易发生聚集的重组HBcAg病毒样颗粒的纯化*

目的:探索针对易发生聚集的重组HBcAg病毒样颗粒(VLP)的有效纯化方案。方法:培养的大肠杆菌经IPTG诱导重组HBcAg蛋白的表达,菌体超声破碎后的离心沉淀用含有不同浓度尿素的PBS缓冲液重悬溶解,经密度梯度离心并结合电镜观察对VLPs行为进行分析鉴定。以Sepharose 4 FF凝胶过滤层析在选定的尿素条件下纯化沉淀溶解液,纯化获得的目的蛋白进一步在含30%山梨醇的PBS中脱盐去除尿素。整个过程以SDS-PAGE及电镜进行各步骤样品中目的蛋白的分析。结果:含有1mol/L尿素的PBS缓冲溶液重悬超声沉淀,可有效溶解聚集的VLPs,在蔗糖密度梯度离心中显示典型HBcAg VLPs的行为,且电镜观察颗粒形态结构完整。经1mol/L尿素下凝胶过滤,VLPs进一步获得纯化。在脱尿素过程中流动相采用含30%山梨醇的PBS,有效避免了VLPs在尿素去除后重新聚集。结论:尿素与山梨醇的联合应用,为具有聚集现象的VLPs纯化制备提供了一种有效解决方案。     

应用HA、NA、M1和M2蛋白制备H5N1高致病性禽流感病毒样颗粒

目的:应用重组杆状病毒表达系统制备由HA、NA、M1和M2蛋白组成的H5N1高致病性禽流感病毒样颗粒,为研究H5N1高致病性禽流感疫苗奠定基础。方法:构建能共表达A/chicken/Jilin/2003(H5N1)禽流感病毒血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)、A/PR/8/34(H1N1)流感病毒基质蛋白(M1)和离子通道蛋白(M2)的2个二元重组杆状病毒,共同感染HighFive细胞,同时表达HA、NA、M1和M2蛋白,使这4种蛋白在感染的细胞内自主组装成病毒样颗粒。经差速离心和蔗糖密度梯度超速离心收获病毒样颗粒,通过Western印迹鉴定病毒样颗粒的组成,透射电镜观察病毒样颗粒形态,血凝试验测定病毒样颗粒的活性。结果:HA、NA、M1、M2蛋白在昆虫细胞中共表达,并组装成病毒样颗粒;电镜观察到病毒样颗粒的形态与流感病毒一致,直径约80 nm;血凝试验显示该病毒样颗粒具有凝集鸡红细胞的活性。结论:应用该方法可以制备流感病毒样颗粒,为H5N1流感疫苗研究提供了可行方案。     

广州地区GII.4 Sydney 2012[P31]型诺如病毒GZ2013-L10毒株病毒样颗粒功能和免疫原性鉴定

【背景】诺如病毒(Norovirus,NoV)是全球范围内引起急性胃肠炎暴发的主要病原体之一,其中GII.4型通过不断变异在人群中持续存在并占据诺如病毒感染的主导地位,尤其GII.4 Sydney2012[P31]变异株自2012年出现以来在全球各地持续流行至今。【目的】制备广州地区GII.4 Sydney2012[P31]型诺如病毒毒株GZ2013-L10的病毒样颗粒(virus like particle,VLP),并系统表征其功能及免疫原性特点。【方法】从毒株GZ2013-L10中扩增ORF2基因并克隆构建重组转座载 PFastBac1-L10-ORF2,进一步转化至大肠杆菌DH10Bac构建重组杆状病毒质粒,进而在昆虫细胞sf9中表达病毒样颗粒并通过超速离心纯化,最后经透射电镜、Western blotting和受体结合实验对病毒样颗粒进行表征。此外,将免疫小鼠获得的病毒抗血清通过间接酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)和受体结合阻断试验进行验证。【结果】成功构建了重组杆状病毒质粒Bacmid-L10-ORF2并获得病毒样颗粒,电镜结果表明病毒样颗粒直径约为30 nm,SDS-PAGE和Western blotting显示蛋白大小约为58 kDa。受体结合实验结果显示,病毒样颗粒能与A/B/O等分泌型唾液受体及猪胃黏膜蛋白结合,而与非分泌型唾液受体均不结合。免疫小鼠获得效价为1.3×105的抗血清,但ELISA结果显示其与不同基因型诺如病毒衣壳蛋白无交叉免疫活性。此外,抗血清对同型病毒样颗粒具有受体中和阻断作用,但对不同型别病毒样颗粒(包括GII.8、GII.17和GII.3)无中和效果。【结论】本研究制备并系统表征了广州地区GZ2013-L10毒株的病毒样颗粒及其抗血清,其研究结果可为解析其流行原因以及疫苗研发提供参考。     

