结核分枝杆菌抗原Rv2654重组蛋白的表达和纯化及其诱导的免疫应答特征

目的:随着卡介苗的保护效应日趋减弱,以及结核分枝杆菌耐药株的广泛存在,全球尚缺乏控制结核病的有效疫苗,全球结核病发病率和病死率仍然较高。本研究旨在分析结核分枝杆菌抗原Rv2654重组蛋白在诱导小鼠细胞免疫和体液免疫应答中的作用,评价其作为抗结核病候选疫苗的潜力。方法:在细菌的对数生长期加入诱导剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-beta-D-thiogalactoside,IPTG)诱导细菌表达Rv2654重组蛋白,用亲和层析纯化,蛋白质印迹法鉴定Rv2654重组蛋白。采用ELISA方法检测不同人群血清与Rv2654重组蛋白的免疫反应性。以Rv2654重组蛋白免疫昆明小鼠,采用细胞因子磁珠阵列法检测小鼠外周血Th1/Th2类细胞因子水平,并以流式细胞术分析小鼠脾T、B淋巴细胞亚群分布。结果:成功表达Rv2654重组蛋白,以Rv2654重组蛋白作为抗原的ELISA结果显示其与卡介苗接种者或活动期结核患者血清均有反应性。Rv2654重组蛋白免疫小鼠可促进小鼠外周血IFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-6和IL-10等多种细胞因子表达(均P<0.05),流式细胞术结果显示Rv2654重组蛋白可显著刺激CD4+T细胞和CD8+T细胞分化为效应T细胞,这种作用在联合卡介苗应用时更为明显,Rv2654重组蛋白也能刺激小鼠B细胞活化增殖并向记忆细胞分化。结论:Rv2654重组蛋白可诱导小鼠的细胞免疫应答,而且与卡介苗接种者和活动性肺结核患者血清有较好的结合能力,有望作为结核病免疫学预防和诊断类疫苗的候选抗原。

结核分枝杆菌Rv2647蛋白对肺组织损伤效应的初步研究

目的:通过噬菌体重组技术分别构建结核分枝杆菌Rv2647基因的敲除株和回补株以及过表达Rv2647的耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis,Ms),评估结核分枝杆菌Rv2647蛋白对模型鼠肺组织的损伤效应。方法:构建同源交换位点并整合到结核分枝杆菌噬菌体基因组,获取噬菌粒并将其导入Ms,构建具有同源交换位点的重组噬菌体。体外扩增获得高滴度重组噬菌体并转染结核分枝杆菌(H37Rv),37℃静置培养28 d,挑取单克隆进行PCR验证,获得Rv2647基因敲除株(H37RvΔRv2647)。PCR扩增Rv2647基因并通过无缝克隆分别将其整合到载体pMV361和pMV261多克隆位点处,获得阳性质粒后分别电转化H37RvΔRv2647和Ms,获得结核分枝杆菌回补株(H37RvΔRv2647::Rv2647)及过表达Rv2647的耻垢分枝杆菌(Ms::Rv2647)。分别以H37Rv、H37RvΔRv2647、H37RvΔRv2647::Rv2647、Ms及Ms::Rv2647的菌液经气管攻击C57BL/6小鼠,分别比较H37Rv(30 d)与Ms(7 d)模型鼠的存活率、肺组织细菌负荷及肺组织病理损伤程度。结果:PCR结果显示,H37RvΔRv2647中Rv2647基因缺失,而H37RvΔRv2647::Rv2647及Ms::Rv2647中Rv2647基因皆存在。H37RvΔRv2647、H37Rv及H37RvΔRv2647::Rv2647组模型鼠30 d存活率分别为100.00%、83.33%及83.33%;Ms和Ms::Rv2647组模型鼠的7 d存活率分别为100.00%和83.33%;H37RvΔRv2647组模型鼠肺组织细菌负荷(lgCFU)为(3.40±0.18),显著低于H37Rv组(3.86±0.15,P<0.001)和H37RvΔRv2647::Rv2647组(3.80±0.16,P<0.01);H37RvΔRv2647组模型鼠肺组织炎症面积(%)为(4.37±3.06),显著低于H37Rv组(62.76±14.24,P<0.001)和H37RvΔRv2647::Rv2647组(67.37±0.45,P<0.001);Ms组模型鼠肺组织lgCFU为(2.53±0.16),显著低于Ms::Rv2647组(2.81±0.13,P<0.01);Ms组模型鼠肺组织炎症面积(%)为(5.71±1.29),显著低于Ms::Rv2647组(33.13±13.84,P<0.05)。结论:成功构建了结核分枝杆菌Rv2647基因敲除株(H37RvΔRv2647)及回补株(H37RvΔRv2647::Rv2647)以及过表达Rv2647的耻垢分枝杆菌(Ms::Rv2647)。Rv2647蛋白可能通过抑制宿主对结核分枝杆菌的清除,加重了模型鼠肺组织病理损伤。

