PPE25蛋白在分枝杆菌感染中性粒细胞中的作用

目的研究PPE25蛋白在耻垢分枝杆菌(M.smegmatis,MS)感染中性粒细胞(polymorphonuclear neutrophil,PMN)时所起的作用。方法利用异源表达结核分枝杆菌(M.tuberculosis,Mtb)PPE25蛋白的重组MS(MS-ppe25组)感染人PMN,以空载体MS(MS-vec组)为对照菌,观察2种MS的菌落形成、单菌落大小、生长曲线,以了解PPE25蛋白对MS生长的影响;PMN感染MS后,以菌落形成单位(colony forming unit,CFU)计数了解细菌活力的变化;检测乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放百分比,以观察重组MS对PMN死亡的影响,流式细胞仪检测活性氧(reactive oxygen species,ROS),硝酸还原酶法检测一氧化氮(nitric oxide,NO)水平,ELISA检测细胞因子白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的变化,分析PPE25蛋白在MS感染PMN中的作用。结果 PPE25蛋白对MS生长、菌落形成及单菌落大小无影响;MS感染PMN 2、6、12h,MS-ppe25组CFU、LDH释放百分比均高于MS-vec组,两组LDH释放百分比差异有统计学意义(P<0.05);MS感染PMN细胞后2h,MS-vec组ROS、NO水平较MS-ppe25组高(P<0.01);MS-ppe25组PMN细胞表达的TNF-α各时点均高于对照组(P<0.01),IL-1β在MS感染6h后均高于对照组(P<0.01)。结论 PPE25蛋白能增加MS在PMN内的生存、诱导细胞坏死、抑制ROS和NO的表达,改变细胞因子的分泌,有利于病原体的播散及逃避宿主免疫。

结核分枝杆菌Rv1787基因编码蛋白PPE25的原核表达及生物信息学分析

目的构建结核分枝杆菌Rv1787基因的原核表达质粒进行体外表达,运用生物学信息分析方法分析Rv1787基因编码蛋白PPE25的生物学特征。 方法以结核分枝杆菌H37Rv基因组DNA为模板,PCR法扩增Rv1787基因,并与表达载体pET-32a构建重组质粒。原核表达重组质粒,SDS-PAGE分析表达产物并利用亲和层析的方法进行纯化。利用生物信息学软件ProtParam分析PPE25蛋白的理化性质,TMPRED和SignalP4.1Service预测蛋白的跨膜区和信号肽,NPS@SOPMA和Swissmodel分别预测蛋白的二级结构和三级结构,Bepipred 1.0bserver和DNAStar综合预测蛋白的B细胞抗原表位,综合运用SYFPEITHI、BIMAS、NetCTL、RANKPEP、NetMHCⅡPAN 4.0server预测蛋白的CTL细胞表位,综合运用SYFPEITHI、RANKPEP、NetMHCⅡpan 3.2server预测蛋白的Th细胞表位。 结果pET-32a-Rv1787重组质粒测序结果与目的基因完全一致;SDS-PAGE分析表明,该融合蛋白以包涵体形式存在,相对分子质量为56×10^3,与预期大小相符。生物信息学分析结果显示,PPE25蛋白为疏水性蛋白,含多个跨膜结构域,无信号肽。二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,结构比较松散。综合多种表位预测软件分析结果,筛选出3个优势B细胞抗原表位,7个CTL优势抗原表位和9个Th优势抗原表位。 结论成功构建结核分枝杆菌PPE25蛋白编码基因Rv1787重组原核表达质粒,并利用生物信息学筛选出多个优势抗原表位,为进一步研究PPE25蛋白在结核病发生发展中的作用奠定了基础。

鸟分枝杆菌PPE25-MAV蛋白的原核表达及其对巨噬细胞凋亡的影响

目的构建鸟分枝杆菌PPE25-MAV蛋白的重组质粒并诱导表达和纯化,观察其对Ana-1系巨噬细胞凋亡的影响。方法在GenBank中查找到鸟分枝杆菌编码PPE25-MAV蛋白的MAV-2928基因序列,合成全基因并构建质粒。将质粒亚克隆至表达载体pET-32a(+)上,构建重组表达质粒pET-32a-ppe25,转入感受态细胞BL21(DE3)后,通过IPTG诱导表达融合蛋白PPE25-MAV。用Ni Resin FF纯化蛋白,并作用于巨噬系Ana-1细胞,流式细胞术(FCM)检测巨噬细胞凋亡率并且分析其变化。结果鸟分枝杆菌PPE25-MAV蛋白表达载体构建成功,转化至BL21(DE3)后经IPTG诱导表达约59ku的蛋白,与预期大小相符;Western blot检测该蛋白能被His抗体识别。用纯化的PPE25-MAV蛋白作用小鼠巨噬系Ana-1细胞,与空白对照组相比,作用2h后细胞的早期凋亡率差异无统计学意义(P>0.05),细胞的晚期凋亡率和总凋亡率在0.5μg/ml与1μg/ml时均低于空白组(P<0.05),2μg/ml与5μg/ml的凋亡率与对照组比较差异无统计学意义;作用10h细胞的早期凋亡率仅在5μg/ml时升高(P<0.05),0.5、1和2μg/ml剂量组差异无统计学意义(P>0.05),细胞晚期凋亡率和总凋亡率在2μg/ml和5μg/ml时显著降低(P<0.05),0.5μg/ml和1μg/ml组凋亡率差异无统计学意义(P>0.05)。结论重组质粒诱导表达的PPE25-MAV蛋白存在于上清和包涵体中,但主要以包涵体形式表达。纯化的PPE25-MAV蛋白对巨噬细胞凋亡有抑制作用,且主要作用于巨噬细胞的晚期凋亡阶段。

