071幽门螺杆菌细胞空泡毒素在小鼠感染模型中的作用

幽门螺杆菌(Hp)分泌的细胞空泡毒素(VacA)是.Hp的一种重要毒力因子,但VacA参与Hp感染和致病的机制仍然不清楚.尽管可以观察到Hp感染后人胃上皮细胞和鼠胃上皮细胞发生的损害,但vacA基因变异的Hp菌株也可以引起限菌小猪和蒙古鼠发生相同的胃炎病变,似乎提示VacA不是毒力因子,这同流行病学及其他相关资料是矛盾的.     

幽门螺杆菌VacA和CagA的研究进展

幽门螺杆菌(Hp)感染呈全球性分布,多数地区感染达50%,细胞空泡毒素(VacA)及细胞毒相关蛋白(CagA)在Hp致病过程中起重要作用.不同Hp菌株的VacA和CagA存在基因型和表型的差异.研究Hp的vacA和cagA基因及其产物对于进一步阐明与临床的关系、Hp感染疾病的防治都有十分重要的意义.     

重组酿酒酵母表达幽门螺杆菌VacA蛋白及其免疫原性分析*

目的:利用酿酒酵母表面展示技术筛选幽门螺杆菌候选疫苗,并分析其免疫原性。方法:以幽门螺杆菌的空泡型细胞毒素A(vacA)基因作为研究对象,构建重组S.cerevisiae EBY100/pYD1-VacA,通过Western blot、免疫荧光标记和流式细胞仪对S.cerevisiae EBY100/pYD1-VacA进行体外表达分析。以PBS和S.cerevisiae EBY100/pYD1为对照组,S.cerevisiae EBY100/pYD1-VacA为实验组,口服免疫SPF级BALB/c小鼠。通过ELISA分析检测口服免疫后小鼠抗VacA特异性IgG及分泌型IgA效价。结果:VacA抗原蛋白被成功地展示在S.cerevisiae EBY100表面。小鼠经口服免疫S.cerevisiae EBY100/pYD1-VacA后可诱导产生较高的VacA特异性抗体。结论:表面展示型酿酒酵母可以作为幽门螺杆菌候选疫苗的递送载体,与此同时,这也为开发其他细菌或病毒疫苗提供新思路。     

新城疫病毒ZJ1株F蛋白裂解位点突变对其融合活性的影响

新城疫病毒ZJ1毒株是近年来在我国水禽中流行并能引起水禽严重发病和死亡的强毒株,其F蛋白裂解位点有多个碱性氨基酸分布。将该毒株F蛋白裂解位点的112、115和117位碱性氨基酸突变成弱毒株特征的非碱性氨基酸,构建了重组表达质粒pCI-FT。分别将突变前后的F蛋白与该毒株的HN蛋白在COS-1细胞共表达,表明突变前后的F蛋白均有融合活性;分别将突变前后的F蛋白与该毒株的HN蛋白在CEF细胞共表达,表明突变后F蛋白被裂解的活性大大降低。以上研究为下一步在全长cDNA克隆水平上对F蛋白裂解位点氨基酸序列进行相应突变,研究毒力相关因素以及构建毒力致弱疫苗株等奠定基础。     

GFP用于单核细胞增生李斯特菌PrfA调控毒力基因actA转录表达的研究

PrfA是单核细胞增生李斯特菌(LM)中迄今为止发现的惟一个调控绝大多数毒力基因转录表达的蛋白因子.为了研究PrfA转录调控毒力基因表达的分子机制,将无启动子的绿色荧光蛋白(GFP)基因与毒力基因actA的启动子融合,连接到穿梭载体pLSV16质粒上,构建成表达融合载体pLSV16-PactA-gfp,然后将其电转化入LM野生株P14、PrfA高表达突变株P14a和prfA基因等位缺失突变株A42中表达.利用荧光显微镜和荧光酶标仪检测上述3株细菌中绿色荧光蛋白的不同表达强度,从而评价actA基因依赖于PrfA的转录活性强弱.结果显示,绿色荧光蛋白在P14a中发出的荧光强度最高,P14次之,A42最弱,两两比较均有显著差异(P＜0.01),表明毒力基因actA的转录水平高低与PrfA的活性成正相关,其转录表达依赖于PrfA的调控;该试验同时也显示GFP能方便、有效地用于研究PrfA调控LM不同毒力基因的转录表达水平.     

