禽流感病毒核蛋白在噬菌体表面的展示

利用PCR技术,扩增禽流感病毒（AIV）核蛋白基因片段,将其克隆至pR质粒的T4噬菌体SOC基因C末端获得重组质粒pR—np,以此重组载体转化大肠杆菌Escherichia coli2（E2）,用溶菌酶缺陷噬菌体T4-zl感染重组E2菌,重组载体与缺陷噬菌体T4-zl基因发生同源重组,将np基因整合到噬菌体基因组中,用PCR方法筛选重组噬菌体并命名为T4-zl—np。经Western blot免疫电镜与ELISA检测证实,T4-zl-np表达的NP融合蛋白具有免疫学活性。结果表明,AIV核蛋白成功地在T4噬菌体表面展示,为禽流感防治奠定了基础。     

禽流感病毒NP蛋白与T4噬菌体SOC蛋白的融合表达

利用PCR技术扩增禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)NP基因。将NP基因克隆至T4噬菌体表达质粒pSOC的SOC基因(T4噬菌体表面非结构蛋白基因)下游,构建成T4噬菌体SOC位点表达NP的表达载体pSOC-NP。将其转化至大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导后表达的目的蛋白SOC-NP进行SDS-PAGE与Western-blot方法检测。结果表明,表达的SOC-NP蛋白相对分子质量约58kD,表达量占菌体总蛋白量的20.34%,并具有与AIV特异性抗体反应的活性。     

抗人红细胞单链抗体与猪瘟E2蛋白双功能融合蛋白的构建及生物学活性检测

为构建具有凝集性、免疫反应性的双功能融合蛋白,本研究采用重叠延伸PCR方法将2E8ScFv(抗人红细胞H抗原单链抗体基因)和mE2(猪瘟病毒E2蛋白主要抗原编码区基因)拼接成融合基因2E8mE2,并插入原核表达载体pET-DsbA,将重组表达质粒pET-DsbA-2E8mE2转化入大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)PlysS中进行IPTG诱导表达,表达的融合蛋白经SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定,结果表明:2E8mE2融合基因在大肠杆菌中获得了表达,表达产物以包涵体形式存在,分子量约为65kDa,与预期的大小一致。分别采用亲和层析法和谷胱甘肽再氧化法对融合蛋白进行纯化和复性,红细胞凝集试验证实:2E8mE2融合蛋白复性效果良好,既能够与人红细胞结合,又能够与猪瘟病毒抗体反应,具有双功能特性。     

T4噬菌体表面展示技术的研究进展

噬菌体表面展示技术(phage display)是由Smith于1985年首先建立起来的一种新的生物技术[1],它能将表达的外源多肽或蛋白以融合蛋白的形式展示在噬菌体的表面,保持相对独立的空间构象和原有的生物活性[2].常用的噬菌体表面展示系统主要有丝状噬菌体、λ噬菌体及T4噬菌体展示系统等.虽然它们都具有噬菌体展示系统的优点,但对于丝状噬菌体来说,它不能展示那些难以分泌的肽和蛋白质,而且它的N端可融合外源多肽的容量有限,较大蛋白的融合会造成空间障碍,影响噬菌体的装配,使其失去感染力.而对于λ噬菌体,大分子蛋白的融合会抑制噬菌体的组装,使其生长受到影响,因此这两种噬菌体更适用于构建短肽库和cDNA表达文库[3],而不适于构建重组疫苗和表达分子量大具有完整结构域的蛋白质[4,5].     

利用S-层蛋白在细胞表面展示α-淀粉酶和金属硫蛋白

选用苏云金芽胞杆菌CTC菌株细胞表面S 层蛋白作为表面展示载体 ,利用其N 端信号肽以及锚定序列分别将不同生物特性的外源蛋白带到胞外并锚定在细胞的表面。为研究外源蛋白的分子量和生化特性对表面展示以及对其在细胞表面生物活性的影响 ,选用分子量较大的分泌性蛋白α 淀粉酶和富含半胱氨酸的非分泌性蛋白金属硫蛋白作为目标蛋白。将α 淀粉酶的结构基因 (amy)和金属硫蛋白的结构基因 (smtA)与S 层蛋白的锚定区slh结合 ,构建融合蛋白基因slh amy及slh smtA ,克隆至穿梭载体pHT30 4上 ,得到重组质粒pBMBSA 30 4和pBMBSM 30 4 ;转入带有帮助质粒的重组菌株BMB171 pBMB CSA中 ,得到新的重组菌株BMBSAC和BMBSMC。SDS PAGE显示融合蛋白SLH AMY和SLH SMTA在重组菌的表面得到了表达。利用锥虫蓝染色 打孔加膜法表明重组菌SAC的确具有表面酶活性 ,α 淀粉酶被固定在细胞表面。碘液法测定的数据表明重组菌SAC的菌悬液样品较之受体菌BMB171菌悬液样品酶活提高了 4 2 4 %。Ni NTA 琼脂糖微球吸附试验显示重组菌SMC能够被微球所吸附 ,证实SMTA在重组菌表面具有活性。对游离镉离子的吸附试验显示重组菌对镉离子的吸附能力是对照受体菌的 4倍。     