鸟分枝杆菌PPE25蛋白对THP-1巨噬细胞免疫效应的影响

[目的]探讨鸟分枝杆菌PPE25在调控人源THP-1巨噬细胞免疫应答反应中的作用及机制。[方法]通过基因扩增、载体构建、诱导表达、分离纯化等过程制备鸟分枝杆菌重组PPE25蛋白;将重组PPE25蛋白作用于THP-1巨噬细胞后,利用流式细胞术检测巨噬细胞凋亡率;运用ELISA方法检测细胞上清中TNF-α的浓度;采取Western Blotting方法检测Bax、Bcl-2、TLR2、TLR4的蛋白表达水平;采用q PCR法检测IL-6、IL-12的mRNA表达水平。[结果]利用大肠杆菌表达系统成功制备重组PPE25蛋白;重组PPE25蛋白作用巨噬细胞后,细胞凋亡率升高(P <0.05),细胞中Bax蛋白表达水平升高(P <0.05),而Bcl-2蛋白表达水平降低(P <0.05);另外,细胞中TLR2、TLR4蛋白表达水平上升(P <0.05),TNF-α含量升高(P <0.05),IL-6及IL-12表达水平升高(P <0.05)。[结论]鸟分枝杆菌PPE25蛋白可以促进人源THP-1巨噬细胞凋亡,并可以通过激活巨噬细胞TLR2或TLR4信号途径促进细胞炎症因子IL-6及IL-12的分泌,从而诱导机体产生免疫应答,抵御鸟分枝杆菌感染。

与结核分枝杆菌PE25/PPE41和PE35/PPE68相互作用的宿主蛋白的筛选

为筛选与结核分枝杆菌(MTB)的PE25/PPE41和PE35/PPE68两对异源二聚体相互作用的宿主蛋白,本研究以这两对异源二聚体为诱饵蛋白筛选与其相互作用的宿主蛋白。首先将PCR扩增的PE25/PPE41或PE35/PPE68基因串联克隆于改造的pc DNA3.1(+)中(在5'端引入了以编码烟草蚀纹病毒蛋白酶切位点的序列连接的ZZ和Flag标签序列),构建诱饵重组质粒pcDNA-PE25-PPE41和pc DNA-PE35-PPE68。分别将构建的诱饵重组质粒转染293T细胞后提取细胞总蛋白,经ZZ和Flag标签蛋白两步串联亲和层析钓取宿主蛋白,SDS-PAGE电泳分离后切取差异蛋白胶条进行质谱分析,结果显示,PE25/PPE41鉴定到15个差异蛋白,PE35/PPE68鉴定到29个差异蛋白,并分别挑选了与PE25/PPE41和PE35/PPE68相互作用的3个和7个差异蛋白,为进一步验证与PE25/PPE41和PE35/PPE68直接作用的宿主蛋白及研究其生物学功能奠定了基础。

鸟分枝杆菌MAV2928基因编码蛋白的生物信息学分析

目的运用生物信息学方法分析鸟分枝杆菌PPE25-MAV蛋白的结构与功能。方法从NCBI数据库获取MAV2928基因编码蛋白氨基酸序列;使用protParam和PortScale工具分析该基因编码PPE25-MAV蛋白的理化性质以及亲疏水性;分别运用SignaIP 4.1 Server、TMHMM Server v.2.0和PSORT Prediction工具预测PPE25-MAV蛋白的信号肽、跨膜区、亚细胞定位;采用NetPhos 3.1 Servera预测磷酸化位点,采用NCBI-Conserved domains分析蛋白的保守域结构;采用SPOMA软件在线分析PPE25MAV蛋白二级结构,使用SWISS-MODEL建立三级结构模型。运用ABCpred软件和IEDB预测蛋白的B细胞抗原表位。结果MAV2928基因全长为1266 bp,编码蛋白PPE25-MAV含有421个氨基酸,为不稳定疏水蛋白,脂肪系数为72.66,无信号肽及跨膜区,定位于细胞质中。该蛋白含有52个磷酸位点,有1个保守域结构属于PPE超家族蛋白;二级结构以无规则卷曲为主,结构较松散。预测该蛋白含有7个B细胞优势抗原表位和24个Th细胞表位。结论PPE25-MAV蛋白含有多个磷酸化位点,参与细胞信号的转导,含有7个优势B细胞抗原表位,为该蛋白作为候选疫苗抗原提供了理论基础。