幽门螺杆菌CagA蛋白研究进展

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)分泌的许多毒力因子与胃部疾病有关,其中毒素相关基因A(cytotoxin-associated gene A,cagA)表达的蛋白CagA得到特别关注.cag致病岛(cag pathogenicity island,cagPAI)编码的Ⅳ型分泌系统(T4SS)将CagA运输到胃上皮细胞,一旦进入胃上皮细胞,CagA通过依赖或不依赖酪氨酸磷酸化与多种细胞蛋白作用,调控细胞生长和运动相关的信号通路,使胃上皮细胞发生转化而致癌变.     

幽门螺杆菌空泡毒素诱导细胞凋亡相关研究进展

幽门螺杆菌是公认的胃相关疾病的病原菌,而空泡毒素(VacA)是其主要的致病因子,它除了可以引起细胞空泡样病变外,现已被广泛认为是一种凋亡诱导因子,它能通过线粒体、MAPK、NO等信号转导通路介导细胞凋亡,在诱导细胞凋亡的同时又与机体的免疫系统相互作用。从细胞动力学角度探讨VacA和细胞凋亡的关系已成为研究的热点,本文总结了VacA诱导细胞凋亡机制的最新研究进展,对研究VacA损伤胃黏膜机制以及相关疫苗的研制具有重要意义。     

高致病性2型猪链球菌毒素-抗毒素系统SezAT的鉴定与活性研究

【目的】对我国高致病性2型猪链球菌05Z33基因组的89K毒力岛序列进行生物信息学分析,发现存在一对与化脓链球菌Epsilon-zeta(ε-ζ)同源的Ⅱ型毒素-抗毒素系统(Toxin-antitoxin system,TA)——SezAT,推测该系统具有稳定89K毒力岛使其不易丢失的作用。验证SezAT为有活性的TA系统。【方法】对SezAT进行了生物信息学分析;RT-PCR验证SezAT共转录特性;在大肠杆菌中选择性地诱导表达毒素蛋白SezT和抗毒素蛋白SezA;最后通过同源重组技术敲除SezAT系统。【结果】sezAT由同一操纵子控制,SezT可抑制细菌生长,SezA可中和SezT的毒性作用,同源重组成功获得sezT敲除突变株。【结论】证实SezAT为一对有活性的毒素-抗毒素(TA)系统,为进一步研究SezAT可能发挥稳定89K毒力岛的功能,同时获得89K毒力岛缺失突变株并深入认识89K在我国高致病性SS2中的作用奠定了基础。     

幽门螺杆菌重组vacA-CtxB蛋白的原核表达及免疫学研究

目的原核表达幽门螺杆菌pQE-vctB(含H.pylori细胞空泡毒素毒性片段与霍乱毒素B亚单位的融合基因)在E.coil DH5α中诱导表达,以获得重组蛋白,鉴定其抗原性和免疫原性,为制备防治H.pylori感染的口服疫苗奠定基础。方法 (1)pQE-vctB转化E.coli DH5α,IPTG诱导表达重组蛋白VCTB,Western blot分析抗原性,镍离子柱纯化。(2)重组蛋白VCTB口服免疫小鼠,ELISA检测小鼠血清特异性IgG、小肠冲洗液IgA,以鉴定其免疫原性。结果重组蛋白VCTB经SDS-PAGE分析相对分子量(Mr)约为40kD,亲和层析后可获得纯度为92%以上的蛋白。Western blot分析显示能与VacA抗血清反应。ELISA检测显示,免疫小鼠的血清特异性抗体IgG,肠粘液IgA显著高于VacA对照组(P0.01)。结论 vacA和ctxB融合基因原核表达质粒转化E.coli DH5α表达菌获得了重组蛋白VCTB,表达量较高,纯度较高,有良好的抗原性和免疫原性,口服免疫小鼠可明显提高其免疫效果,产生较高水平的IgA,可用于制备防治H.pylori感染的口服疫苗。     

