结核分枝杆菌PE和PPE家族蛋白抗原性的生物信息学分析

目的应用生物信息学工具预测结核分枝杆菌PE和PPE家族的分泌性蛋白及分析其抗原性,减少抗原选择的盲目性,增加可靠性。方法应用多种生物信息学工具SignalP、SecretomeP、DAS、NetMHC等分析结核分枝杆菌标准株H37Rv基因组中PE和PPE家族成员的蛋白序列,找出可能的分泌性蛋白以及其抗原决定簇序列。结果在共168个PE和PPE家族成员中预测出23个可能的分泌性蛋白(PE家族20个,PPE家族3个),其中19个包含有与MHCⅠ和Ⅱ类分子高亲和力的肽段。结论结核分枝杆菌PE、PPE家族蛋白可以通过生物信息学工具分析预测其抗原性,辅助指导实验。

结核分枝杆菌PE和PPE家族研究进展

结核分枝杆菌的PE和PPE家族成员在结核分枝杆菌基因组中约占8％。且PE和PPE多基凶家族为分枝杆菌属所独有，在其他细菌基因组并未发现类似的如此庞大的多基因家族。对其序列结构、表达和调控的初步研究表明其成员可能表达于细胞表面，参与病原体与宿主间的相互作用，并且可能和结核分枝杆菌等致病分枝杆菌的抗原变异相关。一些家族成员蛋白或多肽可以诱导机体对结核分枝杆菌保护性的细胞免疫反应，是候选疫苗的成份。对其家族成员的各种研究在各个实验室里已广泛展开，本文就其研究现状作一综述。

结核分枝杆菌PE_PGRS家族蛋白研究进展

PE_PGRS(PGRS)家族是结核分枝杆菌(MTB)特有蛋白家族,成员众多、功能复杂,与MTB的致病性与毒力密切相关,在抗结核药物研发、疫苗研制和诊断试剂的开发中具有广阔的应用前景。本文就PE_PGRS蛋白家族的组成、结构、表达及功能做一简要综述,以其为PE_PGRS蛋白的进一步研究应用提供有益参考。

结核分枝杆菌PE26蛋白调节巨噬细胞免疫反应进而促进分枝杆菌胞内定殖

结核分枝杆菌(MTB)PE/PPE家族蛋白介导MTB与宿主间的相互作用,调节宿主炎症反应,有助于其的存活和疾病发展。为研究PE/PPE家族中PE26蛋白的作用,本实验利用PCR扩增pe26基因片段,构建重组载体p AIN-PE26,转化耻垢分枝杆菌(Ms)构建重组菌p AIN-PE26/Ms,经western blot鉴定结果显示,p AIN-PE26/Ms正确表达重组PE26蛋白(rPE26)。利用差速离心分离p AIN-PE26/Ms亚细胞组分,经western blot鉴定结果显示,r PE26定位于p AIN-PE26/Ms细胞壁。通过p AIN-PE26/Ms的菌落形态观察和生长曲线测定,结果显示,p AIN-PE26/Ms菌体表面较p AIN/Ms对照组更粗糙,脊不规则且相对较高,褶皱不明显;p AIN-PE26/Ms生长速度较对照组极显著增加(P<0.001)。利用H37Ra感染巨噬细胞,通过q RT-PCR检测pe26转录水平,结果显示,H37Ra感染巨噬细胞后pe26转录水平极显著增加(P<0.001)。利用p AIN-PE26/Ms感染巨噬细胞,分别通过q RT-PCR、ELISA检测细胞因子转录和表达水平,采用乳酸脱氢酶(LDH)细胞毒性试验、流式细胞术和胞内定殖的方法检测细胞毒性,结果显示,p AIN-PE26/Ms促进宿主细胞炎性细胞因子(IL-1β、IL-6、IL-12和TNF-α)的转录和表达(P<0.05);r PE26促进巨噬细胞死亡,且在感染48 h时促进细胞早期凋亡(P<0.05);r PE26促进p AIN-PE26/Ms在巨噬细胞内的定殖(P<0.01)。上述结果首次表明,定位于细胞壁的r PE26在感染巨噬细胞过程中促进p AIN-PE26/Ms的生长、炎性细胞因子的转录和表达、巨噬细胞凋亡和胞内定殖。本实验为解析PE26参与分枝杆菌的致病机制和MTB调节宿主免疫反应的机制提供一定参考依据。

卡介苗中PE和PPE家族蛋白B细胞抗原表位多态性研究

目的了解13株卡介苗(bacille calmette-guérin,BCG)基因组中由PE/PPE基因家族编码的B细胞抗原表位分布情况,分析其对BCG免疫保护力的潜在影响。方法从国际免疫表位数据库(Immune Epitope Data base,IEDB)中检索结核分枝杆菌B细胞抗原表位,与结核分枝杆菌参考菌株H37Rv的蛋白质组进行序列比对,确定PE/PPE基因家族编码B细胞抗原表位序列;并与13株BCG基因组进行序列比对,提取表位编码序列,分析其在BCG中的分布与变异。结果 6个PE/PPE基因家族的基因编码28个B细胞抗原表位,21个B细胞抗原表位在13株BCG中高度保守,7个B细胞抗原表位在BCG中发生基因变异,变异表位分别产生于BCG的不同形成期。结论 PE/PPE基因家族所表达的蛋白大多为细菌表面蛋白,PE/PPE蛋白家族中B细胞抗原表位的变化可能对BCG的保护力产生影响,应继续开展基于B细胞表位的BCG遗传特征研究。

结核分枝杆菌PE_PGRS33蛋白的研究进展

PE_PGRS33蛋白是典型的PE_PGRS(Proline-Glutamic_polymorphic GC-rich repeat sequence,PE_PGRS)亚家族成员,由Rv1818c基因编码,属于结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)细胞壁暴露抗原,只表达于结核分枝杆菌复合群,与结核分枝杆菌的致病性、毒力、抗原变异密切相关。本文就近年来有关PE_PGRS33蛋白的结构、功能、致病机制、基因调控及在疫苗和诊断试剂研发中的应用价值等方面的研究进展做一简要综述,为结核病致病机制的研究及制定预防诊断策略提供参考。

结核分枝杆菌蛋白Rv3425对细菌表型及毒力影响的研究

为探索蛋白Rv3425在结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,M.tuberculosis)中的功能,本研究以耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis,M.smegmatis)为模式菌株,构建重组了耻垢分枝杆菌Ms-Rv3425。分别将构建菌株(Ms-Rv3425)、野生株(Ms)及空载对照(Ms-Pact)接种于7H9-OADC培养基中37℃培养,观察Ms-Rv3425与Ms及Ms-Pact之间在生长速率、菌落形态、生物膜以及聚集度方面的差异。分别用低pH值以及含有十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)、氨苄西林、异烟肼及利福平的培养基进行培养,计算存活率以分析抗逆和抗药能力;用上述压力条件培养结核分枝杆菌标准株H37Ra,分析Rv3425内源表达量的变化;进行THP-1细胞感染和BALB/c小鼠攻毒实验分析菌株的毒性变化。结果显示,与Ms及Ms-Pact相比,Ms-Rv3425的菌落形态更为粗糙且隆起,成膜及聚集能力增强;在压力条件下,Ms-Rv3425表现出更高的抗逆和抗药能力,H37Ra中Rv3425的表达量也显著上调;胞内存活率及小鼠致死率更高,各脏器病理损伤更为严重。综上所述,过表达Rv3425能够改变耻垢分枝杆菌的表型,提高抗逆性、抗药性和毒力。深入探讨PPE家族蛋白Rv3425的功能,将为结核病的防治带来新的视角。