶血素蛋白（vibrio vulnificus haemolysin,VVH）的scFv并进行初步鉴定.方法 以表达纯化后的VVH为靶抗原,采用酸洗脱的方法从天然大容量噬菌体抗体库中筛选人源抗VVH噬菌体单链抗体,并将噬菌体抗体的上清梯度稀释后感染HB2151菌,经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导表达后获得抗VVH蛋白可溶性单链抗体,ELISA检测其与抗原结合活性,DNA序列测定鉴定抗体序列.结果 经过4轮筛选,共筛选到22株可以与VVH结合的噬菌体阳性克隆,其中8株获得可溶性表达,DNA序列分析表明获得3株可变区基因型不同的单链抗体.结论 利用大容量噬菌体抗体库筛选技术获得抗创伤弧菌溶血素蛋白的可溶性抗体,为创伤弧菌感染的治疗奠定了基础.

猪链球菌2型溶血素成熟蛋白的原核表达及其生物学特性与免疫保护性

根据猪链球菌2型溶血素(SLY)的基因序列设计引物,以江苏分离株SS2-1的基因组为模板,扩增除信号肽序列外的溶血素成熟蛋白基因,并克隆到表达载体pET-32α(+)中,转化大肠杆菌BL21(DE3)。重组菌经1 mmol/L IPTG诱导,在37℃下4 h时表达产物(分子量约为7.2×104)达到高峰,表达量约占菌体总蛋白质的20%,表达产物在上清和包涵体中各占一半。将上清经镍柱亲和层析纯化,纯化蛋白质经Western blotting鉴定呈阳性,对绵羊红细胞、鸡红细胞的溶血效价分别为1.707×105HU/mg、4.267×104HU/mg,并可引起HEp-2和Vero细胞的颗粒增多、圆缩和脱落。纯化蛋白质对BALB/c小鼠的免疫保护率为83.3%(5/6)。这为进一步研究SLY致病机理和研制猪链球菌新型疫苗奠定了基础。

鸭疫里默氏杆菌假定溶血素相关蛋白基因Riean_0415的原核表达及溶血活性检测

为了分析鸭疫里氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)假定的含CBS结构域的溶血素相关蛋白(hypothetical hemolysinrelated protein,HRP)的功能,本研究根据血清10型鸭疫里氏杆菌HXb2株Riean_0415基因的核苷酸序列,设计了1对特异性引物,采用PCR扩增了Riean_0415基因,并进行了序列测定与分析。然后将Riean_0415基因克隆到原核表达载体p ET-43.1a,再用亲和层析纯化获得诱导表达的重组蛋白r HRP。溶血活性检测结果表明表达的重组蛋白r HRP具有裂解鸭红细胞的活性。本研究结果为进一步研究r HRP蛋白的功能和鸭疫里默氏杆菌的溶血机制等奠定了基础。

2型猪链球菌中国强毒株溶血素样蛋白基因的原核表达及其抗血清制备

目的克隆2型猪链球菌溶血素样蛋白(Hemolysin-like protein,HLP)编码基因并进行原核表达,纯化重组蛋白并制备相应的多克隆抗体。方法采用PCR法,从2型猪链球菌中国强毒株05ZYH33基因组扩增基因hlp,构建重组表达质粒pET32a::hlp,转化E.coliBL21(DE3),筛选阳性转化子进行IPTG诱导表达,SDS-PAGE鉴定表达产物;His亲和层析柱纯化重组蛋白;重组蛋白免疫新西兰兔制备多克隆抗体,间接ELISA和Western blot检测多抗血清。结果构建的重组质粒在宿主菌中可高效表达,His亲和层析柱纯化获得较高纯度的重组蛋白;重组蛋白免疫新西兰兔后获得高效价的抗血清。结论在原核系统中成功地表达了hlp基因编码的蛋白,并以重组蛋白为抗原制备出高效价的多抗血清,为进一步研究hlp基因的功能奠定了基础。

细菌Ⅵ型分泌系统溶血素共调节蛋白研究进展

Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ secretion system,T6SS)是革兰阴性菌中的一种重要的分泌系统,可参与细菌的致病性,并与生物膜的形成、识别异己和应激反应以及细菌耐药性的获得有关。溶血素共调节蛋白(hemolysin co-regulated protein,Hcp)是T6SS的核心组成部分,构成其内管结构,形成六聚环允许效应物质通过,并可保护效应物质避免其被降解。对Hcp蛋白功能的探讨及阐述T6SS的作用机制至关重要。研究发现,Hcp是一种在不同细菌中具有多样功能的分泌蛋白,如可影响细菌的运动能力、黏附能力、在靶细胞内定植的水平、参与细菌间竞争的能力、在动植物宿主内定殖的能力以及影响细菌的生物膜形成等。现将T6SS的核心组分Hcp的研究进展作一简明的概述,从而为全面认识T6SS的功能并深入探讨其作用机制提供参考依据。