人乳头瘤病毒16型病毒样颗粒的制备及其免疫原性研究

利用PCR技术从HPV16阳性阴道分泌物标本中获得HPV16 L1基因片段,并将其插入表达载体pTO-T7中,构建重组表达质粒pTO-T7-HPV16-L1;以该重组质粒转化大肠杆菌ER2566并表达HPV16 L1蛋白;所表达的HPV16 L1蛋白经过硫酸铵沉淀、离子交换层析和疏水相互作用层析等纯化步骤后,HPV16 L1纯度达到98%以上,并可在体外装配为直径50nm的病毒样颗粒;动物免疫原性研究结果显示,该病毒样颗粒可诱导高滴度的针对HPV16的中和抗体。上述研究结果表明通过大肠杆菌表达系统制备的HPV16病毒样颗粒具有纯度高,与天然病毒颗粒形态高度相似的特点,并具有高度免疫原性,可以应用于HPV16病毒样颗粒的结构功能研究及HPV16疫苗研发等领域。     

整合缺陷型重组慢病毒载体构建及HCV重组假型慢病毒颗粒的制备与性状分析

为提高慢病毒载体应用的安全性及改进HCV新型颗粒疫苗的制备,首先对传统的慢病毒三质粒系统进行改造:将包装质粒pHR' CMV△R8.2改造成整合缺陷型的包装质粒pHR'CMV△R8.2D64E,并在体外感染实验验证其整合缺陷性;将转移质粒中的报告基因GFP替换成HCV的NS3基因,选用表达3种亚型(1a、1b、2a) HCV包膜E1E2的包膜质粒,用改造后的三质粒系统制备了3种亚型(1a,1b,2a)的假型丙型肝炎病毒(HCV)整合缺陷型慢病毒颗粒,并用Western blot方法确定了颗粒上包膜蛋白的表达,通过电镜可观察到浓缩后的HCV慢病毒颗粒结构,HCV慢病毒颗粒感染Huh7细胞后可观察到转基因NS3的表达.为安全高效的慢病毒载体的应用及HCV假型颗粒疫苗研发提供了新的技术路线.     

两种高危型HPV假病毒的构建及其在血清中和抗体测定中的应用

目的 构建人乳头瘤病毒(human papillomavirus, HPV)16型(HPV16)和18型(HPV18)假病毒,探索优化假病毒制备的条件,并利用制备的假病毒评价HPV疫苗血清抗体的中和活性。方法 将优化后的HPV16和HPV18 L1、L2和EGFP基因片段分别插入pcDNA3.1+载体中,通过多质粒共转染293FT细胞制备假病毒。对转染试剂、多质粒共转染比例、转染时间和细胞裂解时间进行摸索优化,通过测定假病毒的滴度,确定假病毒制备的最佳条件。收获的假病毒用30%的碘克沙醇作为介质进行超速离心纯化,纯化后的假病毒用于电镜观察。利用假病毒中和试验对制备的原核表达复性蛋白HPV16 L1免疫血清以及HPV16和HPV18病毒样颗粒(virus-like particles, VLP)免疫血清进行中和活性评价。结果 成功构建了假病毒,并确定了假病毒制备的最佳条件:pL1∶pL2∶pEGFP等3种质粒共转染比例为1∶0.1∶0.5,总量为4μg;转染时间为72 h,细胞裂解时间为24 h时获得的假病毒滴度最高。透射电镜观察结果显示,HPV16和HPV18假病毒颗粒基本呈规则圆形,形态上与天然病毒颗粒相似。中和试验结果显示,当用原核表达复性蛋白HPV16 L1免疫血清中和HPV16假病毒时,并不能抑制假病毒的感染活性;但HPV16和18 VLP免疫血清能明显的抑制HPV16和HPV18假病毒的感染活性。结论 成功构建并制备了2种高危型HPV假病毒,并可用于中和试验评价HPV疫苗血清抗体的中和活性。     