结核分枝杆菌Rv2660c蛋白原核重组表达及其免疫活性研究

目的利用原核表达系统表达、纯化结核分枝杆菌潜伏感染相关蛋白Rv2660c,评价其在血清学方面用于结核病诊断的价值。方法合成Rv2660c全基因核酸序列,构建pET28a-Rv2660c融合表达载体,在原核系统内进行重组表达,亲和层析纯化重组Rv2660c蛋白,采用Western-Blot、ELISA实验分析重组蛋白的免疫反应。结果pET28a-Rv2660c在大肠杆菌内成功表达重组Rv2660c蛋白,SDS-PAGE电泳鉴定重组蛋白分子量为10.2 KD,与预期一致,Western-Blot结果表明重组蛋白Rv2660c只能与活动性结核患者血清反应,出现一条杂交条带;ELISA结果发现重组Rv2660c蛋白与结核患者血清能产生较强的反应,结核病菌阳患者组、菌阴患者组、潜伏感染组以及健康对照组A450平均值分别为0.52、0.48、0.28和0.25。结论重组结核分枝杆菌Rv2660c蛋白具有一定的免疫原性,对活动性结核病的诊断具有一定的价值,但对结核分枝杆菌潜伏感染的诊断没有价值。

结核分枝杆菌Rv3618蛋白在大肠埃希菌中的表达、纯化及其血清学诊断

目的 大肠埃希菌表达系统获重组结核分枝杆菌Rv3618蛋白,并评价其用于肺结核病血清学诊断的价值.方法 大肠埃希菌表达重组Rv3618蛋白,离子和疏水层析纯化获得高纯度的重组Rv3618蛋白,ELISA检测71例肺结核患者血清重组Rv3618蛋白和重组38000蛋白抗体IgG.结果 Rv3618蛋白在大肠埃希菌中表达,从大肠埃希菌纯化获得的重组Rv3618蛋白和重组38000蛋白的ELISA诊断临界值分别为A490 nm=0.51和A 490 nm=0.45.71例肺结核患者血清,重组Rv3618蛋白抗体阳性率39.4%与重组38000蛋白抗体阳性率（52.1%）比较差异无统计学意义（P＞0.05）,而与两种重组蛋白联合检测的抗体阳性率（59.2%）比较差异有统计学意义（P＜0.05）.结论 重组Rv3618蛋白可与重组38000蛋白联合用于肺结核病患者血清诊断以提高敏感性,因此,重组Rv3618蛋白可作为结核病血清学诊断的抗原之一.

结核分枝杆菌Rv1512基因的特异性和克隆表达

目的鉴定结核分枝杆菌Rv1512基因的特异性,克隆表达该基因并获得其重组蛋白。方法设计Rv1512基因的特异性引物,并鉴定其特异性。构建pET30a(+):Rv1512重组质粒,阳性克隆转化入大肠杆菌BL21。经Ni+-NTA层析柱纯化融合蛋白,通过SDS-PAGE鉴定该蛋白及其纯度。结果结核分枝杆菌Rv1512基因的特异性被证实;经测序分析证实Rv1512原核表达质粒构建正确,SDS-PAGE结果显示在40 kD处呈现单一蛋白条带。结论结核分枝杆菌Rv1512基因具有较好的特异性;成功构建表达载体pET30a(+):Rv1512并获得重组蛋白,为辅助诊断结核分枝杆菌的感染奠定基础。