四川S.suis 2强毒株溶血素样蛋白HLP序列信息分析及克隆表达产物活性检测

对四川猪链球菌2型(S.suis 2)强毒株05ZYH33溶血素样蛋白(hemolysin-like protein,HLP)编码基因hlp进行序列信息分析、分子克隆表达及溶血活性检测,深入探讨HLP的致病机制.用Blast和Clustal X程序对HLP进行基因同源性分析,用Signal P 4.1和TMHMM Server 2.0分析HLP氨基酸序列.设计合成hlp引物进行PCR扩增,先后将hlp克隆入p MD-18T载体和p ET30a表达载体中,构建p ET30a::hly原核表达质粒.将重组质粒转化至E.coli BL21中诱导表达,并对重组HLP蛋白进行纯化和溶血活性检测.同源性分析表明HLP与多种具有溶血活性的蛋白相似性较高.氨基酸序列分析发现HLP具有信号肽和跨膜区,且由DUF21、CBS和Cor CHly C 3部分组成.序列测定显示hly片段全长1 335 bp,编码445个氨基酸.重组质粒经诱导表达和纯化后电泳显示,HLP分子量约为70 k Da,具有溶血活性.结果表明,HLP是一个膜结合蛋白,不同于能够分泌到细胞外的溶血素Suilysin.重组HLP具有一定的溶血效价,此可能与致病相关.

牛源化脓隐秘杆菌溶血素的重组表达及其间接ELISA检测方法的建立

为了建立检测牛源化脓隐秘杆菌抗体的间接ELISA检测方法,试验对分离的牛源化脓隐秘杆菌溶血素(pyolysin,PLO)基因序列进行分析,截去信号肽与跨膜区域后进行碱基优化,合成PLO基因片段,连接至原核表达载体pET-30a中,转化至Arctic Express(DE3)大肠杆菌感受态后诱导表达并纯化,以纯化后的重组蛋白作为抗原包被96孔板,建立牛源化脓隐秘杆菌PLO抗体间接ELISA检测方法,确定检测方法的临界值、特异性、敏感性、重复性,并用建立的方法对临床血清样本进行检测。结果表明:成功构建了重组原核表达质粒pET30a-PLO,实现了重组蛋白在Arctic Express(DE3)大肠杆菌感受态中的表达,并建立了用于检测牛源化脓隐秘杆菌PLO抗体的间接ELISA检测方法。该检测方法的临界值为0.354,与常见牛细菌阳性血清无交叉反应,阳性血清稀释至320倍检测仍高于临界值;批内、批间检测变异系数均小于5%;对10份已知阳性血清进行检测,阳性检出率为100%,80份临床牛血清的阳性检出率为21.25%(17/80)。说明该方法具有良好的特异性、敏感性、重复性,可用于牛源化脓隐秘杆菌感染的快速检测与流行病学调查。

梅毒螺旋体溶血素生物信息学分析

目的 本研究旨在对梅毒螺旋体(Tp)的5种溶血素进行进一步的生物信息学分析,为后续研究溶血素家族蛋白在Tp致病过程中的致病机制提供依据。方法 通过使用NCBI、BLAST、CDD、BioEdit、ExPASy、SignalP、TMHMM、MEGA、PSORTb 3.0、ABCpred等生物信息学分析方法分析梅毒螺旋体溶血素家族蛋白的一般性质、信号肽、糖基化、磷酸化位点、亚细胞位置、二级结构、功能结构域及抗原表位。结果 预测了Tp中5个溶血素家族蛋白一般性质,Tp1037功能结构域不同于其余4种,Tp0028含有1个信号肽,Tp0027含有1个糖基化位点,Tp0027和Tp1037有多个跨膜结构域,5个溶血素家族蛋白均含有多个磷酸化位点和B细胞、T细胞表位。结论 Tp含有5个溶血素家族蛋白基因,提示Tp入侵宿主时这些基因产物极有可能通过其膜成孔毒性损伤靶细胞,从而致病。