Sephadex G200柱层析提取BALB/C小鼠血性腹水IgG单克隆抗体(McAb)

在免疫学实验中,饱和硫酸铵法和DEAE纤维素离子交换法是提取IgG的常规方法。然而,对于溶血样品IgG的提取,Sephadex G200柱层析法(G200法)有其独到之处,现将实验报告如下。 将经处理的Sephadex G200装柱(2.6×50cm),用pH7.4、0.1mol/L PBS平衡过夜。次日加BALB/C小鼠血性腹水(含IgG_1 McAb)4ml,用PBS洗脱。     

寨卡病毒囊膜E蛋白的原核表达及其抗体制备

目的:在大肠杆菌BL21(DE3)中重组表达寨卡病毒(ZIKV)囊膜(E)蛋白的200个氨基酸(138～338)截短片段ZIKV-E~(200),制备其多克隆抗体,为寨卡病毒亚单位疫苗后续研究提供检测抗体。方法:用全基因序列合成方法合成寨卡病毒E蛋白全长基因,以该基因为模板,用PCR方法克隆ZIKV-E~(200)基因片段,经EcoRⅠ/XhoⅠ双酶切后连接到pET22b载体并转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,获得重组质粒pET22b-ZIKV-E~(200),将其转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞得到重组表达菌株pET22b-ZIKV-E~(200)。将37℃诱导表达后的菌液超声波破碎处理后制备ZIKV-E~(200)蛋白,将制备的抗原ZIKV-E~(200)免疫BALB/c小鼠,经3次免疫后,采集血清制备其相应的多克隆抗体,采用Western印迹检测多克隆抗体的特异性。结果:获得ZIKV-E~(200)基因片段,并构建了其相应的原核表达载体pET22b-ZIKV-E~(200),在大肠杆菌中表达了重组ZIKV-E~(200)蛋白,其相对分子质量约为25 000,与理论值一致;用分离的蛋白ZIKV-E~(200)免疫小鼠后获得了抗ZIKV-E蛋白的多克隆抗体,该多克隆抗体检测到了酵母表达的寨卡病毒E蛋白。结论:ZIKV-E~(200)蛋白的多克隆抗体可用于酵母表达的寨卡病毒E蛋白的检测等研究。     

牛病毒性腹泻病毒E2蛋白单克隆抗体的制备及初步鉴定

为制备牛病毒性腹泻病毒(BVDV)糖蛋白E2单克隆抗体(MAb),利用原核表达并且纯化的重组糖蛋白E2(rE2)免疫BALB/c小鼠,取免疫后小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞SP2/0融合.采用以BVDV为检测抗原的间接ELISA筛选阳性细胞克隆,经3次克隆纯化后获得2株稳定分泌抗E2特异性MAb的杂交瘤细胞株,分别命名为4E3与1G11.用4E3与1G11杂交瘤细胞株接种BALB/c小鼠制备腹水,采用rE2及BVDV包被的ELISA测得的效价分别是6.21×106和6.83×105及6.83×105和7.5×104.间接ELISA、Western blot、IFA试验表明两株杂交瘤细胞所分泌的MAb具有良好的反应性和特异性.经抗体亚类鉴定4E3与1G11均为IgM/K.特异性试验表明4E3与1G11这2株MAb均不与牛传染性鼻气管炎病毒、牛副流感病毒3型、牛腺病毒3型反应;其中4E3不与猪瘟病毒反应,而1G11则可与猪瘟病毒发生交叉反应,这种反应特性可试用于BVDV与猪瘟病毒的鉴别诊断.所制备的4E3与1G11 MAb可以用于BVDV抗原的检测,为建立检测BVDV E2蛋白血清抗体的ELISA奠定了基础.     

