表达毒素源性大肠杆菌定居因子抗原CS6的一组基因的克隆

人源毒素源性大肠杆菌(Enterotoxigenic E.Coil ETEC)是引起婴幼儿及旅游者腹泻的主要致病菌。ETEC的致病因子包括定居因子抗原 (Colonization factor antigens,CFAs)和肠毒素。大多数ETEC菌株均能产生抗原特异的菌毛,介导细菌与宿主小肠粘膜表面并在粘膜表面上受体的结合,使得细菌能定殖于粘膜表面并在粘膜的功能性清除中存活下来。已经报道的定居因子抗原包括CFA/Ⅰ,CFA/Ⅱ、CFA/Ⅲ、CFA/Ⅳ(PCF8775)、PCF09和PCFO159等。CFA/Ⅰ和CFA/Ⅲ均由单一的菌毛亚基构成,CFA/Ⅱ、CFA/Ⅳ则由多种表面抗原(colisurface antigen,CS)复合而成。所有的CFA/Ⅳ阳性菌株均表达CS6抗原,其中有些同时表达CS4或CS5抗原。CS4和CS5都是直径6～7nm的菌毛,能引起人和牛血红细胞的甘露糖抗性的凝集反应(MRHA)。迄今为止,没有观祭到CS6明显的菌毛结构,CS6也不能引起MRHA阳性反应。然而动物实验的结果表明,CS6是CFA/Ⅳ复合抗原中一种对定居作用最重要的抗原”,。本研究组已经通过分子克隆的手段获得了能分别表达CFA/Ⅰ和CS3抗原的重组菌株,用于人源ETEC疫苗的研究。本文报道了表达CS6菌毛抗原的DNA片段的克隆,并用免疫吸附制备的CS6抗血清测定了重组菌株表达的菌毛蛋白。     

肠毒素大肠杆菌定居因子CS3和肠毒素融合抗原基因在减毒鼠伤寒沙门氏菌中的共表达

不耐热肠毒素（LT）和耐热肠毒素（ST）是产肠毒素大肠杆菌的主要致病因素,CS3为该菌的优势定居因子,是定居因子CFA/Ⅱ菌毛抗原的共有抗原组分。采用基因操作技术将编码CS3和融合肠毒素蛋白基因转化到减毒鼠伤寒沙门氏菌疫苗侯选株X4072中进行表达。用重组菌株口服免疫小鼠后,免疫动物能产生抗CS3、LT和ST的血清抗体。特别有意义的是,所产生的抗ST抗体能中和天然ST的生物活性。这一结果为研究载体疫苗防治肠毒素大肠杆菌腹泻疾病奠定了基础。     

毒素源性大肠杆菌定居因子抗原CS6基因的克隆

通过构建人源毒素源性大肠杆菌野生株E519/66A大质粒的基因文库,成功地筛选出能表达定居因子抗原CS6菌毛的阳性克隆,初步确定了克隆DNA片段的限制性内切酶图谱。CS6抗原的编码和调控基因集中在一大小为4.6kb的DNA区段中,该片段能产生两种分子量大小不同、但抗原反应交叉的菌毛蛋白。本研究获得的CS6抗原阳性的重组菌株可用于人源ETEC多价疫苗的研制,克隆的基因片段亦可作为研究CS6菌毛蛋白基因表达及调控的基础。     

CS3抗原基因的表达及纤毛装配元件的研究

在肠毒素大肠杆菌(ETEC)的已知定居因子中,CS3是临床分离株中最常见的抗原之一。为了研究CS3纤毛装配的基本元件,绘制了CS3亚基结构基因和辅助蛋白编码区的限制酶谱。通过亚克隆的亚基基因和不同辅助蛋白基因之闻的互补性表达结果,确定了CS3纤毛装配所需要的辅助蛋白的DNA功能片段。微细胞分析结果显示,CS3基因的有效表达和纤毛的装配至少需要6条蛋白多肽分子量分别为15kDa,17kDa,24kDa,27kDa,48kDa和90kDa。除了15／17kDa的蛋白多肽为CS3亚基外,其余的蛋白多肽参与CS3亚基的转运及纤毛的装配。根据以上结果初步确定了上述相关基因的相对位置。     

CS3抗原基因的表达及纤毛装配元件的研究

在肠毒素大肠杆菌(ETEC)的已知定居因子中,CS3是临床分离株中最常见的抗原之一。为了研究CS3纤毛装配的基本元件,绘制了CS3亚基结构基因和辅助蛋白编码区的限制酶谱。通过亚克隆的亚基基因和不同辅助蛋白基因之间的互补性表达结果,确定了CS3纤毛装配所需要的辅助蛋白的DNA功能片段。微细胞分析结果显示,CS3基因的有效表达和纤毛装配至少需要6条蛋白多肽,分子量分别为(×10~3)15、17、24、27、48和90。除了15×10~3/17×10~3的蛋白多肽为CS3亚基外,其余的蛋白多肽参与CS3亚基的转运及纤毛的装配。根据以上结果初步确定了上述相关基因的相对位置。     

