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。

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。

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。

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。

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。

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。