细胞分离戊型肝炎病毒的初步研究

本文报告用2BS细胞分离戊型肝炎病毒(HEV)感染成功的猴肝脏标本中的HEV的初步结果,将2BS细胞长成致密单层,接种已知含有HEV的肝悬液,盲传至第4代,发现在第27天细胞出现了轻微的细胞病变(CPE),随着进一步的传代,细胞病变时间逐渐提前。至第7代时,在第17天就可见到CPE,CPE的主要特征是细胞间隙变宽,透明度降低和轻度细胞破坏,无大片细胞溶解和脱落现象。免疫电镜检查在第5代和第6代细胞培养液中见到很少的27—34nm的病毒颗粒。将第4代至第7代的细胞悬液20ml接种了3只恒河猴,有2只猴在24天和26天出现了典型的ALT升高,待这3只猴恢复正常后一年,再次接种以上细胞悬液20ml,3只猴全部发生了ALT升高,并在胆汁中检查到27—34nm的病毒颗粒,我们初步推测2BS适应的这株病毒很可能是戊型肝炎病毒。     

纯化乙型脑炎疫苗的研制

将乙脑P3毒株接种地鼠肾细胞,制备病毒原液,经灭活、浓缩、层析纯化后收集抗原,再经除菌、配制,制备乙脑纯化疫苗。结果表明：病毒浓缩液经纯化后,杂蛋白去除率大于99％,牛血清蛋白残留量也明显降低;纯化疫苗主要指标检定均达到预期效果;效力试验结果显示当纯化原液蛋白含量稀释至15μg/ml时,疫苗效力符合要求。     

装载戊型肝炎病毒核酸片段的重组MS2噬菌体衣壳的制备及其特性研究

为制备一种可以实际应用于戊型肝炎病毒(Hepatitis E virus,HEV)核酸检测的质控品,即装载戊型肝炎病毒核酸片段的重组MS2噬菌体衣壳(rHEPC)。根据装甲RNA技术原理,设计将MS2噬菌体基因组的5’端部分非编码区、成熟酶蛋白、衣壳蛋白以及部分复制酶起始位点等编码基因与HEV ORF2保守区部分基因序列串联并合成目标基因MS2-HEV。随后将MS2-HEV基因克隆、插入原核表达载体pET-28b中构建pET-28b-MS2/HEV重组质粒,转化大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3),经过1mM/L IPTG诱导培养4h后,SDS-PAGE鉴定表达情况;将验证的表达菌体超声破碎、离心、取上清、去除核酸杂质后再经超滤离心纯化、浓缩,电镜分析回收浓缩的rHEPC形态;梯度稀释rHEPC进行稳定性鉴定包括DNase I、RNase A抗性以及保存期三方面的稳定性试验检测。SDS-PAGE分析结果表明重组MS2-HEV基因获得有效表达,重组rHEPC纯度高无杂带;RT-PCR鉴定结果表明设计的HEV保守基因序列成功地被包装到重组rHEPC中。进一步的病毒颗粒稳定性试验结果表明制备的rHEPC能够有效抵抗高浓度的DNase I和RNase A的降解作用,并且在-20℃条件下可以持续保存7个月而无明显降解。上述结果表明制备的rHEPC达到了作为RNA病毒核酸检测阳性质控品的基本要求。     

