李斯特菌溶血素基因的原核表达及其生物学特性

李斯特菌溶血素(LLO)是产单核细胞李斯特菌的主要毒力因子,利用PCR技术从血清型4b的产单核细胞李斯特菌菌株中扩增出编码LLO的hly基因,经克隆筛选和测序鉴定后,构建成该基因的原核表达质粒pGEX6P1hly,SDSPAGE结果表明：LLO与谷胱甘肽在大肠杆菌中已融合表达,融合蛋白的分子量为82kD;溶血实验证明融合蛋白具有较强的裂解真核细胞膜的作用,表明表达产物LLO具有生物活性,其溶血效价达2.26×101.4 HU/mg,这为进一步研究其致病与免疫机理、单抗研制和疫苗设计提供了条件。     

进口竹荚鱼中单核细胞增生李斯特菌的鉴定及其鞭毛蛋白的原核表达

【目的】对进口竹荚鱼中分离的一株病原菌S1-2进行鉴定,并在大肠杆菌中表达其鞭毛蛋白。【方法】采用全自动微生物鉴定仪和革兰氏阳性菌鉴定卡进行生理生化反应测试,利用iap基因实时荧光PCR特异性扩增检测病原菌。通过PCR技术扩增病原菌S1-2的鞭毛蛋白flaA基因,克隆筛选和测序鉴定后,构建该基因的原核表达质粒pET22b-flaA,镍柱法纯化表达产物,通过免疫印迹鉴定其免疫原性。【结果】分离病原菌为革兰氏阳性菌,生理生化特征与单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)的相似性为99%,协同溶血实验在靠近金黄色葡萄球菌的接种端溶血增强。SDS-PAGE结果表明融合表达产物分子量约为32 kD,Western blot结果表明重组表达的鞭毛蛋白具有免疫原性。【结论】flaA基因的原核表达为制备单核细胞增生李斯特菌的单克隆抗体及其检测方法的建立奠定了基础。     

单增李斯特菌溶血素O的PEST序列激活ERK1/2磷酸化的作用

[目的]本研究旨在构建单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes,简称单增李斯特菌)溶血素O(Listeriolysin O,LLO)的关键结构域PEST序列(包含S44、S48和T51关键磷酸化位点)突变体,并针对其生物学功能展开研究。[方法]以李斯特菌参考菌株EGD-e为模板扩增编码LLO的hly基因,克隆至pET30a(+)原核表达载体,在此基础上利用氨基酸突变技术获得表达PEST突变体(LLO△PEST、LLOS44A、LLOS48A和LLOT51A)的重组质粒,转入E.coli Rosetta感受态细胞中,诱导表达重组蛋白经镍离子亲和层析纯化后进行SDS-PAGE分析。利用红细胞裂解试验检测重组蛋白的溶血活性,并通过Western blotting检测重组突变蛋白刺激Caco-2细胞后对MAPK关键信号分子ERK1/2磷酸化水平变化的影响。[结果]结果显示,本研究成功获得重组LLO及其突变体蛋白LLO△PEST、LLOS44A、LLOS48A和LLOT51A。在pH5.5和7.4条件下,LLO△PEST、LLOS44A、LLOS48A和LLOT51A均具有和LLO相当的溶血活性,说明PEST序列缺失或突变并不影响LLO的膜裂解活性。研究进一步发现,重组LLO及其突变蛋白刺激Caco-2细胞后均能激活ERK1/2的磷酸化。[结论]研究表明LLO的关键结构域PEST序列对于维持该蛋白的膜裂解能力及穿孔活性并非必需,且该结构域的缺失不影响李斯特菌在感染宿主时依赖LLO介导ERK1/2磷酸化的生物学过程。本研究将为进一步探索细菌感染过程中PEST序列对于LLO发挥生物学功能的潜在作用及分子机制奠定基础。     

