细粒棘球蚴重组抗原蛋白BCG-egG1Y162免疫原性的初步研究

目的初步研究细粒棘球蚴重组抗原蛋白BCG-egG1Y162的免疫原性。方法选取60只小鼠分别分为3组实验组、重组卡介苗组和正常组小鼠分别注射重组抗原蛋白BCG-egG1Y162、重组卡介苗(BCG)和生理盐水(NS)。在免疫的第0、2、4、6、8周收集各组小鼠的血清,通过酶联免疫吸附法(ELISA法)检测血清中抗体IgG的动态变化水平。在第8周随机处死各组一半数量的小鼠提取脾淋巴细胞,分别通过四甲基偶氮咗蓝实验(MTT法)以及ELISA法检测小鼠脾淋巴细胞体外增殖反应和细胞上清中IFN-γ、IL-4的水平变化。在免疫后第8周用活棘球蚴原头蚴感染各组存活的小鼠,感染后第24周处死各组小鼠,检测血清中IgG水平、包囊个数及其直径。结果 (1)免疫后的第2～8周,BCG-egG1Y162免疫组小鼠血清中IgG持续升高,与正常组和BCG组相比差异具有统计学意义(P<0.05)。BCG组和正常组的IgG水平之间的差异不具有统计学意义(P>0.05)。(2)BCG-egG1Y162免疫组小鼠的脾淋巴细胞在体外能被BCG-egG1Y162特异性的刺激增生,增殖水平显著高于BCG组和正常组(P<0.05),其上清中IFN-γ、IL-4的水平以及IFN-γ/IL-4的比值同样显著高于正常组和BCG组(P<0.05)。这些指标在BCG组和正常组之间的差异不具有统计学意义(P>0.05)。(3)在各组小鼠感染活棘球蚴原头蚴后的第24周,BCG-egG1Y162免疫组具有87.3%的免疫保护力,并且血清中的IgG水平显著高于BCG组和正常组(P<0.05)。结论细粒棘球蚴重组抗原蛋白BCG-egG1Y162免疫小鼠后可上调小鼠血清中抗体IgG的水平,刺激脾淋巴细胞增殖活化,特异性地增强脾淋巴细胞的Th1免疫反应和机体抵抗细粒棘球蚴感染的能力,说明BCG-egG1Y162是具有研究价值的细粒棘球蚴病候选疫苗分子。

融合蛋白接头linker在细粒棘球蚴重组疫苗EgG1Y162-2(4)中的选择设计

目的:分析蛋白EgG1Y162-2通过不同长度接头序列连接后形成的肽段四聚体蛋白EgG1Y162-2(4)的氨基酸序列特征,明确其理化性质及三级结构,预测并对比经不同长度柔性接头连接后其优势抗原表位变化,为增强重组疫苗免疫原性选取最理想的linker序列。方法:利用生物信息学方法选择GSGGSG、GGGGSGGG和GSGGSGGGSGGSGGG 3种linker序列进行连接设计EgG1Y162-2(4)重组蛋白疫苗。在线软件ProtParam分析其理化性质;SOPMA在线数据库对设计有不同linker序列的重组蛋白二级结构进行预测分析;I-TASSER在线软件预测所设计重组疫苗的三级结构,并使用SYFPEITHI、IEDB等软件对其T/B细胞抗原表位进行预测。结果:经预测通过GSGGSG、GGGGSGGG、GSGGSGGGSGGSGGG 3种linker序列连接的EgG1Y162-2(4)均是稳定蛋白且具有亲水性并得到其二级结构特点。设计的重组疫苗EgG1Y162-2(4)通过生物信息学方法预测得知通过GSGGSG连接的EgG1Y162-2(4)中α螺旋占8.50%,β-转角占16.67%,无规则卷曲约占40.48%,延伸链约占34.35%,该蛋白有8个T/B联合表位,前后串联的EgG1Y162-2蛋白不仅能够正常折叠,且与EgG1Y162-2蛋白相比T/B抗原表位未发生偏移。三级结构显示通过linker序列GSGGSG串联的4个蛋白EgG1Y162-2均能正常表达,而通过GGGGSGGG、GSGGSGGGSGGSGGG串联的蛋白EgG1Y162-2(4)表位发生了一定程度右移。结论:利用GSGGSG 6个氨基酸连接EgG1Y162-2蛋白构成的EgG1Y162-2(4)的T/B联合表位高度重合,表位未发生迁移说明蛋白EgG1Y162-2(4)通过这种方式连接后几乎未对EgG1Y162-2蛋白优势表位造成影响,并通过重复蛋白表位数增强疫苗免疫应答效果,制备有效的棘球蚴病表位疫苗。