炭疽菌保护性抗原受体结合区的表达及其多克隆抗体的制备

原核表达炭疽杆菌保护性抗原受体结合区并制备该蛋白的多克隆抗体.从炭疽芽胞杆菌A16R中经PCR扩增得到了炭疽菌保护性抗原(PA)受体结合区基因,即PA的第四结构域(PA-D4),将其克隆至含有6×His编码序列的原核表达载体pET-2b(+)中,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HiTrapTM Chelating HP柱纯化重组蛋白,Western blot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 blot检测抗血清.结果表明,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PA-D4融合蛋白的高效价抗血清,ELISA抗体滴度为1∶ 102 400;其抗体能特异性识别内源性的PA.PA-D4重组蛋白及其多克隆抗体的获得,为后续研究其功能和炭疽疫苗免疫保护机制奠定了基础.     

CTB/CS3融合蛋白与GM1结合能力和免疫原性的分析

免疫霍乱毒素B亚单位（CTB）或肠毒素大肠杆菌（ETEC）定居因子CS3可使人体对ETEC的侵染有保护作用.为探索研制ETEC双组分亚单位疫苗的可行性,利用大肠杆菌诱导表达系统表达了CTB与CS3的融合蛋白（CTB/CS3）.蛋白质印迹结果表明,诱导表达的29 ku蛋白具有CTB和CS3蛋白双重抗原性.经Ni-NTA亲和层析纯化获得重组蛋白CTB/CS3,复性的重组蛋白可以部分形成五聚体并保留了与神经节苷脂GM1的结合能力.动物实验表明,融合蛋白CTB/CS3具有CTB和CS3蛋白的双重免疫原性,同时,CTB的免疫载体作用提高了CS3的免疫强度.     

幽门螺旋杆菌重组抗原表位肽C-CagAL构建及其多克隆抗体特异性分析

[目的]制备幽门螺旋杆菌重组抗原表位肽C-CagAL,并分析其多克隆抗血清的特异性。[方法]用分子克隆技术构建重组表达质粒p ETC-CagAL,将其转入大肠杆菌中表达,利用Ni-Agarose亲和层析纯化目的蛋白C-CagAL;免疫BALB/c小鼠,制备抗C-CagAL多克隆抗血清,通过ELISA方法分析抗血清的特异性。[结果]DNAstar等软件表明C-CagAL具有较好的抗原性,Linker易形成转角或β-折叠,为柔性结构;重组抗原C-CagAL经大肠杆菌表达,约56 k Da,占菌体总蛋白的19. 82%,经Ni-Agarose亲和层析纯化,获得纯度为97. 5%的重组抗原C-CagAL;抗CCagAL多克隆抗血清能够特异性识别CagA和CagL。[结论]获得了一种能够激发抗CagA和CagL特异性抗体的重组抗原表位肽C-CagAL,为进一步研究其预防幽门螺旋杆菌感染的免疫效果奠定了基础。     

CS3纤毛抗原表达调控机理的研究

定居因子抗原(CFA)是肠毒素大肠杆菌(ETEC)的重要毒性因子和保护性抗原,大多以菌毛的形式存在。此类抗原的表达及菌毛的装配需要2类基因的共同作用,即亚基结构基因和辅助蛋白结构基因。亚基是纤毛抗原的基本组成单位,而辅助蛋白则参与亚基蛋白分子的输送及装配过程。CS3亚基结构基因位于辅助蛋白结构基因的下游,处于CS3操纵子的3′端。CS3亚基结构基因的核苷酸序列分析揭示,在其翻译起始位点的上游存在着rbs位点及原核     