幽门螺杆菌VacA真核表达载体的构建及其诱导细胞空泡化和凋亡

目的：研究幽门螺杆菌空泡毒素作为单一毒力决定簇对真核细胞的作用。方法：用PCR扩增VacA基因片段,克隆入真核表达载体pEGFP—N1,构建重组质粒pEGFP—VacA,转染HeLa细胞,通过相差显微镜和电子显微镜观察细胞形态与结构的变化。结果：重组质粒转染HeLa细胞24h,10％一20％细胞的胞质内出现明显空泡,其中少数细胞发生凋亡改变。结论：成功构建了用于真核表达的重组VacA质粒,转染真核细胞后,观察VacA作用导致的细胞形态结构的变化,为研究VacA作为单一毒力决定簇对真核细胞的作用奠定了基础。     

单核细胞增生性李斯特菌prfA基因缺失株的构建及其生物学特性

【目的】单核细胞增生性李斯特菌(Lm)是人兽共患李斯特菌病的病原菌,其致病性与调控因子PrfA蛋白作用下毒力基因的表达有着密切关系,本文初步探讨了PrfA蛋白对细菌毒力因子的调控作用。【方法】利用同源重组技术对血清型分别为1/2a和4b的LM4、F4636进行prfA基因的敲除,并构建其回复突变株,对获得的突变株LM4ΔprfA、F4636ΔprfA进行生物学特性研究。【结果】实验结果表明:两株缺失株的溶血活性丧失、回复突变株的溶血活性得到恢复,突变株还丧失磷脂酶活性,黏附和侵袭特性显著下降(P<0.05),对BALB/c小鼠的半数致死剂量提高了105个数量级。【结论】由此表明,PrfA蛋白对hly、plcB、inl家族基因的表达及细菌毒力具有重要的调控作用。prfA基因缺失株的构建为进一步研究PrfA蛋白的调控功能提供了材料,为研究其在Lm致病性中的作用奠定了基础。     

霍乱弧菌ToxS蛋白间的互作增强ToxR蛋白诱导毒力基因的表达

【目的】阐明霍乱弧菌ToxR蛋白功能调控的分子机制。【方法】利用巯基捕获(thiol-trapping)的方法分析DsbA蛋白对ToxR周质空间结构域半胱氨酸残基的氧化作用;采用定点突变的方法构建ToxR半胱氨酸突变株(ToxR_(C236/293S));利用荧光素酶基因作为报告基因分析ToxR野生型(ToxR_(wt))和半胱氨酸突变体(ToxR_(C236/293S))诱导下游基因表达的活性;通过细菌双杂交系统分析ToxR_(wt)和ToxR_(C236/293S)蛋白之间、ToxR与ToxS之间以及ToxS之间的相互作用。【结果】ToxR周质空间结构域半胱氨酸残基确实可以被DsbA蛋白氧化,且当ToxR与ToxS共表达时,ToxR诱导ctxAB转录表达的活性显著增强,且在dsbA基因缺失突变株中ToxR诱导ctxAB转录表达的活性更高;成功构建株霍乱弧菌ToxR半胱氨酸突变株(ToxR_(C236/293S)),在没有ToxS存在的条件下,ToxR_(C236/293S)诱导毒力基因表达的活性与ToxRwt相当;细菌双杂交系统分析发现当ToxR与ToxS共转录表达时,ToxS极大增强ToxR蛋白之间的互作;在dsbA基因缺失突变株中,ToxS之间的相互作用显著增强。【结论】ToxR蛋白本身的氧还状态对其诱导毒力基因表达的活性没有影响;ToxS通过增强ToxR形成二聚体的能力从而增强其诱导毒力基因的表达,而DsbA对ToxS蛋白之间的相互作用具有抑制作用,DsbA通过影响ToxS的蛋白互作从而影响ToxR蛋白的功能。本文为进一步阐明霍乱弧菌毒力基因表达调控的分子机制提供重要的理论依据。     

抗VacA+CagA+幽门螺杆菌IgY的抗感染作用研究

为研究抗VacA CagA 幽门螺杆菌(Hp)IgY的抗感染作用,以VacA CagA Hp为抗原免疫蛋鸡,聚乙二醇法和水稀释法从鸡卵黄中提取抗-VacA CagA Hp-IgY,酶联免疫吸附实验(ELISA)测定IgY抗体效价。建立胃腔感染VacA CagAHp的昆明系小鼠模型,观察抗-VacA CagA Hp-IgY对小鼠胃腔感染VacA CagA Hp的防治效果。ELISA法测定IgY效价均为1∶20,480;抗-VacA CagA Hp-IgY防治小鼠胃腔感染VacA CagAHp效果较理想,IgY高、中剂量组效果优于阳性对照组(P<0.05);低剂量组效果等同于阳性对照组(P>0.05)。抗-VacA CagA Hp-IgY较好的体内抗感染作用,提示该IgY有望成为较理想的治疗VacA CagA Hp感染的生物制剂。     