细粒棘球绦虫重组BCG-EgG1Y162菌株的构建和表达

目的构建和表达细粒棘球绦虫重组卡介苗(BCG)菌株rBCG-EgG1Y162。方法通过基因工程技术将细粒棘球绦虫抗原EgG1Y162的编码基因与大肠埃希菌(E.coli)-分枝杆菌穿梭表达质粒载体pMV361重组,并转化E.coli后进行扩增。重组质粒pMV-EgG1Y162经PCR和双酶切鉴定后,进行测序。将鉴定正确的rpMV-EgG1Y162通过电穿孔技术转化至感受态BCG菌株中,构建rBCG-EgG1Y162。经PCR和双酶切鉴定正确后,扩增培养2周,并于45℃放置30 min,诱导目的蛋白表达,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析蛋白表达情况,并以兔抗原核表达重组蛋白EgG1Y162血清为一抗进行蛋白质印迹(Western blotting)分析。结果重组质粒rpMV-EgG1Y162经PCR扩增和双酶切后,均获得约360 bp的EgG1Y162目的基因片段,与预期片段长度一致,测序结果表明插入序列正确。将其通过电穿孔转化BCG菌株后,rBCG-EgG1Y162生长良好,经酶切和PCR鉴定正确。SDS-PAGE和Western blotting结果显示,目的表达产物的相对分子质量(Mr)约为71 000。结论构建和表达了细粒棘球绦虫rBCG-EgG1Y162菌株。

细粒棘球绦虫多价EgA31-EgG1Y162抗原序列优化分析

目的:将优化的EgA31-EgG1Y162抗原基因构建于pET30a上,诱导蛋白表达,SDS-PAGE鉴定蛋白表达效果,用生物信息学软件分析优化的EgA31-EgG1Y162抗原序列,为构建高效的疫苗奠定理论基础。方法:运用ProtParam,DNAstar,E.coli Codon Usage Analyzer等多种生物信息学软件分析优化后EgA31-EgG1Y162蛋白的理化性质,比较其优化前后序列的异同点及抗原表位分布情况等。结果:EgA31-EgG1Y162蛋白属于不稳定性蛋白且亲水性蛋白,通过网上在线软件分析,优化序列的密码子中不含利用率低的密码子。表位预测分析确定6个T细胞表位的氨基酸区域1~15、86~97、177~193、359~388、305~319、344~358和7个B细胞表位为102~112、172~204、318~334、343~353、394~409、415~431、443~458。结论:多价EgA31-EgG1y162融合抗原蛋白的优化序列中不含利用率低的密码子,且T和B细胞表位未受影响,为重组蛋白体外的有效表达奠定实验基础,对包虫病的多价表位疫苗研究具有重要的指导作用。

重组蛋白EgG1Y162-GGGGSGGG-EgG1Y162的原核表达、纯化及鉴定

目的利用pET30a-EgG1Y162-GGGGSGGG-EgG1Y162重组质粒,诱导表达、纯化获得EgG1Y162-GGGGSGGG-EgG1Y162目的蛋白,并对其进行鉴定,为后续研究提供前提条件。方法利用双酶切的方法验证pET30a-EgG1Y162-GGGGSGGG-EgG1Y162质粒,并将其转化至E.coli BL21(DE3)菌株,获得表达菌株。采用不同浓度的IPTG在不同诱导时间及温度下诱导表达重组蛋白,菌液超声破碎后,经SDS-PAGE检测上清及沉淀中蛋白的表达。通过镍柱亲和层析法纯化蛋白并进行Western blot鉴定。结果成功鉴定重组质粒pET30a-EgG1Y162-GGGGSGGG-EgG1Y162;重组蛋白EgG1Y162-GGGGSGGG-EgG1Y162在IPTG终浓度为0.5 mmol/L,28℃条件下诱导6 h,上清中的蛋白表达量最高;300 mmol/L咪唑时洗脱得到的目的蛋白较多,洗脱效果较好;Western blot检测重组蛋白EgG1Y162-GGGGSGGG-EgG1Y162能被相应抗体识别,反应条带在35 ku处,与预期相符。结论成功构建pET30a-EgG1Y162-GGGGSGGG-EgG1Y162重组质粒,表达出相应重组蛋白,为细粒棘球病重组疫苗的研究创造条件。

