无标签鼠疫耶尔森菌V抗原突变体在大肠杆菌中的表达、纯化及免疫原性分析

目的：在大肠杆菌中表达、纯化无标签鼠疫耶尔森菌低钙反应Ｖ抗原突变体,并对其免疫原性进行研究。方法：采用融合ＰＣＲ方法将Ｖ抗原基因中编码半胱氨酸的碱基缺失突变,将获得得Ｖ抗原突变体基因克隆到原核表达载体ｐＥＴ３２ａ（＋）后转化大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）,用ＩＰＴＧ诱导表达并进行柱层析纯化,纯化产物以Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹进行鉴定并免疫ＢＡＬＢ／ｃ小鼠,通过ＥＬＩＳＡ检测免疫血清效价。结果：目的蛋白在大肠杆菌中获得了可溶性高表达,经三步柱层析后纯度高于９５％,经Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹检测可与野生型Ｖ抗原单克隆抗体特异性结合,免疫小鼠后获得高效价免疫血清。结论：获得了无标签的鼠疫耶尔森菌Ｖ抗原突变体蛋白,并证实其具有免疫原性,将对Ｖ抗原结构和功能的研究提供帮助。     

鼠疫耶尔森氏菌VcrV基因在大肠杆菌中的高效表达

将测序后的鼠疫耶尔森氏菌（Yersinia pestis)LcrV基因重组质粒pGEM－T／ypV酶切,克隆于原核表达载体pBV220,构建成pBV/ypV表达质粒,转化大肠杆菌DH5α,进行PCR及酶切鉴定,筛选阳性克隆,进行温控诱导表达,SDS－PAGE检测表达产物,在相对分子质量38000处有－表达条带,经薄层扫描分析目的蛋白带占全菌蛋白的38．4％以上,主要以可溶形式存在。     

白喉毒素突变体CRM197在大肠杆菌中的高效可溶表达、纯化及免疫原性分析

CRM197(Cross-reacting material 197)是白喉毒素的无毒突变体,在生物制药领域具有非常广泛的应用前景。为了实现CRM197在大肠杆菌中的无标签、可溶表达,以替代现有昂贵、复杂的白喉杆菌分泌发酵工艺,文中对目的蛋白的序列进行优化,转化大肠杆菌经IPTG诱导,目的蛋白获得了可溶性高表达,目的蛋白约占碎菌上清总蛋白的40%。超声破菌后、经阴离子交换、肝素亲和以及脱盐三步柱上层析获得纯度高于95%的CRM197样品。细胞毒性实验证明,CRM197的IC_(50)值是白喉毒素IC_(50)值的2.1×10~7倍,是白喉类毒素IC_(50)值的9.6倍,表明文中表达的CRM197是安全无毒的。随后,比较了高、低剂量的CRM197在小鼠体内的免疫原性,发现2μg组三免后的抗体滴度与20μg组的相当,可达1︰409 600。文中建立了CRM197的无标签、高效、可溶表达的大肠杆菌表达系和快速纯化体系,获得了具有较好免疫原性和安全性的重组蛋白,为该蛋白的进一步应用奠定了基础。     

重组鼠疫耶尔森菌LcrV抗原原液性质研究

目的进行重组鼠疫耶尔森菌LcrV抗原原液二聚体含量及性质研究,确定LcrV原液的相关质控标准。方法在不同缓冲体系(0.85%NaCl(NS)、20 mmol/L PBS),不同蛋白浓度(2.0、1.5、1.0、0.5、0.1 mg/mL)及不同保存温度(4℃、-20℃、-70℃)条件下保存LcrV抗原,采用SDS-PAGE和HPSEC方法定期检测LcrV二聚体含量及纯度。将连续三批检定合格的LcrV抗原原液进行质谱相对分子质量测定、等电点测定、N末端氨基酸序列测定、圆二色(CD)谱、HPLC肽谱及氨基酸组成分析,研究LcrV抗原的相关性质。结果随着保存时间的延长LcrV抗原二聚体含量增加,低温保存时二聚体不易大量形成。在-20℃和-70℃条件下,NS保存的LcrV抗原比PBS体系保存稳定,而在4℃条件下NS保存的LcrV抗原容易降解。LcrV抗原高浓度保存容易发生聚合。LcrV抗原在低质量浓度(0.1 mg/mL)保存时免疫学活性明显下降。质谱检测到LcrV单体和二聚体共同存在,且与理论相对分子质量一致。LcrV原液检测等电点范围为4.6～6.3。N末端测序、CD谱、HPLC肽谱图及氨基酸组成分析与理论结果一致。结论 LcrV抗原原液保存条件确定为:NS体系,蛋白质量浓度1.0～2.0 mg/mL,-20℃以下冻存。制备的LcrV抗原各项检测结果与理论结果一致,抗原性质稳定。     