炭疽芽孢杆菌致死因子突变株K518E和L519C的筛选及活性分析

为研究炭疽毒素致死因子( lethal factor,LF)致死机理,更有效地防治炭疽,对LF基因1 550～2 324 bp之间的片段进行了随机突变实验．通过细胞毒性实验筛选LF突变体库,结果获得5株活性降低突变体．进一步对单点突变体蛋白进行亲和纯化,首次得到了K518E、L519C两种突变蛋白,对其进行纯蛋白活性检测和竞争抑制实验,发现这两种突变蛋白活性显著降低,表明518位赖氨酸和519位亮氨酸对LF功能起着非常重要的作用．并且发现,K518E对野生型LF具有一定的抑制作用,对LF作用机理的研究有一定帮助．     

构象稳定的破伤风毒素Hc 片段突变体 (HcM) 的制备及其免疫原性分析

破伤风是由破伤风杆菌侵入人体伤口、生长繁殖、产生毒素而引起的一种急性特异性感染,其死亡率高,严重危害人民生命健康。研究证实破伤风毒素重链C端 (Hc) 具有与毒素受体结合的活性,完全保留了全分子的免疫原性,有望开发成为新的基因工程破伤风亚单位疫苗以替换传统的甲醛灭活类毒素疫苗。由于野生型Hc蛋白 (HcW) 易形成分子间及分子内二硫键,且各构象分子之间易发生不稳定的转换,为疫苗的生产工艺带来困难,因此,通过将破伤风HcW蛋白的869位半胱氨酸突变为丙氨酸,构建构象稳定的破伤风亚单位疫苗突变体HcM,对Hc     

发光杆菌碳端截短的Mcf毒素杀虫活性研究

发光杆菌能产生很多毒素杀死昆虫宿主.这些毒素中有一种叫Mcf致软因子.可以在大肠杆菌中表达并毒杀毛虫.通过同源性比对分析.在Mcf氨基酸序列中N端有一个BH3的区域,拥有BH3结构域的蛋白具有细胞凋亡的功能,推测保留N端BH3结构域的碳端截短Mcf毒素具有杀虫毒力.从发光杆菌属(Photorhabdus luminescens subsp.laumondii)中克隆了杀虫毒素基因mcf的5'端3 960 bp的核酸序列(包含BH3结构域).将该基因连接到E.coli表达载体pET28a上,并转入BL21(DE3).经IPTG诱导后,在SDS-PAGE上发现145 kD的目的蛋白条带.利用亲和层析纯化得到纯毒素,分别对甜菜夜蛾一龄幼虫喂食生测和对甜菜夜蛾四龄幼虫(Spodoptera exigua)注射生测,显示该毒素具有喂食毒力和血腔毒力,证明含有BH3区域的碳端截短Mcf毒素有杀虫的生物活性.     

产志贺毒素大肠杆菌O18 XZ113 株主要毒力基因eaeA、stx2、ehxA 突变株的构建及其对小鼠的致病作用

[目的]探讨毒力基因eaeA、stx2、ehxA与产志贺毒素大肠杆菌O18致病力的关系.[方法]利用λ-Red重组系统,构建STEC XZ113株eaeA、stx2、ehxA基因缺失突变株并进行一系列生物学特性的研究.[结果]细胞粘附试验表明突变株XZ113△eaeA对HEp-2细胞的粘附能力明显降低;Vero细胞毒素试验表明突变株XZ113 △stx2失去了使Vero细胞发生病变的能力;溶血活性试验表明突变株XZ113△ehxA无法在血平板上产生溶血圈,丢失了溶血能力.回复株在以上表型方面与野生株XZ113一致;与亲本株的体外竞争试验结果表明,突变株竞争力减弱,体内竞争结果表明突变株XZ1 13△eaeA被中度致弱;突变株XZ113 △stx2和突变株XZ113△ehxA被高度致弱.[结论]stx2、ehxA基因在STEC O18 XZ113株的致病过程中发挥着更为重要的作用.     

