HIV-1B′/C亚型Rev蛋白的表达、纯化与抗体制备

目的:为方便实验室工作中对HIV-1 B′/C亚型Rev蛋白的检测,制备相应的Rev蛋白及其抗体.方法:将我国HIV-1 B′/C亚型流行株的rev基因按大肠杆菌优势密码子进行改造后人工合成,在原核系统中与pET30a(+)载体中的His·Tag、Trx·Tag及S·Tag进行融合表达,目的蛋白经Ni2+金属螯合层析柱纯化后用于免疫家兔,制备多克隆抗体.结果与结论:合成基因在原核系统中融合表达得到相对分子质量约18×103的融合蛋白,目的蛋白的表达量约占菌体总蛋白量的36%;用纯化后的融合蛋白免疫家兔,制备了多克隆抗体,Western印迹及间接免疫荧光检测结果显示,获得的多克隆抗体与HIV-1 B′/C亚型的Rev蛋白能产生特异性反应,可用于检测HIV-1 B′/C亚型Rev蛋白的表达.     

HIV-1 tat基因改造及其蛋白表达、纯化与抗体制备

目的:为了方便实验室工作中HIV-1B'/C亚型及C亚型Tat蛋白的检测,制备了相应的Tat蛋白及其抗体。方法:将我国HIV-1B'/C亚型流行株tat基因的第1个外显子和HIV-1C亚型tat基因的第2个外显子融合在一起,将密码子替换为大肠杆菌的优势密码子,通过合成引物、PCR拼接的方法,获得目的基因序列;在原核系统中与pET32a 载体中的His·Tag、Trx·Tag及S·Tag进行融合表达;目的蛋白经Ni 金属螯合层析柱纯化后,用于免疫家兔,制备多克隆抗体。结果:PCR拼接获得306bp的目的基因序列;在原核系统中融合表达得到相对分子质量约31000的融合蛋白,占菌体总蛋白的21%。纯化后的融合蛋白免疫家兔,制备了多克隆抗体,Western印迹结果显示,获得的多克隆抗体与HIV-1B'/C亚型的Tat蛋白反应良好;间接免疫荧光结果表明,获得的多克隆抗体与HIV-1B'/C亚型和C亚型的Tat蛋白都能产生特异性反应。结论:制备的多克隆抗体能够使用间接免疫荧光方法检测HIV-1C亚型的Tat蛋白,使用Western印迹方法和间接免疫荧光方法都能检测HIV-1B'/C亚型的Tat蛋白。     

三个HIV-1广谱中和表位与HBV S抗原融合表达可诱导小鼠特异性抗体应答

为了增强HIV-1交叉中和表位的免疫原性,本研究使用PCR克隆技术将HIV-1三个具有一定广谱中和活性的线性抗原表位ELDKWA(简称2F5)、NWFDIT(简称4E10)和GPGRAFY(简称447-52D)基因分别融合到HBV S基因的3味端,构建了分别表达这三种融合基因的天坛株重组痘苗病毒疫苗RVJ1175S-2F5、RVJ1175S-4E10和RVJ1175S-447-52D,使用这三种重组痘苗病毒感染的细胞培养上清液经分离纯化制备了三种相应的蛋白亚单位疫苗PS-2F5、PS-4E10和PS-447-52D,对重组痘苗病毒和亚单位疫苗中三种融合抗原的生物学及免疫学特性进行了比较研究.PCR和测序结果表明,三种融合基因序列正确重组到痘苗病毒TK区,HBsAg的ELISA检测表明三种融合蛋白有效表达并分泌到细胞培养上清液中,SDS-PAGE凝胶电泳显示三种纯化后的融合蛋白均含分子量为23kD和27kD两种典型HBsAg条带,Western blot证明这两个条带均能与HBsAg抗体反应,并分别能与三种表位相应的HIV-1单抗2F5、4E10和447-52D反应.小鼠免疫结果显示,三种重组痘苗病毒疫苗和三种蛋白亚单位疫苗均能诱发较高水平的HBsAg抗体和相应HIV-1交叉中和表位抗体,蛋白亚单位疫苗诱生的这两类抗体均明显高于对应的重组痘苗病毒疫苗.这些结果为进一步研究三种表位抗体的中和活性和通过不同类型疫苗联合免疫进一步增强其免疫效果研究奠定了基础.     