悬浮驯化HEK-293FT细胞表达人乳头瘤病毒16型假病毒及其冷冻电镜结构解析

为了大量获得人乳头瘤病毒(HPV)16型的假病毒颗粒(PsV),将贴壁生长的293FT细胞驯化成为悬浮细胞系进行大规模的悬浮培养,同时优化假病毒纯化方法,并使用冷冻电镜解析其三维空间结构。本研究通过逐步降低培养基中血清浓度和加入抗聚团剂等方法,获得了可在Wave生物反应器中大规模悬浮培养的293FT细胞,经过携有HPV16L1、L2基因和GFP报告基因的质粒转染,实现了大规模制备HPV16假病毒;利用CsCl等密度和蔗糖密度梯度超速离心的方法,获得高纯度的HPV16假病毒颗粒,滴度为8.2×10~5 TCID50/!L;蛋白印迹结果显示HPV16假病毒中含有L1和L2蛋白,定量ELISA测得L1蛋白的含量为156.0μg/mL;最后使用Tecnai G2F30冷冻电镜和Falcon电子直接探测相机采集冷冻HPV16假病毒的图像,应用AUTO3DEM软件解析其结构,结构分辨率为14,呈现为T=7的等二十面体对称结构,直径为600。本研究为HPV疫苗临床血清中和检测、高分辨率HPV16假病毒的结构解析及L1和L2相互作用研究奠定了良好基础。     

以猪IgG重链恒定区为抗原载体的抗口蹄疫病毒DNA疫苗的研制

口蹄疫(Foot-and-Mouth Disease, FMD)是当今世界上最为严重的家畜传染病之一,主要危害猪、牛、羊等偶蹄动物.FMD的致病原为FMD病毒(FMDV),属小RNA病毒科口蹄疫病毒属,有A、O、C、SATⅠ、SATⅡ、SATⅢ及AsiaⅠ共7个血清型.FMDV结构较简单,完整的病毒颗粒由4种结构蛋白VP1、VP2、VP3及VP4各60个拷贝构成的衣壳包裹一条单股正链RNA组成,其中VP1是主要的抗原蛋白[1].     

人乳头瘤病毒18型L1蛋白在大肠埃希菌中的可溶性表达及病毒样颗粒的形成

目的利用大肠埃希菌系统可溶性表达人乳头瘤病毒18型(HPV18)L1蛋白,纯化和重组装获得HPV18病毒样颗粒(VLPs),为进一步研制HPV18基因工程疫苗奠定基础。方法首先按大肠埃希菌密码子偏好进行HPV18L1全基因合成,经PCR扩增出截短的HPV18L1基因,构建重组表达载体PET30a-L1,通过优化表达在大肠埃希菌BL21中可溶性表达L1蛋白,其次采用硫酸铵沉淀、离子交换层析、疏水层析后,获得高纯度的的L1蛋白,再通过解聚和重聚获得VLPs。结果全基因优化并截短的HPV18L1蛋白在大肠埃希菌系统中以可溶形式表达,纯化后的蛋白纯度达到90%以上,电镜下观察到直径为60 nm的VLPs颗粒。结论利用大肠埃希菌系统可溶性表达非融合HPV18L1蛋白,并获得均一的VLPs颗粒,为疫苗的开发奠定基础。     

大肠杆菌表达的重组白细胞介素-2的初步纯化

本文对大肠杆菌表达产生的重组白细胞介素-2进行了纯化研究。通过比较两种方法制备的rIL-2包含体的纯度,发现用4mol/L脲溶解可溶性细菌蛋白后可使rIL-2包含体纯度达70％;在高浓度变性剂条件下进行凝胶过滤,解决了rIL-2易聚合的问题;结合透析,利用空气氧化形成高活性氧化型rIL-2;经SephadexG-100凝胶过滤,DEAE离子交换等步骤纯化,得到了均一性rIL-2,纯度达98％,比活达4.3×10~6u/mg蛋白,得率为30.8％。     