环介导等温扩增技术快速检测副溶血性弧菌

目的建立一种检测副溶血性弧菌(Vp)快速且特异的环介导等温扩增(LAMP)检测方法。方法针对副溶血性弧菌不耐热溶血素(tlh)基因特异性序列的6个位点设计4条LAMP引物,65℃保温约60 min,完成对副溶血性弧菌的扩增,扩增产物经肉眼、SYBRGreen I染色、电泳和酶切鉴定。利用LAMP和普通PCR方法同时检测1株副溶血性弧菌和12株非副溶血性弧菌来验证LAMP方法的特异性;将副溶血性弧菌菌液作一系列10倍稀释后用LAMP和PCR方法进行检测,比较两者敏感性。结果 1株副溶血性弧菌出现LAMP扩增反应:通过肉眼、SYBR Green I染色和电泳均能观察到LAMP扩增产物的出现,酶切证实了LAMP产物的特异性;12株非副溶血性弧菌未出现LAMP扩增。LAMP检测tlh基因的特异性和敏感性与普通PCR相同,LAMP检测tlh基因的检测下限为15 cfu/mL。结论建立了一种快速、敏感、特异的副溶血性弧菌检测方法,适合日常监测及快速检测的需要。

弓形虫Tg Hly-Ⅲ蛋白诱导虫体从宿主细胞逸出

目的检测外源性弓形虫三型溶血素(TgHly-Ⅲ)蛋白诱导弓形虫逸出的效果和分子机制。方法通过在线软件预测TgHly-Ⅲ的功能与结构,外源表达TgHly-Ⅲ蛋白,并用其孵育感染弓形虫的宿主细胞,用流式细胞仪在不同时间点检测逸出虫体数目;用免疫印迹检测宿主细胞凋亡相关蛋白的表达水平;用不同阻断剂阻断虫体钙离子、运动能力和细胞凋亡、程序性坏死通路,检测TgHly-Ⅲ诱导虫体逸出效果。结果 TgHly-Ⅲ在序列上具有较高的保守性,具有膜穿孔功能;外源表达的TgHly-Ⅲ可有效诱导弓形虫从宿主细胞逸出,并且此种逸出依赖于虫体内钙离子和虫体的运动能力;阻断宿主细胞凋亡途径后,TgHly-Ⅲ诱导虫体逸出效率显著降低,并且TgHly-Ⅲ孵育可以提高宿主细胞凋亡相关蛋白Bax的表达和JNK、p38的磷酸化水平。结论 TgHly-Ⅲ可以通过细胞凋亡途径诱导虫体从宿主细胞逸出,这类逸出与虫体钙离子和运动能力有关。

类鼻疽杆菌Ⅵ型分泌系统蛋白Hcp1的重组表达及免疫学性质鉴定

目的重组表达类鼻疽杆菌Ⅵ型分泌系统溶血素共调节蛋白1(hemolysin coregulated protein 1,Hcp1),并对其免疫学性质进行鉴定。方法利用DNA重组技术以pET-28a表达系统在E.coli BL21(DE3)中重组表达Hcp1;通过亲和层析制备高纯度Hcp1蛋白;采用腹腔注射免疫小鼠制备抗Hcp1血清,ELISA检测抗体滴度,免疫印迹及免疫荧光分析抗体的免疫反应性。结果成功获得纯度达95%的重组Hcp1蛋白,该蛋白免疫小鼠后获得的抗血清具有较好的特异性和较高的抗体滴度(1∶512000),表现出良好的免疫原性和免疫反应性。结论成功制备了具有生物学活性的Hcp1重组蛋白及其抗血清。

化脓性链球菌溶血素O活性结构重组蛋白的制备

生物信息分析化脓性链球菌溶血素O(streptolysin O,Slo)蛋白结构表明,Slo蛋白除含有由461氨基酸残基组成的溶血活性结构域Thiol_cytolysin外,在N端还有一跨膜结构域。利用pET101-GENE蛋白表达系统,成功构建出表达具有Slo活性重组蛋白的重组子,采用镍柱亲和层析分离技术,纯化目的蛋白;纯化蛋白SDS-PAGE检测分析表明,重组蛋白与预测的溶血活性结构域的分子量相一致;溶血实验显示,纯化重组蛋白具有溶血活性。以纯化的重组蛋白为免疫原,对大鼠进行4次免疫,所获得免疫血清经Elisa检测,抗Slo血清效价达到1∶12 800;Western blot检测猪链球菌、马链球菌和化脓性链球菌中的链球菌溶血素结果显示,抗Slo多克隆抗体仅能与化脓性链球菌溶血素O发生反应,表明研究制备的化脓性链球菌溶血素O活性结构重组蛋白抗原具有较好的特异性,所制备的抗原Slo可用于进一步开发抗链球菌溶血素O(ASO)试剂盒。

鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统溶血素-联合调节蛋白研究进展

鲍曼不动杆菌是一种革兰氏阴性的非发酵致病菌,在医院环境中广泛存在,并且已经成为医院获得性感染的重要病原体之一。近年来,由于抗菌药物的广泛应用,导致多重耐药鲍曼不动杆菌引起的感染和暴发流行,给临床治疗带来了极大的挑战。有研究表明,细菌Ⅵ型分泌系统与细菌的致病性相关。本文综述了鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统及主要功能蛋白(溶血素-联合调节蛋白)的研究进展,以期为进一步研究鲍曼不动杆菌的致病机制提供基础。

铜绿假单胞菌溶血素共调节蛋白的表达纯化及抗血清的制备

目的纯化铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)溶血素共调节蛋白(Hemolysin co-regulated protein,Hcp)并制备抗血清。方法从NCBI网站查到铜绿假单胞菌Hcp蛋白序列,采用Signal IP 4.1预测定位及信号肽情况;登录Swiss model网站预测三级结构情况;登录www.iedb.org网站预测其B细胞表位。根据Hcp基因序列设计特异性引物,以铜绿假单胞菌基因组DNA为模板,PCR扩增Hcp基因,经双酶切后连到pET28a。将重组质粒pET28a-Hcp转化大肠埃希菌BL21(DE3),然后用IPTG诱导重组Hcp蛋白表达。使用镍柱亲和层析法纯化目的蛋白。用Hcp蛋白免疫BALB/c小鼠,ELISA法检测抗血清效价。结果 Hcp定位在细菌细胞浆,无信号肽,6个单体蛋白组成一个环状的中空结构,含有多个B细胞表位。构建的表达质粒pET28a-Hcp能表达23.9×10~3大小的Hcp蛋白,镍柱层析后得到高纯度的Hcp蛋白,重组Hcp蛋白诱导的抗体效价大于1∶10 240。结论成功重组表达铜绿假单胞菌Hcp蛋白及高滴度的抗血清,为研究Hcp的功能奠定了实验基础。

生物大分子纳米孔分析技术研究进展

脱氧核糖核酸穿越纳米孔动力学研究以及利用纳米孔开展新型DNA测序技术研究是后人类基因组计划的热点之一。本文对生物纳米孔、固态纳米孔以及纳米孔生物大分子识别技术的研究现状进行了归纳和总结,并对该领域的发展趋势进行展望。

利用酒精酵母细胞表面展示技术制备活疫苗及其潜在应用

最近几年,出现把有关的基因在宿主表达之后的目的蛋白分泌并固定在细菌、病毒和酵母菌细胞表面上的技术—表面展示技术。在这些宿主中,酒精酵母菌是最佳的微生物。本文对利用酒精酵母细胞表面展示技术制备活疫苗的基本原理,在酵母细胞表面展示蛋白质的优点,以及哈维氏弧菌溶血素蛋白在酵母菌细胞表面上展示及其作为活疫苗的潜在应用作了综述。研究结果表明在酒精酵母菌细胞表面上展示的哈维氏弧菌溶血素蛋白在海洋动物中具有很好的免疫原性和免疫保护性。

芪杞参颗粒对小鼠的细胞免疫和体液免疫功能的影响

目的研究芪杞参颗粒对小鼠的细胞免疫和体液免疫功能的影响。方法 6周龄昆明种小鼠分空白对照组、芪杞参颗粒高、中、低剂量组,小鼠腹腔注射鸡红细胞混悬液,观察芪杞参颗粒对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响;制备绵羊红细胞(SRBC),观察血球凝集程度,测定血清溶血素;以靶细胞(YAC-1细胞)与脾细胞(效应细胞)的反应检测芪杞参颗粒对小鼠自然杀伤(NK)细胞活性的影响;采用淋巴细胞转化法观察芪杞参颗粒对细胞免疫的影响;计算小鼠胸腺质量/体质量及脾脏质量/体质量为脏器系数观察芪杞参颗粒对小鼠脏器的影响。结果与对照组比较,芪杞参颗粒显著增加小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能;对小鼠体液免疫功能有一定的增强作用;可增强小鼠NK细胞活性;对刀豆蛋白(Con)A诱导下的小鼠淋巴细胞转化有增强作用;对脏器系数没有显著的影响。结论芪杞参颗粒具有明显的免疫调节作用,预示其有良好的应用前景。