莱茵衣藻BBS8蛋白的原核表达、纯化及多克隆抗体的制备

为制备一支高特异性的莱茵衣藻BBS8兔源多克隆抗体, 研究首先在大肠杆菌中表达N-端6×His标签标记的BBS8融合蛋白(6×His::BBS8)并对其进行镍柱纯化, 而后将纯化所得6×His::BBS8蛋白免疫新西兰大白兔。免疫3次后采集少量抗血清, 利用间接ELISA法测定其效价为1﹕102400。然后, 利用protein A纯化珠对所得BBS8抗血清进行IgG亚型抗体富集, 接着利用大肠杆菌表达和纯化所得N-端MBP标签标记的BBS8(MBP::BBS8)对IgG抗血清进行抗原抗体亲和纯化。利用纯化后的anti-BBS8多克隆抗体对莱茵衣藻野生型CC-125和bbs8突变体藻种的全细胞蛋白提取物进行免疫印迹鉴定, 所得anti-BBS8多克隆抗体特异性较高, 适合用于后续莱茵衣藻BBS8蛋白功能的研究。     

pH6 antigen (PsaA protein) of Yersinia pestis, a novel bacterial Fc-receptor

Abstract It was found that recombinant pH6 antigen (rPsaA protein) forming virulence-associated fimbriae on the surface of Yersinia pestis at pH 6.7 in host macrophage phagolysosomes or extracellularly in abscesses such as buboes, is a novel bacterial Fc-receptor. rPsaA protein displays reactivity with human IgG1, IgG2 and IgG3 subclasses but does not react with rabbit, mouse and sheep IgG.     

Expression of CS fimbriae in Escherichia coli strains of human and animal origin belonging to O-serovar 6, K-serovar 15 or H-serovar 16

Abstract A non-conjugative CS-fimbriae-associated plasmid pCS001 was mobilized into rifampicin-resistant mutants of strains of Escherichia coli of O-serovar 6 or K-serovar 15 or H-serovar 16. By a variety of serological procedures only the production of CS3 fimbriae was detected in transoconjugants. The finding extend previous observations that only strains of E. coli of serotype O6:K15:H16 or H− and of appropriate biotype are able to express either CS1 or CS2 fimbriae, as even a recipient of serotype O6:K15:H31 possessing a rhamnose-positive fermentation phenotype did not express either of these two fimbriae. The results indicate that expression of CS1 or CS2 fimbriae probably involves chromosomal determinants only found in strains of serotype O6:K15:H16 or H−.     

Clonal relationships among bovine pathogenic Escherichia coli producing surface antigen CS31A

Abstract Forty-two Escherichia coli strains producing surface antigen CS31A isolated from bovine infections were characterized with respect to OKH serotypes, outer membrane protein (OMP) elelctrophoretic patterns, allozymes for esterases A, B, C, I and biotypes. A large majority of the strains could be clustered in a limited number of groups of clonally related strains with diverse O serogroups. CS31A producing Escherichia coli strains thus appear to have a common genetic background and are representative of an important part of bovine pathogenic Escherichia coli .     

A Chimeric protein of CFA/I,CS6 subunits and LTB/STa toxoid protects immunized mice against enterotoxigenic Escherichia coli

Enterotoxigenic Escherichia Coli (ETEC) strains are the commonest bacteria causing diarrhea in children in developing countries and travelers to these areas. Colonization factors (CFs) and enterotoxins are the main virulence determinants in ETEC pathogenesis. Heterogeneity of CFs is commonly considered the bottleneck to developing an effective vaccine. It is believed that broad spectrum protection against ETEC would be achieved by induced anti‐CF and anti‐enterotoxin immunity simultaneously. Here, a fusion antigen strategy was used to construct a quadrivalent recombinant protein called 3CL and composed of CfaB, a structural subunit of CFA/I, and CS6 structural subunits, LTB and STa toxoid of ETEC. Its anti‐CF and antitoxin immunogenicity was then assessed. To achieve high‐level expression, the 3CL gene was synthesized using E. coli codon bias. Female BALB/C mice were immunized with purified recombinant 3CL. Immunized mice developed antibodies that were capable of detecting each recombinant subunit in addition to native CS6 protein and also protected the mice against ETEC challenge. Moreover, sera from immunized mice also neutralized STa toxin in a suckling mouse assay. These results indicate that 3CL can induce anti‐CF and neutralizing antitoxin antibodies along with introducing CFA/I as a platform for epitope insertion.

     

肠毒素大肠杆菌定居因子CFA/Ⅰ和CS6在减毒福氏志贺氏菌中的共表达

定居因子CFA/I和CS6是肠毒素大肠杆菌 (ETEC)中重要的两种优势抗原 ,是ETEC疫苗研制的首选组分。采用基因重组技术将二者构建在以asd基因为选择标记的重组质粒上 ,与asd基因缺失突变型减毒福氏志贺氏菌FWL0 1构成宿主 载体平衡致死系统。实验结果表明 ,重组疫苗候选株能够稳定表达CFA/I和CS6抗原 ,并可在菌体表面形成相应菌毛。重组菌口服免疫BALB/c小鼠后 ,可诱生相应的抗CFA/I和CS6的特异性血清抗体IgG和分泌型抗体sIgA ,说明以志贺氏菌为载体 ,可以构建同时表达多个定居因子抗原的ETEC多价菌苗