HIV gag基因修饰在不同载体系统中对免疫效果的影响

目的:了解gag基因修饰前后在不同载体系统中的表达水平差异对免疫效果的影响,为确定HIV疫苗中能诱发较高水平细胞免疫的Gag靶抗原奠定实验基础。方法:将含有优化前后gag基因的HIV-1 DNA(pVRC)疫苗和重组痘苗病毒(rVV)载体疫苗单独或联合免疫BALB/c小鼠,利用IFN-γ酶联免疫斑点法和胞内细胞因子染色检测各组的细胞免疫效果,ELISA检测体液免疫水平,分别比较基因优化前后及在不同载体内的Gag诱发的免疫效果。结果:DNA疫苗中gag基因修饰后细胞免疫反应由472提高至925 SFC/106MNC,抗体滴度随免疫次数增加而提高,基因修饰后第二针的抗体水平由104.2提高至105.3,三针后则没有差别;而以rVV为载体的疫苗基因修饰前后细胞免疫反应(~320 SFC/106MNC)和抗体水平(~104.4)均没有差异。2种疫苗联合免疫均可显著提高Gag修饰前后在小鼠体内的免疫效果,基因修饰后细胞免疫反应由1700提高至2100 SFC/106MNC,抗体水平则没有差别。结论:gag基因修饰明显提高常规DNA疫苗免疫效果,并可进一步提高联合免疫效果,但对rVV疫苗单独免疫效果无明显影响。     

表达HIV-1六种基因的非复制型重组痘苗病毒在CEF细胞中遗传稳定

本研究目的是了解表达HIV-1六种基因的非复制型重组痘苗病毒(rNTV-C)的遗传稳定性(包括病毒载体和六种外源基因:gp160、gag、polr、evt、at和nef)。我们将rNTV-C在原代鸡胚成纤维细胞(CEF)中连续传代至25代,对第9、12、15以及25代病毒载体基因的稳定性、六种外源基因的稳定性、外源基因表达的稳定性以及外源基因的丢失率进行研究。结果显示:各代病毒均保持了非复制型天坛株痘苗病毒载体特点且传代稳定;HIV-1目的基因序列与原设计序列相符、重组位点正确且遗传稳定,连续传25代核苷酸突变率低于万分之一;目的蛋白在各代rNTV-C中均能有效表达,而且各代病毒之间表达量和分子量无明显差别;以Gag和Nef蛋白表达为标记,rNTV-C各代病毒的基因丢失率均在5%以下。本研究结果为疫苗生产提供了确保毒种稳定的关键资料。     

多种HIVB′/C亚型基因在复制型DNA疫苗中表达及免疫效果研究

为了解多种HIVB′/C亚型基因在复制型DNA疫苗中表达水平及对免疫效果影响,使用复制型DNA疫苗载体pSCK2,分别构建了7种含单种或多种HIVB′/C亚型基因gagpol、gp160和rtn(rev、tat和nef融合基因)的DNA疫苗质粒。免疫荧光检测表明,Gag、Gp160、Rev、Tat和Nef蛋白均能从相应7种DNA疫苗中表达,单基因表达质粒中的基因表达水平和双基因表达质粒中IRES上游的基因表达水平普遍较好。小鼠免疫后,Gag能诱发较高的抗体滴度,Gp160、Pol和RTN的抗体滴度很低;比较研究显示,Gag单独表达和Gag与RTN双表达的质粒均能诱发较好的Gag抗体反应,但Gag与Gp160双表达质粒免疫或含Gag、Gp160和RTN质粒联合免疫的Gag抗体反应均较弱。ELISPOT检测表明,7种DNA疫苗单独或不同组合方式免疫均能诱发针对Gag、Pol、Gp160、Tat和Nef的细胞免疫反应;单基因表达质粒单独免疫诱发的细胞免疫反应最好,含gagpol和gp160双基因表达质粒单独免疫或与含其它基因质粒联合免疫诱发的Gag、Pol和Gp160细胞免疫明显低于含Gagpol或Gp160单基因质粒诱发的相应免疫反应,但诱发的Tat和Nef细胞免疫与相应单基因质粒免疫组无明显差别。本研究结果显示,不同表达构建体的多种HIVB'/C亚型的基因gagpol、gp160和rtn均能从pSCK2质粒中较好地表达;不同基因结构和不同组合免疫的优化,特别是含gag和gp160基因疫苗联合免疫程序的进一步优化对提高其免疫效果是必要的。     

密码子偏性对痘苗病毒载体表达效率影响的研究

为了研究密码子偏性对痘苗病毒载体表达效率的影响,分别采用痘苗病毒及其宿主细胞的优势密码子对绿色荧光蛋白基因进行改造,利用荧光、Western blot和FCM等方法分析其在痘苗病毒载体系统的表达水平。结果显示,全部采用痘苗病毒优势密码子(富含A T)和全部采用宿主细胞优势密码子(富含G C),以及部分使用宿主细胞优势密码子的三种绿色荧光蛋白基因都能够有效表达,表达水平相近,表明痘苗病毒载体对目的基因密码子的使用具有很好宽容性。为了探讨这种宽容性的机理,分别利用在胞核内和在胞浆内转录的质粒载体对不同密码子偏性的绿色荧光蛋白基因进行表达分析。结果显示,胞核内转录目的基因的pcDNA3质粒载体能有效表达富含G C的绿色荧光蛋白基因,不能有效表达富含A T的绿色荧光蛋白基因,而胞浆内转录目的基因的pSCA质粒载体能同样有效表达上述不同密码子偏性的目的基因。这些结果表明,位于胞浆内的富含A U的转录产物能够有效表达,细胞核内生成的富含A U的转录产物可能受核膜屏障或其它核内因素影响而不能有效表达。因此,胞浆内繁殖的特性是痘苗病毒载体具有密码子宽容性的主要原因。此研究为痘苗病毒载体和常用真核表达载体的选择使用提供了重要实验依据。     