携带新城疫病毒融合蛋白基因的重组减毒单核细胞增多性李斯特菌构建与鉴定

以鸡新城疫病毒F基因(NDV-F)为模式外源基因,通过基因切割-重叠延伸PCR法(SOE-PCR)将其插入到单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes)毒力基因hly的启动子和信号肽序列下游,并将该融合片段克隆入穿梭质粒pKSV7,随后将重组质粒电转李斯特菌进行同源重组。NDV-F基因的PCR扩增表明该重组菌构建成功,RT-PCR结果表明F基因在重组菌中得到了转录。比较了重组菌和野生型菌株的溶血性、黏附和侵袭力、对小鼠和鸡胚的毒力和生长特性以及重组菌的体内外稳定性,结果表明:hly基因中F片段的整合消除了单核细胞增多性李斯特菌溶血素基因的表达,其培养上清液没有溶血性,而野生型菌株的溶血价达24;细胞试验表明重组菌对细胞的黏附力和相对侵袭力均有不同程度的降低,而相对侵袭力与野生型菌株具有显著性差异(P<0.05);重组菌对小鼠及鸡胚的毒力(LD50)与野生型相比分别下降3.7和6.5个对数数量级;重组菌在BHI肉汤和小鼠体内连续5次后,仍然可以扩增出目的基因NDV-F,初步表明该重组菌较为稳定。     

嗜水气单胞菌溶血素基因的克隆表达及其类毒素的免疫原性分析

根据嗜水气单胞菌溶血素保护性抗原基因序列(GenBank Accession No. AF539467)设计一对引物, 以嗜水气单胞菌河北分离株基因组为模板, 经PCR扩增得到hly基因。序列分析表明, 该基因产物大小为1485 bp, 经测序与GenBank报道的多个嗜水气单胞菌hly基因序列一致性高于99%。将得到的hly基因定向克隆到原核表达载体pET-28a中构建原核重组质粒pET-28a- hly, 转化大肠杆菌 BL21(DE3)中, 得到重组菌株BL21(DE3)(pET-28a-hly), 经IPTG诱导后, SDS-PAGE分析可见一条56 kD的特异条带。Western blotting分析结果显示表达的Hly蛋白能与抗体发生特异性结合,说明其具有较好的免疫原性。将表达的溶血素蛋白制成类毒素疫苗免疫小鼠后, 具有较高的保护效力, 表明该类毒素疫苗有望作为预防由嗜水气单胞菌引起疾病的基因工程类毒素疫苗。     

单增李斯特菌InternalinA的表达、纯化及多克隆抗体的制备

【目的】克隆表达单增李斯特菌膜表面蛋白InternalinA(InlA),经免疫家兔获得多克隆抗体,为建立其免疫磁珠富集快速检测方法奠定基础。【方法】利用生物软件设计单增李斯特菌inlA基因的引物,通过PCR扩增出inlA基因,并将其克隆至pET28a()原核表达载体,转化大肠杆菌BL21进行优化表达。镍柱纯化表达产物,质谱鉴定重组蛋白,ELISA分析其免疫原性。免疫家兔,制备其多克隆抗体。间接ELISA检测多抗的效价及交叉性,免疫荧光分析多抗与单增李斯特菌菌体结合的特异性。【结果】成功表达了InlA蛋白,融合表达产物分子量约为92 kD,质谱鉴定其为InlA蛋白;免疫家兔获得的抗血清效价为1:100 000,除与金黄色葡萄球菌约20%的交叉外,与副溶血弧菌等其它病源菌均无交叉;免疫荧光证实该多抗特异性结合于单增李斯特菌膜表面,与同种属的威尔斯李斯特菌不结合。【结论】成功制备了单增李斯特菌特异性的兔多克隆抗体,为单增李斯特菌免疫磁珠富集快速检测方法的建立奠定了基础。     

马链球菌马亚种IgG结合蛋白的原核表达和免疫原性

为研究马链球菌马亚种IgG结合蛋白(EAG)免疫原性和保护力,评价其作为马链球菌疫苗抗原的价值。采用PCR法扩增马链球菌马亚种EAG基因,将测序正确的EAG扩增产物与原核表达载体pET-28a(+)连接构建重组质粒,对转化后的大肠杆菌进行诱导表达,用诱导纯化后的重组蛋白作免疫原免疫小鼠,分析重组蛋白免疫小鼠后的抗体水平及对小鼠的免疫保护力。结果表明,诱导后可得到26 kDa的EAG重组蛋白,且该蛋白可与该菌阳性血清发生特异性反应。间接ELISA检测免疫小鼠的抗体效价可达1∶8 100,重组蛋白免疫后对小鼠保护力可达90%。该结果表明,表达的EAG蛋白具有良好的抗原性,可有效提高小鼠的体液免疫水平及免疫保护力。     

