结核分枝杆菌38ku蛋白的制备及其抗原性研究

目的基因克隆、表达、纯化结核分枝杆菌38ku蛋白,研究其抗原性,评价其在血清学诊断中的价值。方法2003年2月至2004年3月在中国药品生物制品检定所菌苗室以结核分枝杆菌H37Rv基因组DNA为模板,通过聚合酶链反应(PCR)方法对38ku蛋白基因进行扩增,以PET-30a(+)为载体构建重组质粒,在大肠埃希菌中表达38ku蛋白,通过金属离子螯合亲和层析方法纯化重组蛋白,免疫印迹和酶联免疫吸附试验(ELISA)方法分析该重组蛋白的抗原性。结果构建了具有正确基因序列的38ku蛋白重组质粒,在大肠埃希菌BL21(DE3)中以包涵体形式表达,经过一步金属离子螯合亲和层析后得到纯度为92.7%的目的蛋白。免疫印迹试验结果表明该蛋白能与羊抗结核血清发生特异免疫结合反应。应用ELISA方法对结核血清参考品进行检测,敏感度和特异度分别为80.5%(33/41)和96.0%(25/26)。结论大肠埃希菌工程菌以包涵体的形式表达38ku蛋白,该蛋白具有良好的免疫原性,可望成为结核血清学的诊断抗原之一。

梅花鹿结核病间接ELISA方法的建立

为了建立鹿结核病的快速检测方法,试验采用亲和层析方法纯化梅花鹿血清IgG,并免疫兔,制备兔抗梅花鹿IgG抗体,辣根过氧化物酶(HRP)进行标记,通过ELISA和Western-blot对HRP标记的兔抗梅花鹿IgG抗体进行鉴定。同时合成结核分枝杆菌38 ku基因,并与pET-22b(+)质粒连接,转化到大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,诱导表达和纯化38 ku蛋白,以38 ku蛋白作为包被抗原,以HRP标记的兔抗梅花鹿IgG抗体作为二抗,建立间接ELISA方法。利用建立的间接ELISA方法对结核菌素皮肤试验检出的20份阴性血清和10份阳性血清进行验证。结果表明:对梅花鹿血清IgG进行纯化,得到大小分别约为50 ku和25 ku的蛋白质;制备的HRP标记的兔抗梅花鹿IgG抗体可特异性识别梅花鹿血清IgG,在抗体浓度稀释比例为1∶20000时仍有很好的结合效果;38 ku蛋白作为抗原的最佳包被浓度为1μg/mL,被检梅花鹿血清的最佳稀释比例为1∶100,HRP标记的兔抗梅花鹿IgG抗体的最佳稀释比例为1∶10000;间接ELISA方法能够准确区分结核菌素皮肤试验确定的阳性和阴性梅花鹿血清。说明试验建立的间接ELISA方法能够作为鹿结核病血清学快速检测的有效方法,弥补了传统方法的不足。

鸟结核分枝杆菌MAV-2753和结核分枝杆菌38ku蛋白的生物信息学分析

目的通过生物信息学在线分析软件对鸟结核分枝杆菌(Mycobacterium avium tuberculosis,MAV)MAV-2753蛋白和结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)38ku蛋白进行预测分析。方法从BLAST获取MAV-2753和38ku蛋白的氨基酸序列;利用Protparam tool分析蛋白的氨基酸数量、等电点和相对分子质量,氨基酸组成及比例,分子式及脂肪指数;利用SPOMA、SWISS-MODEL在线预测软件预测蛋白的二、三级结构;使用TMHMM Server2.0预测跨膜区;使用PortScale进行疏水性预测分析;使用SignlP5.0进行信号肽预测分析;应用ISoftBerry在线分析网址进行亚细胞定位;采用NetPHos3.1Server进行磷酸化位点分析;运用String在线分析软件进行蛋白质相互作用分析;运用NetNGIyc 1.0 Server、NetGlycate 1.0 Server进行糖基化、赖氨酸化分析预测;通过IEDB在线预测软件进行B细胞抗原表位的预测分析。结果MAV-2753基因编码蛋白为Catalase-peroxidase,分子质量单位为81ku;由748个氨基酸组成,相对等电点为4.9;正电荷残基(ArG+Lys)为73,负电荷残基(Asp+Gly)为107;脂肪系数为72.59,总平均亲水性为-0.455,预测为疏水蛋白;无跨膜区;有60个磷酸化位点。亚细胞定位于胞外。38ku蛋白由pstS1基因编码,由374个氨基酸组成,相对等电点为5.14,分子质量单位为38ku;正电荷残基(ArG+Lys)为17,负电荷残基(Asp+Gly)为26;不稳定系数为25.56,脂肪系数为86.79,总平均亲水性为0.066,预测为亲水性蛋白。该蛋白无跨膜区,有60个磷酸化位点,亚细胞定位于胞外。结论MAV-2753、38ku蛋白有着多个磷酸化、糖基化位点,表明与其他细胞间存在信号传递,蛋白空间结构稳定,有多个B细胞优势表位,可为MAC肺病与肺结核的血清学诊断、疫苗开发奠定基础。

实时定量PCR技术检测结核分枝杆菌蛋白编码基因表达水平研究

目的运用实时定量PCR(qRT-PCR)检测66株结核分枝杆菌蛋白编码基因(fbpB,psts1,mpt64)的表达水平,探讨结核分枝杆菌耐药菌株与敏感菌株,北京基因型菌株与非北京基因型菌株的蛋白抗原在转录水平的差异。方法根据GenBank提供的序列,设计特异性引物,扩增目的基因片段,克隆入载体,重组质粒经纯化及梯度稀释,应用qRT-PCR检测基因的表达水平。结果北京基因型菌株psts1基因表达水平与非北京基因型菌株比较差异有统计学意义(t=3.721,P<0.01);耐药菌株mpt64基因表达水平与敏感菌株比较差异有统计学意义(t=3.951,P<0.01)。结核分枝杆菌活菌的扩增曲线呈典型的S型,结核分枝杆菌死菌和非结核分枝杆菌呈水平直线,未检测到荧光信号。结论北京基因型结核分枝杆菌psts1基因的表达量低于非北京基因型,结核分枝杆菌耐药菌株mpt64基因的表达量低于敏感株。