蛋白药物涂层支架的制备表征与体外释放研究

目的:探讨将蛋白大分子药物以较高的担载量涂层于心脏支架,并在不发生蛋白聚集的前提下实现数周之久缓释的方法.方法:将牛血清白蛋白通过稳定的水相-水相乳液技术制备成多糖玻璃体颗粒,并将多糖玻璃体颗粒分散于聚乳酸溶液中喷涂于支架表面制成蛋白涂层支架,在37°CPBs中进行体外释放动力学研究,用SEC-HPLC比较了蛋白涂层支架制备前后蛋白的聚集情况,并用扫描电镜等对蛋白涂层支架表面进行了表征.结果:蛋白涂层支架在电镜观察下外观圆整,表面光滑,制剂过程中未产生蛋白聚集,且能从涂层中缓慢释放达50天以上.结论:稳定的水相-水相乳液技术及其基础上制备的蛋白多糖玻璃体颗粒应用于心脏支架涂层上,能在有效保护蛋白构象的同时实现蛋白的缓释,为具有抗再狭窄活性蛋白应用于心脏支架提供了技术平台.     

人呼吸道合胞病毒截短F1重组蛋白包涵体的制备、纯化和复性

目的将前期在大肠埃希杆菌中获得表达的A型人呼吸道合胞病毒兰州分离株截短的F1重组蛋白进行纯化和复性,为后期动物免疫制备抗原。方法 37℃诱导重组菌体p ET-42b-F1J/Rossata,诱导完毕后离心收集菌体,高压破碎菌体并收集包涵体后用不同浓度的Triton X-100(细胞裂解液)洗涤包涵体3次。洗涤的包涵体用8 mol/L尿素进行溶解并用镍离子亲和层析方法进行初步纯化,用阳离子交换层析方法对初步纯化蛋白进行最终的纯化。亲和层析纯化蛋白用3种不同的复性液进行了稀释复性。结果 37℃诱导5 000 m L重组菌p ET-42b-F1J/Rossata共收获37 g湿菌体,经过不同浓度Triton X-100洗涤包涵体后纯度可达75%。包涵体用8 mol/L尿素溶解后经镍离子亲和层析纯化纯度约为40%,再用阳离子交换层析介质SP HP进一步纯化样品后纯度可达90%。纯化蛋白以3种不同的复性液都能得到复性,其中复性液3的复性效果相对较好。结论实验中探索了人呼吸道合胞病毒截短F1重组蛋白包涵体的纯化方法及步骤,为后期的蛋白制备及动物免疫奠定了基础。     

铈代替铅电镜酶组织化学显示培养脊神经节神经元TMP活性

目的探讨铈法显示脊神经节神经元初代培养细胞的TMP(三偏磷酸酶)活性。方法应用电镜酶组化技术,以铈作为捕捉剂代替常规以铅作为捕捉剂来检测观察脊神经节初代培养的神经元内溶酶体的TMP活性。结果脊神经节神经元初代培养细胞内存在TMP阳性的溶酶体,其TMP阳性反应颗粒较常规以铅作为捕捉剂来显示溶酶体不仅孵育液充分溶解呈清亮透明,电镜下反应产物颗粒也微细均匀,而且避免了反应产物的扩散及非特异性沉淀。结论以铈作为捕捉剂来检测溶酶体的TMP活性用于电镜下观察,其方法稳定、易行,是一种能很好显示溶酶体标记酶的电镜酶组化技术方法。     

HIV-1 Gag蛋白在大肠杆菌表达系统中诱导和纯化条件的优化

为探讨诱导温度对于HIV-1 Gag在大肠杆菌中表达产物状态以及尿素浓度对蛋白纯化效果的影响, 将30oC和37oC诱导表达的包涵体分别溶于不同浓度的尿素, 比较溶解性的差异, 并比较复性的不同。将30oC诱导的目的蛋白分别用2 mol/L和8 mol/L尿素溶解后做层析分离, 比较两者的分离效果。结果发现, 与37oC相比, 30oC诱导表达的蛋白能有效溶于低浓度尿素, 并且更容易复性。与8 mol/L尿素溶解相比, 30oC诱导的包涵体用2 mol/L尿素溶解后通过凝胶过滤和离子交换层析纯化能得到更好的分离效果。这提示低温诱导的Gag包涵体中可能含有更多类似天然态构象的蛋白, 而低浓度尿素有利于保持包涵体中蛋白的天然态构象。从而为包涵体蛋白的诱导表达和分离纯化提供了参考。