结核分枝杆菌特异性分泌蛋白的原核表达、纯化和免疫原性分析

目的构建结核分枝杆菌rv1837c、rv3803c基因原核表达重组质粒,进行表达、纯化,并分析其免疫原性。方法PCR扩增结核分枝杆菌H37Rv rv1837c、rv3803c基因,并克隆入pTA2质粒。测序正确后,再亚克隆入pET30a(+)质粒,构建pET30a(+):rv1837c、pET30a(+):rv3803c重组体。然后转化入表达宿主大肠杆菌BL21(DE3),经0.4mmol/L异丙基硫代-β-D-半乳糖苷诱导;分别与组氨酸标签单克隆抗体及结核患者血清进行Western blot,鉴定Rv1837c、Rv3803c重组蛋白。经镍离子螯和氮川乙酸-组氨酸标签亲和树脂纯化,将纯化的重组蛋白分别免疫家兔,取兔血清与纯化蛋白通过Western blot方法,检测家兔血清中的抗体。结果pET30a(+):rv1837c、pET30a(+):rv3803c重组体表达相对分子质量为92000及38000的重组蛋白,表达蛋白以包涵体形式存在于胞质中,表达量分别占全菌蛋白质的30%及50%。获得纯度为90%的重组蛋白。纯化蛋白通过Western blot鉴定证实为目的蛋白,有较强的免疫原性。结论成功构建原核表达重组质粒pET30a(+):rv1837c、pET30a(+):rv3803c,并获得Rv1837c及Rv3803c重组蛋白,为血清学诊断活动性结核病奠定了基础。

结核分枝杆菌Rv2626c蛋白的原核表达、纯化及抗原活性鉴定

目的构建结核分枝杆菌Rv2626c蛋白的重组表达载体,在大肠埃希菌(Escherichia coli,E.coli)中表达、纯化后研究Rv2626c重组蛋白的抗原性。方法将GenBank公布的结核分枝杆菌H37Rv株Rv2626c蛋白的氨基酸序列(登录号:CCP45424.1)按E.coli密码子偏好转换为对应的DNA序列,合成该DNA序列并克隆至pET24a(+)质粒上,构建pET24a(+)-Rv2626c重组质粒,转化至E.coli BL21(DE3)中,以不同的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-thiogalactopyranoside,IPTG)浓度、温度和时间条件下诱导表达Rv2626c蛋白,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和蛋白免疫印迹法(Western Blot)对Rv2626c重组蛋白进行鉴定。利用镍螯合亲和层析法纯化Rv2626c重组蛋白并将其免疫青紫蓝兔,制备抗Rv2626c抗血清,采用Western Blot和酶联免疫吸附法分别检测抗血清的特异性和效价。结果pET24a(+)-Rv2626c重组质粒构建成功。SDS-PAGE检测显示:转入该重组质粒的E.coli经IPTG诱导后表达Rv2626c重组蛋白,分子量约14500,大小与预期相符;Rv2626c重组蛋白的最佳诱导表达条件为31℃1.0 mmol/L IPTG诱导表达6 h,目的蛋白主要以可溶性形式存在,与Western Blot检测结果一致。Rv2626c重组蛋白免疫青紫蓝兔获得的高免血清特异性良好,经酶联免疫吸附法测定该血清效价为1∶256000。结论在E.coli中成功表达结核分枝杆菌Rv2626c蛋白,且纯化的Rv2626c重组蛋白具有较好的纯度和抗原活性,为进一步揭示其生物学功能奠定基础。