5个HIV基因修饰可明显提高其在不同系统中的表达

目的:确定HIV-1疫苗中有效的交叉保护性细胞免疫抗原,提高各个基因在相应疫苗载体中的表达水平,为研究不同抗原在DNA载体和痘苗病毒载体中的免疫原性奠定实验基础。方法:选择HIV B′/C亚型5个以细胞免疫为主的抗原(Gag、Pol、Rev、Tat和Nef),进行基因序列优化及表达结构改造,并分别构建以质粒DNA和重组痘苗病毒为载体的两大类HIV-1疫苗。结果:优化前后5个目的基因均能够在这2种载体中有效表达;虽然采用相同的基因修饰策略,但与痘苗病毒载体相比,在DNA载体中各基因表达水平的提高均较为明显;含有抑制性序列(INS)的gag、pol基因经密码子优化后,Gag、Pol蛋白的表达均明显提高,其中Pol蛋白的提高更为明显,单独pol基因比gagpol天然结构表达水平要高,而gag基因却变化不大;对于rev、tat、nef基因而言,优化后的单独基因结构要略高于优化后的融合结构(hRTN),且二者均高于未优化的融合结构(RTN)。结论:为进一步确定HIV-1疫苗中有效的交叉保护性细胞免疫抗原、研究不同抗原在DNA载体和痘苗病毒载体中的免疫原性奠定了实验基础,为进一步研究DNA疫苗和重组痘苗病毒疫苗联合免疫提供了实验依据。     

HIV-1复制型DNA疫苗与非复制型重组痘苗病毒疫苗在小鼠体内细胞免疫效果的研究

目的:用HIV-1复制型DNA疫苗和非复制型重组痘苗病毒疫苗(rNTV-C)进行单独免疫和联合免疫的研究(2种疫苗分别包含HIV-1 B’/C亚型的gp160、gag-pol、rev-tat-nef等6种基因),以了解这2种新型HIV疫苗单独免疫及联合免疫的效果,并为临床免疫方案的制定提供实验依据。方法:将HIV-1 DNA疫苗和rNTV-C疫苗免疫BALB/c小鼠,设计rNTV-C单独免疫组、DNA单独免疫组,以及DNA初免、rNTV-C加强的联合免疫组,并设计不同免疫途径和不同剂量的各种组合。用IFN-γELISPOT检测各组的细胞免疫效果,用统计学方法分析比较各组细胞免疫效果的差异。结果:DNA疫苗和rNTV-C疫苗单独免疫时,二者都能诱发针对各抗原的特异性免疫反应;联合免疫能够诱发比DNA或rNTV-C单独免疫都强的特异性细胞免疫反应。统计分析显示,2种疫苗采用肌肉注射途径的免疫效果显著高于皮内注射,1μg和5μg DNA疫苗的免疫效果差异不显著,而1×108 PFU的rNTV-C比2×107PFU的免疫效果要强。结论:联合免疫策略能够显著增强HIV-1疫苗各抗原的免疫原性,通过对2种HIV-1疫苗单独免疫及二者联合免疫的细胞免疫反应的分析比较,确定了较好的免疫方案,为疫苗临床前免疫效果评价和临床方案的制定提供了实验依据。     

HIV-1 B’/C亚型Rev蛋白的表达、纯化与抗体制备

目的:为方便实验室工作中对HIV-1 B’/C亚型Rev蛋白的检测,制备相应的Rev蛋白及其抗体。方法:将我国HIV-1 B’/C亚型流行株的rev基因按大肠杆菌优势密码子进行改造后人工合成,在原核系统中与pET30a(+)载体中的His.Tag、Trx.Tag及S.Tag进行融合表达,目的蛋白经Ni2+金属螯合层析柱纯化后用于免疫家兔,制备多克隆抗体。结果与结论:合成基因在原核系统中融合表达得到相对分子质量约18×103的融合蛋白,目的蛋白的表达量约占菌体总蛋白量的36%;用纯化后的融合蛋白免疫家兔,制备了多克隆抗体,Western印迹及间接免疫荧光检测结果显示,获得的多克隆抗体与HIV-1 B’/C亚型的Rev蛋白能产生特异性反应,可用于检测HIV-1 B’/C亚型Rev蛋白的表达。