幽门螺旋杆菌重组尿素酶B亚基的纯化及其免疫学性质的研究

目的:幽门螺旋杆菌(Hp)尿素酶是Hp重要的定制因子和致病因子,Hp尿素酶活性位点位于Hp尿素酶B亚基(UreB),研发基于UreB的Hp疫苗是一种很有前景的防治Hp感染的策略。方法:主要利用基因克隆技术从幽门螺旋杆菌标准菌株SS1(Hp SS1)获得Hp尿素酶B亚基基因,并构建含有重组Hp尿素酶B亚基(rUreB)基因的重组表达载体pET-rUreB及其重组菌株;重组菌株经蛋白表达和优化后,利用Ni-NTP镍离子亲和层析和DEAE Sepharose FF阴离子交换层析纯化重组尿素酶B亚基(rUreB),并进一步通过腹腔注射免疫BALB/c小鼠,研究rUreB的免疫学性质。结果:通过基因克隆技术成功获得了Hp尿素酶B亚基基因,并成功构建了重组表达载体pET-rUreB及其重组菌株BL21(DE3)/pET-rUreB,经蛋白表达优化及纯化,可获得高纯度(96.5%)的重组蛋白rUreB。重组蛋白rUreB辅以弗氏佐剂腹腔注射免疫BALB/c小鼠,经间接ELISA鉴定小鼠能够产生针对天然Hp尿素酶和UreB的高滴度特异性抗体,且能够显著性抑制Hp尿素酶的活性。结论:重组Hp尿素酶B亚基能够在大肠杆菌表达系统中获得较高水平的表达,具有较高的免疫学特异性,其抗体能够有效抑制Hp尿素酶活性。为研究基于尿素酶的防治Hp感染的Hp疫苗奠定了一定的实验基础。     

球形芽孢杆菌Mtx1蛋白和苏云金杆菌Cyt1Aa晶体蛋白的协同作用

采用常规的生物测定方法确定了纯化的球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)的缺失信号肽的97kDa营养期杀蚊毒素(Mosquitocidal toxin 1,Mtx1)蛋白和苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)27.3kDa的Cyt1Aa晶体蛋白对致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)幼虫的杀虫活性。结果表明Mtx1和Cyt1Aa不同比例的混合物对致倦库蚊的毒力比单独毒素蛋白高,经统计分析表明两毒素蛋白对目标蚊幼虫具有明显的协同作用。在LC98处理浓度下,Mtx1和Cyt1Aa按3∶1混合的混合物LT50值比单独Mtx1的提前了6.36h。表明Cyt1Aa和Mtx1对致倦库蚊具有协同毒杀作用,提高对目标蚊虫的毒力、缩短半致死时间。该结果为深入研究Mtx1和Cyt1Aa的杀蚊作用方式奠定了基础,同时为其在蚊虫防治中的应用提供了新的思路和方法。     

出血性大肠杆菌O157基因缺失疫苗株的构建及其免疫

出血性大肠杆菌O157感染是重要的新发食物源性传染病,主要致病特征之一是能引起人肠上皮细胞特征性的A/E损伤,A/E损伤主要是由LEE致病岛所编码的毒力因子所引起,ler是LEE致病岛毒力基因群的中心调节基因,对LEE致病岛所编码的毒力因子有正调控作用。O157:H7另一个毒力因子是由整合到染色体上的原噬菌体编码的Stx毒素。以O157:H786-24为始发菌株,利用自杀性质粒pCVD442和同源重组的原理构建了O157:H7的ler基因缺失突变菌株(缺失了ler基因中第73-351位的碱基,共279bp),并利用噬菌体消除技术筛选到消除了编码Stx的原噬菌体DNA的菌株,构建出了O157:H7ler/stx基因缺失突变弱毒菌株,并对该菌株的Vero细胞毒性、小鼠模型的安全性以及乳鼠的被动免疫保护作用进行了研究。结果表明,O157:H7ler/stx基因缺失突变菌株丧失了对Vero细胞的毒性作用,并丧失了对实验小鼠的致病性,具有良好的安全性。乳鼠被动免疫保护性实验表明,用该菌株免疫母鼠后,乳鼠通过吸吮母乳可以获得良好的被动免疫保护作用。因此本研究所构建的O157:H7ler/stx基因缺失突变弱毒菌株可作为预防EHEC O157:H7感染的疫苗候选株,为最终研究制出O157的基因工程菌苗奠定基础。