结核分枝杆菌特异性分泌蛋白的原核表达、纯化和免疫原性分析

目的构建结核分枝杆菌rv1837c．rv3803c基因原核表达重组质粒，进行表达、纯化，并分析其免疫原性。方法PCR扩增结核分枝杆菌H37Rvrv1837c．rv3803c基因，并克隆入pTA2质粒。测序正确后，再亚克隆入pET30a（＋）质粒，构建pET30a（＋）：rv1837c．pET30a（＋）：rv3803c重组体。然后转化人表达宿主大肠杆菌BL21（DE3），经0．4mmol／L异丙基硫代-β—D-半乳糖苷诱导1分别与组氨酸标签单克隆抗体及结核患者血清进行Western—blot，鉴定Rv1837c、Rv3803c重组蛋白。经镍离子螯和氮川乙酸一组氨酸标签亲和树脂纯化，将纯化的重组蛋白分别免疫家免，取兔血清与纯化蛋白通过Western-blot方法，检测家兔血清中的抗体。结果pET30a（＋）：rv1837c．pET30a（＋）：rv3803c重组体表达相对分子质量为92000及38000的重组蛋白，表达蛋白以包涵体形式存在于胞质中，表达量分别占全菌蛋白质的30％及50％。获得纯度为90％的重组蛋白。纯化蛋白通过Western-blot鉴定证实为目的蛋白，有较强的免疫原性。结论成功构建原核表达重组质粒pET30a（＋）：rv1837c,pET30a（＋）：rv3803c，并获得Rv1837c及Rv3803c重组蛋白，为血清学诊断活动性结核病奠定了基础。

结核分枝杆菌rv3873基因原核表达载体的构建、表达和纯化

目的构建结核分枝杆菌（M.tb）rv3873基因原核表达载体并进行表达。方法用PCR扩增MTB rv3873基因，并克隆入pGEM-T Easy质粒。测序正确后，再亚克隆入pET30a（＋）质粒，构建pET30a（＋）：rv3873重组体。结果以重组体分别转化DH5α和BL21（DE3）菌后，经0．4mM异丙基硫代-β-D-半乳糖苷（IPTG）诱导，pET30a（＋）：rv3873表达出分子量为47000左右的重组蛋白。SDS-PAGE分析显示，IPTG诱导4h重组蛋白的表达量最高。表达蛋白以包涵体形式存在于胞质中，表达量占全菌蛋白质的50％，Western blot证实其具有良好的抗原性。经Ni—NTA柱纯化，获得纯度为90％的重组蛋白。结论成功地构建原核表达载体pET30a（＋）：rv3873，并获得PPE68重组蛋白，为辅助诊断结核菌的感染奠定了基础。

结核菌抗原基因Rv3881c在大肠杆菌中的高效表达分析

目的:从结核分枝杆菌基因组克隆Rv3881c基因并重组入pET24b载体,在大肠杆菌中进行融合表达,重组蛋白经纯化后通过Western blot分析初步鉴定其抗原性和特异性。方法:提取H37Rv标准株的基因组DNA,以基因组DNA为模板PCR扩增出Rv3881c基因,连接到pGEMT上,经过筛选鉴定后,将重组子测序;将测序正确的基因双酶切后连接到pET24b载体上,筛选得到重组载体pET24b-48;在BL21菌株中优化表达并采用金属鏊合层析方法纯化蛋白;选取6例结核病阳性临床血清标本和6例健康人血清标本进行Western blot分析。结果:发现从保存的H37Rv菌株克隆得到了读码框完全正确的Rv3881c基因,它在大肠杆菌中可以高效表达,表达量约占细菌总蛋白的20/以上。重组蛋白不与健康人血清反应,可与结核标本血清有较强的免疫印迹反应。结论:重组Rv3881c具有较好的特异性,该抗原有潜力成为检测结核的有效抗原组分之一。