鳗弧菌溶血毒素基因vah4的克隆及表达

目的：对鳗弧菌溶血毒素基因vah4进行克隆与原核表达,为进一步深入研究其免疫原性及VAH4的功能奠定基础。方法：PCR扩增vah4,将扩增的产物连接于测序载体pMD18—T上,经测序反应确定无误后,再将PCR产物与原核表达载体pET-32a构建表达VAH4的重组质粒（pET-32a-VAH4）,经PCR鉴定后,再转入表达宿主大肠杆菌BL21菌株内,对转化菌株进行诱导表达,SDS-PAGE电泳检测。结果：含重组质粒的菌株有表达蛋白,其表达的蛋白质相对分子质量为40kDa,并经Western blot鉴定结果证实该条带即VAH4-His融合蛋白。结论：vah4基因成功克隆至pET-32a质粒内并成功表达,为进一步研究其免疫原性、VAH4的毒性作用效果及作用机制奠定基础。     

单增李斯特菌溶血素O的功能研究进展

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes, Lm,简称单增李斯特菌)是一种普遍存在的革兰阳性食源性病原体,可引起人类和一些动物的李斯特菌病。侵袭性李斯特菌病通常很严重,临床上表现为自然流产、败血症和脑膜脑炎,也可表现为发热性胃肠炎综合症。成孔蛋白单增李斯特菌溶血素O(Listeriolysin O,LLO,由hly基因编码)是一种重要的毒力因子,属于胆固醇依赖性细胞溶解素(cholesterol-dependent cytolysins,CDC)毒素,其通过膜穿孔机制介导Lm从吞噬体逃逸并引起李斯特菌病。最近的研究表明LLO除了主要的膜穿孔作用,还存在其他功能,在Lm感染过程中扮演了重要的角色。从LLO的功能和作用机制等方面综述了近些年对该毒素的研究进展,以便更好地理解单增李斯特菌的感染机制,为防治李斯特病的相关研究提供参考。     

减毒李斯特菌载体运送HPV16 E7基因重组疫苗的构建及其生物学特性

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)是一种理想的肿瘤疫苗载体,本文旨在构建表达人乳头瘤状病毒(HPV)16型E7蛋白的减毒重组李斯特菌疫苗候选株并分析其生物学特性。利用同源重组技术将HPV16 E7基因定点整合至LMhly基因信号肽序列下游,获得减毒重组李斯特菌LM4△hly::E7,并对该重组菌进行生物学特性研究。实验结果表明,重组菌能够分泌表达具有免疫学活性的E7-LLO融合蛋白,大小约66 k Da;通过激光共聚焦扫描显微镜观察到重组菌能够在RAW264.7细胞胞内增殖。ELISA测定结果显示减毒重组菌能够诱导小鼠产生E7特异性抗体。重组菌在C57BL/6小鼠中LD50为3.863×10~9 CFU,低于亲本株4个数量级,通过组织切片观察到重组菌对小鼠肝脏及脾脏无明显病理变化。以上表明,本研究构建的分泌表达E7-LLO融合蛋白的减毒重组李斯特菌具有较好的安全性,为下一步研究其抗肿瘤作用提供了材料,并为研发宫颈癌的免疫治疗型候选疫苗奠定重要基础。     

Characterization of a mutant Listeria monocytogenes strain expressing green fluorescent protein

To construct a recombinant strain of Listeria monocytogenes for the expression of heterologous genes, homologous recombination was utilized for insertional mutation, targeting its listeriolysin O gene (hly). The gene encoding green fluorescent protein (GFP) was used as the indicator of heterologous gene expression. The gene gfp was inserted into hly downstream from its promoter and signal sequence by an overlapping extension polymerase chain reaction, and was then cloned into the shuttle plasmid pKSV7 for allelic exchange with the L. monocytogenes chromosome. Homologous recombination was achieved by growing the electro-transformed L. monocytogenes cells on chloramphenicol plates at a non-permissive temperature. Sequencing analysis indicated correct insertion of the target gene in-frame with the signal sequence. The recombinant strain expressed GFP constitutively as revealed by fluorescence microscopy. The mutant strain L. monocytogenes hly-gfp lost its hemolytic activity as visualized on the blood agar or when analyzed with the culture supernatant samples. Such insertional mutation resulted in a reduced virulence of about 2 logs less than its parent strain L. monocytogenes 10403s as shown by the 50%-lethal-dose assays in the mouse and embryonated chicken egg models. These results thus demonstrate that mutated L. monocytogeues could be a potential carrier for the expression of heterologous passenger genes or could act as an indicator organism in the food industry.     