细粒棘球蚴重组蛋白HIS-CTLA-4IgV-EgG1Y162的诱导表达及3D结构预测

目的探索重组蛋白HIS-CTLA-4IgV-EgG1Y162最佳的表达条件,大量诱导及鉴定蛋白质,并预测重组蛋白质的三维结构模型。方法将原核重组质粒pET30a-CTLA-4IgV-EgG1Y162转化至E.coli.BL21(DE)菌株中,在不同条件下诱导重组蛋白进行表达,SDS-PAGE分析上清及沉淀中重组蛋白表达并用Western blot鉴定。I-TASSER在线预测重组蛋白HIS-CTLA-4IgV-EgG1Y162的三维结构。结果可溶性重组蛋白HIS-CTLA-4IgV-EgG1Y162在异丙基硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-Thiogalactoside,IPTG)(终浓度0.2 mmol/L),28℃4 h诱导条件下表达量较高;包涵体中的重组蛋白在IPTG(终浓度0.8 mmol/L),28℃2 h并37℃2 h诱导条件下表达量最高。Western blot鉴定该蛋白的相对分子量约为32×10^(3),与预期相符。利用I-TASSER在线预测重组蛋白质HIS-CTLA-4IgV-EgG1Y162的3D结构模型,结果显示相邻的蛋白CTLA-4IgV与蛋白EgG1Y162能抵抗空间位阻的影响进行正常折叠。结论探索出重组蛋白HIS-CTLA-4IgV-EgG1Y162的最佳诱导表达条件并对重组蛋白成功鉴定,根据预测的重组蛋白3D结构验证选用linker序列"GTDDDDKAMADIGSEF"能使其前后相邻的两个蛋白独立正常折叠,为进一步深入研究细粒棘球蚴重组疫苗创造了条件。

pET30a-EgG1Y162质粒的构建及目的蛋白的表达和纯化

目的构建pET30a-EgG1Y162原核表达质粒,对重组蛋白HIS-EgG1Y162进行诱导表达、纯化及活性鉴定。方法从细粒棘球绦虫原头蚴的cDNA中克隆出EgG1Y162基因,构建pMD19-T-EgG1Y162克隆载体。通过EcoRⅠ和HindⅢ双酶切,将EgG1Y162基因片段连接入原核表达载体pET30a中,构建pET30a-EgG1Y162重组质粒,经双酶切及PCR鉴定并测序。将测序正确的重组质粒转化入BL21(DE3)大肠埃希菌的感受态细胞中,利用IPTG诱导表达蛋白,诱导后的菌液经超声破碎,采用12%SDS-PAGE分析蛋白表达情况。使用His Trap纯化柱纯化蛋白,并进行Western blot鉴定。结果PCR扩增出的EgG1Y162基因,片段大小为360 bp,与预期相符。经双酶切及PCR鉴定并测序,成功构建出pET30a-EgG1Y162原核表达载体。重组质粒转化菌经IPTG诱导,HIS-EgG1Y162重组蛋白在菌液上清中的表达量高于沉淀,且在IPTG(0.2 mmol/L)在28℃诱导6 h时在上清中表达量较高。当咪唑浓度为20 mmol/L时重组蛋白的洗脱效果良好。Western blot显示纯化的重组蛋白HIS-EgG1Y162能被相应抗体识别。结论成功构建了pET30a-EgG1Y162重组质粒,并诱导纯化出具有反应原性的重组蛋白HIS-EgG1Y162,为细粒棘球蚴EgG1Y162疫苗的研发奠定了实验基础。