利用金属离子(Fe3+)配体层析亲和筛选蛋白激酶识别的底物序列

将cAMP依赖的蛋白激酶(cAPK)识别的特征底物序列与噬菌体外膜蛋白g3p融合,展示于线状噬菌体fd的表面,构建了cAPK底物(PKS)噬菌体.噬菌体体外磷酸化标记结果表明,PKS噬菌体上分子量约为60ku的蛋白可被明显磷酸化标记,与PKS-g3p融合蛋白的分子量一致.利用金属离子(Fe³⁺)配体树脂亲和筛选经cAPK磷酸化标记的Phage display随机15肽库,4轮筛选后挑取单克隆进行DNA序列测定,确定展示于噬菌体表面的多肽序列.结果表明,在所挑选的14个克隆中有5个克隆具有典型的cAPK磷酸化序列特征(R)RXS/T.对这些噬菌体的体外磷酸化标记实验结果显示,其中有(R)RXS/T序列特征的噬菌体可在分子量约60ku处被特征性磷酸化标记,与PKS噬菌体的磷酸化标记特征一致;其他有一些不具备(R)RXS/T序列特征的噬菌体也可被特征性磷酸化.     

A型禽流感病毒M2e重组T7噬菌体疫苗构建及免疫原性研究

构建展示A型禽流感病毒M2e多肽的重组T7噬菌体,检测其对SPF鸡的免疫保护效果。比对GenBank近期发表的A型禽流感病毒M2e基因序列进行人工合成并重复至两拷贝,将其克隆到T7Select 415-1b噬菌体多克隆位点,构建重组噬菌体T7-M2e。经PCR鉴定并序列测定筛选阳性重组噬菌体,SDS-PAGE和Westernblot检测重组噬菌体表面M2e多肽。重组噬菌体以1×1010pfu/只剂量免疫SPF鸡,免疫后不同时间段采血通过ELSIA检测血清中抗M2e抗体,免疫荧光检测血清抗体与H9亚型禽流感病毒的结合能力,并以200个EID50/只剂量进行攻毒保护效率检测。成功构建重组噬菌体T7-M2e,插入两拷贝M2e基因获得表面展示,并与M2e抗体有免疫反应活性。噬菌体疫苗免疫后均产生抗M2e抗体,其抗血清能跟病毒粒子特异性结合,攻毒保护率达4/5(80%)。获得了展示禽流感病毒M2e多肽的重组噬菌体,噬菌体疫苗免疫鸡产生较高血清抗体并提供攻毒保护,为新型通用禽流感疫苗研制提供新思路。     

噬菌体短肽库的构建及其随机短肽的多样性

噬菌体短肽库是将随机合成的寡核苷酸序列通过与单链噬菌体外壳蛋白基因融合,从而将随机短短肽表达于噬菌体的表面,将体外随机化学合成的寡聚核苷酸序列重组到单价噬菌体表达载体,构建了噬菌体短肽库,证明其库容为２×１０＾７集落形成单位,重组率为９３％。     

以CotX为分子载体在枯草芽胞杆菌芽胞表面展示绿色荧光蛋白

芽胞衣壳蛋白CotB、CotC、CotG等可作为芽胞表面展示外源蛋白的分子载体,制备口服重组疫苗或具有催化活性的重组酶。CotX为枯草芽胞杆菌Bacillussubtilis芽胞衣壳中的另一种结构蛋白。为证明CotX能否作为分子载体将外源蛋白展示在芽胞表面,本研究将cotX基因与绿色荧光蛋白基因gfp的编码序列进行基因重组,构建融合表达CotX-GFP的整合型重组质粒,将该质粒转化枯草芽胞杆菌,筛选重组菌株并诱导产生芽胞,观察到重组芽胞表面具有GFP绿色荧光。结果表明枯草芽胞杆菌的芽胞衣壳蛋白CotX位于芽胞衣壳外层,可作为芽胞表面展示外源蛋白的载体分子。     

噬菌体gp17基因2种重组产物的抗菌效应比较

通过重组技术获得大肠埃希菌噬菌体内溶素纯化蛋白和表面展示噬菌体,并观察产物的生物效应。将肠侵袭性大肠埃希菌EIEC 8401噬菌体LSB-1内溶素基因gp17构建到质粒pET300中,并在大肠埃希菌BL21中诱导表达,通过Ni柱纯化系统纯化产物;利用噬菌体展示技术构建T7-LSB-gp17重组噬菌体,通过双层琼脂法纯化噬菌体,并观察2种产物的抗菌效应。2 139 bp的gp17基因通过重组技术表达出78.3 ku的可溶性蛋白,纯化后浓度为2.38 mg/mL,其对EIEC8401有良好的抑菌活性,但对其他试验菌无抗性;通过噬菌体展示技术构建的重组噬菌体T7-LSB-gp17通过SDS-PAGE电泳显示在78 ku处有表达增强,对EIEC8401无感染、裂解作用,但对EIEC8401及其他试验菌有明显溶菌作用,宿主谱增加。通过重组技术获得的噬菌体LSB-1内溶素基因gp17的产物对LSB-1噬菌体原宿主具有明显的抑制效应。其中gp17表达的纯化蛋白具有明显的宿主专一性,重组噬菌体悬液有较宽种类的抗菌作用。这可能是因为gp17蛋白与噬菌体表面复杂空间结构的相互作用产生的生物效应。