研究报告重组Ⅱ型登革病毒NS1的表达及其免疫原性的研究

目的：表达制备重组Ⅱ型登革病毒非结构蛋白NS1,检测该重组表达蛋白的免疫原性,为检测试剂盒的研制提供基础。方法：根据Ⅱ型登革病毒NS1蛋白基因序列（GenBank 登录号：NC_001474）,对基因序列进行编码密码子优化后进行全基因合成,随后,经双酶切将目的片段克隆到表达载体pET28a上,通过IPTG诱导表达;表达产物经Western blot鉴定后,进一步进行蛋白纯化和透析复性,制备获得重组Ⅱ型登革病毒NS1蛋白。收获的NS1蛋白免疫小鼠,制备多克隆抗体,通过间接酶联免疫学方法测定其效价,检测其免疫原性。结果：成功构建了Ⅱ型登革病毒NS1蛋白的表达载体。Western blot显示表达的重组蛋白能够被NS1单抗特异性的结合,纯化复性后的重组蛋白在小鼠体内表现出良好的免疫原性。结论：重组表达的NS1蛋白有良好的免疫原性,为以后的NS1单克隆抗体的制备和登革病毒检测试剂盒的研制提供了良好的基础。     

High-level expression of the Listeria monocytogenes listeriolysin O in Escherichia coli and preliminary characterization of the purified protein

Listeriolysin O (LLO) is a cholesterol-binding sulfhydryl-activated hemolysin encoded by Listeria monocytogenes hlyA gene. After analyzing the nucleotide coding sequence of this gene from the ATCC 9525 L. monocytogenes strain, we cloned it in a pET vector for expression in Escherichia coli. Thanks to the optimization of the induction protocol, we achieved a high-level LLO synthesis (about 10% of total cell proteins) in hemolytically active form. The expressed hemolysin was then purified to homogeneity, as revealed by SDS-PAGE and Western blot analysis, by a hydroxyapatite adsorption chromatography, followed by an SP Sepharose ion-exchange chromatography. The recombinant protein showed the same properties determined for LLO purified from L. monocytogenes cultures and the characteristics of the sulfhydryl-activated toxins such as inactivation by oxidation and by reaction with cholesterol. By a combination of the pET expression system and the simple purification method, we obtained a significant amount of toxin (4.5 mg/litre cell culture) in a hemolytically active form (1.25 x 10(6)HU/mg protein). This procedure can solve the problem of LLO isolation from L. monocytogenes cultures, which is a difficult task, mainly owing to the low levels of toxin released in the culture media. The recombinant hemolysin, purified in sufficient quantities, could be very useful for structural studies and for diagnostic and pharmaceutical applications.     

幽门螺杆菌HP0762蛋白的原核表达纯化及多克隆抗体制备

目的:表达和纯化幽门螺杆菌HP0762蛋白,并制备该蛋白的多克隆抗体。方法:从幽门螺杆菌SS1中经PCR扩增得到了hp0762基因,将其克隆至含有6×His编码序列的原核表达载体pET-28a(+)中,再将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下进行蛋白表达;用HiTrap Chelating HP亲和柱纯化重组蛋白,Western印迹进一步鉴定;以纯化后的蛋白为抗原免疫新西兰大耳白兔,制备该蛋白的多克隆抗体;用ELISA和Western印迹检测抗血清。结果:目的蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中获得了可溶性表达,纯化后纯度可达90%以上;制备了针对HP0762重组蛋白的抗血清,抗体ELISA效价为1:256000,Western印迹分析表明该抗体能特异性识别内源性HP0762。结论:完成了HP0762蛋白的原核高效表达与纯化,并制备了其高效价的多克隆抗体,为进一步对其进行疫苗研制与基因功能研究奠定了基础。