重组蛋白Rv2346c抑制巨噬细胞对结核分枝杆菌的免疫灭活效应

目的探讨重组蛋白Rv2346c对卡介苗(BCG)感染鼠巨噬细胞(RAW264.7)后的免疫效应的影响及其机制。方法通过DNA合成、基因扩增、载体构建、诱导表达、纯化等过程制备重组蛋白Rv2346c;利用Cell Counting Kit-8(CCK8)方法检测RAW264.7增殖水平;采用菌落形成试验评估BCG生长情况;运用ELISA方法检测BCG和RAW264.7共培养上清中的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL)-6的浓度;采取Western blot方法检测RAW264.7细胞中核转录因子κB(NF-κB)p65的表达水平。结果 DNA测序及Western blot检测证实成功制备重组蛋白Rv2346c;BCG可以抑制RAW264.7细胞增殖(P<0.05),而RAW264.7细胞对BCG有灭活作用(P<0.05);重组蛋白Rv2346c可以增强BCG对RAW264.7细胞增殖的抑制作用(P<0.05),并降低RAW264.7对BCG的灭活效应(P<0.05);Rv2346c还可以抑制RAW264.7分泌TNF-α和IL-6(P<0.05),并抑制NF-κB p65的表达(P<0.05)。结论重组蛋白Rv2346c可以抑制小鼠巨噬细胞RAW264.7对BCG的免疫灭活效应,该作用可能与抑制细胞因子分泌和NF-κB p65活化有关,具体机制值得进一步深入探讨。

结核杆菌重组Rv3425蛋白的结核病血清学诊断价值的评价

〔目的〕评价结核分支杆菌重组Rv3425蛋白在结核病血清学诊断中的价值。〔方法〕以重组Rv3425作为抗原,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测151份确诊结核病人、143份健康人、38份卡介苗接种阳转者和42份非结核病人血清中的抗结核抗体水平,并与结核菌素纯蛋白衍生物(PPD)、Ag85B蛋白及TB-DOT、TB-CHECK-1试剂盒的检测结果进行比较,以此来评价重组Rv3425蛋白在结核病诊断上的价值。〔结果〕Rv3425与PPD和Ag85B抗原一样能够诊断结核病人,但PPD不能有效区分结核病人和BCG接种者,Rv3425和Ag85B蛋白可以明确区分。〔结论〕虽然重组Rv3425蛋白对结核病的阳性率尚不能与试剂盒媲美,但由于其能够有效区分结核病人和BCG阳转者,在结核病诊断方面具有很大的应用价值,可以作为结核病诊断的备选抗原之一。

分泌表达Ag85B与ESAT6融合蛋白的重组卡介苗菌株的筛选

目的筛选获得分泌表达Ag85B与ESAT6融合蛋白的重组卡介苗(BCG)菌株。方法采用多聚合酶链反应(PCR)方法从结核分枝杆菌毒株H37Rv中扩增出热休克蛋白60(Hsp60)基因及其信号肽序列αss,将测序正确的hsp60和αss基因分别克隆入大肠杆菌(E.coli.)BCG穿梭载体pOLYG中,构建分枝杆菌分泌表达载体pDE22,按相应的酶切位点将ag85b和esat6按照不同的连接方式联合克隆入pDE22载体,分别命名为pDE22Ag85B ESAT6和pDE22ESAT6Ag85B,将纯化的重组质粒电穿入BCG,经潮霉素抗性筛选和PCR的方法鉴定出含目的基因的重组BCG阳性克隆。收集重组BCG的培养上清液,经浓缩和透析后,进行十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS PAGE)和固相化蛋白质免疫学测定(Western blot法)分析。结果两株重组BCG菌株的培养上清液分泌表达相对分子质量约37000的蛋白,且分别可与抗Ag85B和抗ESAT6蛋白免疫小鼠的血清有相应的结合条带。结论分泌表达Ag85B与ESAT6融合蛋白的重组BCG菌株构建成功,有望为结核病的预防提供有效的疫苗。

结核分枝杆菌Rv3194c蛋白的亚细胞定位

【目的】Rv3194c基因编码的是结核分枝杆菌的PDZ信号蛋白,本研究探讨该蛋白的亚细胞定位,为其细胞结合蛋白的筛选奠定基础。【方法】从H37Rv基因组中扩增出编码只含有PDZ结构域的tRv3194c (Rv3194c 1–234 aa)的基因片段,在3′端加T2A和EGFP序列,一并插入真核表达载体构建出pcDNA3.1-tRv3194c-T2A-EGFP。将构建好的质粒瞬时转染L929细胞,并共感染重组痘苗病毒vTF7-3,用间接免疫荧光、流式细胞分选以及Western blotting检测融合蛋白的表达以及亚细胞定位。【结果】成功构建出真核表达载体pcDNA3.1-tRv3194c-T2A-EGFP,瞬时转染L929细胞后融合蛋白tRv3194c定位于线粒体膜上,且重组痘苗病毒vTF7-3的感染有助于靶蛋白表达水平的提高。【结论】Rv3194蛋白的PDZ结构域与线粒体外膜相关蛋白结合,为了解该蛋白在细胞内的致病机制提供重要线索。