重组大鼠质粒pEGFP-GDNF的构建及真核细胞转染

目的 构建携带大鼠胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)基因的真核细胞表达载体,为应用GDNF进行如帕金森综合征之类的神经元退化性疾病的基因治疗打基础。方法 采用RT- PCR方法从大鼠胎脑组织总RNA中扩增出该基因的c DNA序列,并克隆到增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因的真核表达载体p EGFP- C1中,对重组质粒p EGFP- GDNF进一步鉴定。采用电转及阳离子脂质体将重组质粒p EGFP- GDNF转染至SH- SY5 Y细胞。结果 大鼠GDNF c DNA已正确地克隆到真核表达载体p EGFP- C1中,而构建成重组大鼠质粒p EGFP-GDNF。GDNF基因可稳定表达在细胞中。结论 真核细胞表达载体p EGFP- GDNF以及表达GDNF工程细胞SH-SY5 Y的成功构建,为进一步开展GDNF基因治疗PD等中枢神经系统疾病奠定了基础。

细粒棘球蚴EgG1Y162-2基因的克隆、蛋白表达及纯化鉴定

目的构建细粒棘球蚴pET30a-EgG1Y162-2原核表达重组质粒,诱导表达EgG1Y162-2重组蛋白,为研制细粒棘球蚴疫苗提供研究基础。方法以细粒棘球蚴cDNA为模板,利用PCR法合成EgG1Y162-2目的基因,经限制性内切酶EcoRⅠ和HindⅢ双酶切后连接到原核表达载体pET30a中,构建pET30a-EgG1Y162-2重组质粒;将重组质粒转化至大肠埃希菌BL21(DE3)感受态细胞中,经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达大量蛋白,采用亲和层析方法纯化重组蛋白;经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析蛋白纯化水平,蛋白免疫印迹(Western blot)法鉴定表达产物。结果成功构建pET30a-EgG1Y162-2重组质粒,诱导表达后菌体上清液和洗脱液均在相对分子质量约15×10^(3)处出现EgG1Y162-2蛋白目的条带,且200 mmol/L咪唑洗脱的蛋白抗原成分较纯。Western blot结果显示,纯化后带有His标签的EgG1Y162-2重组蛋白能被抗His单克隆抗体识别。结论成功构建了细粒棘球蚴pET30a-EgG1Y162-2原核表达重组质粒,诱导表达了EgG1Y162-2重组蛋白,为进一步开展抗细粒棘球蚴疫苗的研究奠定基础。

pET30a-CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4)重组质粒的构建及表达产物的纯化与鉴定

目的 构建pET30a-CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4)原核表达质粒,诱导表达后纯化,获得重组蛋白CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4),并对其免疫学特性进行初步鉴定,对其空间结构进行预测。方法 利用DNA重组技术构建重组质粒pET30a-CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4),将测序正确的质粒转化至E.coli BL21(DE)菌株中,分别采用不同浓度的IPTG在不同诱导时间及温度下诱导表达重组蛋白。取菌液超声破碎,SDS-PAGE分析上清及沉淀中蛋白的表达;通过镍柱亲和层析法纯化蛋白并进行Western blot鉴定。通过生物信息学技术,利用SOPMA、I-TASSER在线数据库预测重组蛋白CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4)的空间结构。结果 成功构建pET30a-CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4)重组质粒,转化至E.coli BL21(DE)后诱导表达相对分子质量为53×10^(3)的重组蛋白CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4)。SDS-PAGE分析CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4)重组蛋白在IPTG浓度为0.7 mmol/L,37℃、4 h条件下上清中表达量较高。镍柱层析纯化用20 mmol/L咪唑浓度洗脱的蛋白浓度及纯度较高。Western blot检测重组蛋白CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4)能被相应抗体识别,反应条带位于53×10^(3)处,与预期相符。生物信息学在线软件分析CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4)中各蛋白均能正常折叠,未对优势表位产生影响。结论 利用原核表达成功获得CTLA-4IgV-EgG1Y162-2(4)重组蛋白,并预测出该蛋白的三维结构模型,为细粒棘球蚴重组疫苗的研制提供了重要的实验依据。