结核分枝杆菌rv3873基因原核表达载体的构建、表达和纯化

目的构建结核分枝杆菌（M．tb）rv3873基因原核表达载体并进行表达。方法用聚合酶链反应（PCR）扩增MTBrv3873基因，并克隆入pGEM～TEasy质粒。测序正确后，再亚克隆入pET30a（＋）质粒，构建pET30a（＋）：rv3873重组体。结果以重组体分别转化DH5a和BL21（DE3）菌后，经0．4mmol／L异丙基硫代-β-D-半乳糖苷（IPTG）诱导，pET30a（＋）：rv3873表达出相对分子质量为47000左右的重组蛋白。SDS-PAGE分析显示，IPTG诱导4h重组蛋白的表达量最高。表达蛋白以包涵体形式存在于胞质中，表达量占全菌蛋白质的50％，Westernblot证实其具有良好的抗原性。经Ni-NTA柱纯化，获得纯度为90％的重组蛋白。结论成功地构建原核表达载体pET30a（＋）：rv3873，并获得重组Rv3873蛋白，为辅助诊断结核菌的感染奠定了基础。

结核分枝杆菌rv3802c基因双顺反子真核表达质粒的构建及鉴定

为了构建结核分枝杆菌rv3802c基因双顺反子真核表达质粒,本研究利用重叠延伸PCR技术扩增出rv3802c-HisFlag基因片段,将其克隆到真核表达载体pCDNA3.1(+)上,测序验证后,将基因合成的内部核糖体进入位点和增强型红色荧光蛋白基因片段(IRES-DsRed2)定向插入到这个重组质粒上,经酶切鉴定获得双顺反子表达质粒pC3.1-3LHF-Red。将质粒pC3.1-3LHF-Red转染中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,通过荧光显微镜观察到增强型红色荧光蛋白成功表达;经Western blot分析表明Rv3802c-HisFlag融合蛋白在CHO细胞中获得了表达。结果表明,本研究成功构建了共表达增强型红色荧光蛋白和Rv3802c-HisFlag融合蛋白的双顺反子表达质粒pC3.1-3LHF-Red,为进一步研究结核分枝杆菌Rv3802c蛋白在分枝杆菌感染细胞过程中的作用奠定基础。

结核分枝杆菌甲硫腺苷核苷酶的原核表达及活性分析

目的克隆、表达、鉴定结核分枝杆菌（MTB）Rv0091基因编码蛋白，分析酶活性，初步鉴定其功能。方法构建Rv0091基因原核表达质粒，在大肠杆菌BL21trxB进行表达，经IPTG诱导，Ni2＋-NTA柱纯化后获得可溶性蛋白，通过SDS-PAGE分析目的蛋白纯度、Westernblot进行免疫学活性鉴定、质谱分析重组蛋白相对分子质量、酶耦联法检测酶活性，分析酶学性质。结果成功构建Rv0091基因原核表达质粒，建立了可溶性蛋白最佳表达体系，获得纯度在95％以上的可溶性蛋白，Westernblot结果证实重组蛋白为结核分枝杆菌蛋白，质谱鉴定其相对分子质量与理论值基本一致，酶学活性实验证实重组蛋白能够分解底物5’一甲硫腺苷（MTA），酶学性质分析表明最适缓冲液为磷酸盐缓冲液和Hepes，酶的热稳定性较差，37℃为最适反应温度，最适pH为10～12。结论初步证明该重组蛋白在体外能够分解MTA，发挥甲硫腺苷核苷酶（MTAN）的作用，可能在MTB的代谢中起关键作用。