抗鼠疫耶尔森菌F1抗原单克隆抗体对小鼠的被动免疫保护作用

目的研究抗鼠疫耶尔森菌F1抗原单克隆抗体(单抗)被动免疫BALB/c小鼠后的抗鼠疫保护效果,确认鼠疫抗体治疗依据,探索鼠疫免疫学治疗的评价手段。方法将BALB/c小鼠随机分组,用不同剂量的抗鼠疫耶尔森菌F1抗原单抗4C6和2D2分别进行免疫,再分别用不同剂量的鼠疫强毒菌攻击,通过小鼠的存活率和存活时间,判定F1单抗免疫小鼠被动保护其抵抗鼠疫强毒菌攻击的有效性和剂量相关性。结果在14 d的观察期内,在100.0 MLD鼠疫强毒菌攻击下,4C6单抗400.0μg组、200.0μg组、100.0μg组、50.0μg组和25.0μg组小鼠的存活率分别为100%、83%、50%、50%和0%,平均存活时间分别为15.00 d、14.67 d、13.00 d、13.50 d和9.67 d;2D2单抗400.0μg组、200.0μg组、100.0μg组、50.0μg组、25.0μg组小鼠的存活率分别为83%、50%、50%、33%和0%,平均存活时间分别为14.83 d、13.33 d、12.67 d、12.33 d和8.00 d。在10.0 MLD鼠疫强毒菌攻击下,4C6单抗50.0μg组、25.0μg组和12.5μg组小鼠的存活率分别为83%、83%和17%,平均存活时间分别为14.17 d、14.50 d、9.83 d;2D2单抗50.0μg组、25.0μg组、12.5μg组小鼠的存活率分别为100%、33%和33%,平均存活时间分别为15.00 d、12.33d和11.67 d。2.0 MLD和1.0 MLD攻击的未免疫对照组小鼠全部死亡,平均存活时间分别为6.1 d和6.7 d。F1抗原单抗的免疫剂量与小鼠的平均存活时间和存活率有比较明显的相关性(P<0.05)。结论用抗鼠疫耶尔森菌F1抗原单抗被动免疫小鼠,在受到鼠疫强毒菌攻击时,对小鼠具有免疫保护作用。     

重组鼠疫菌V抗原的纯化及其豚鼠免疫保护力初探

采用Ni^2 亲和层析方法,对用工程化大肠杆菌BL21(DE3)表达的重组鼠疫菌v抗原进行纯化,目标蛋白纯度达到90％以上。以氢氧化铝凝胶配制吸附疫苗,经二针次肌内注射免疫实验豚鼠后,对皮下注射400个致死剂量(MLD)强毒鼠疫菌攻击有一定保护效力,存活率为20％。结果表明,重组鼠疫菌V抗原有望作为改进的F1 V亚单位疫苗的主要成分。     

鼠疫耶尔森氏菌rV270抗原的克隆、表达及其免疫保护作用评价

目的：为研制鼠疫亚单位疫苗,克隆、表达并纯化去除产生免疫抑制作用序列后的鼠疫耶尔森氏菌LcrV抗原（rV270）。方法：依据已知的LcrV的核苷酸序列,避开其产生免疫抑制作用的区段设计引物,扩增rV270基因并克隆到pET24a载体中,在大肠杆菌BL21中表达His-rV270融合蛋白：表达产物先后经Co^2＋亲和层析和Sephacryl S-200HR凝胶柱纯化,并在纯化过程中应用凝血酶切除His标塔;氢氧化铝佐剂吸附重组抗原后免疫BALB／c小鼠,初次免疫后第21天加强免疫1次,第5周使用104CFU鼠疫菌141强毒株攻毒,测定其免疫保护作用。结果：rV270以可溶性方式表达;应用Co^2＋亲和层析柱和Sephacryl S-200HR凝胶柱结合凝血蛋白酶切除His标签的方法可得到不含标签的较高纯度的重组蛋白;攻毒实验中实验组小鼠全部存活,而对照组全部死亡。结论：获得了具有良好免疫保护作用的rV270蛋白,可用于鼠疫亚单位疫苗的研究。     

鼠疫菌V抗原基因在大肠杆菌中的克隆及表达

从鼠疫杆菌野毒株总DNA中利用PCR方法扩增出V抗原编码基因,将此基因克隆到大肠杆菌的表达质粒pET42b(+)中,经IPTG诱导后,在大肠杆菌BL21(DE3)细胞中成功地表达出鼠疫菌V抗原蛋白。目的蛋白表达量占菌体总蛋白的32.8%。     

重组鼠疫菌F1抗原在大肠杆菌中的表达及免疫原性分析

利用基因重组技术,用pET42(b+)质粒在大肠杆菌DE3中表达鼠疫菌F1抗原。经分析rF1抗原基因序列与天然F1抗原结构基因序列完全一致,电泳扫描测其表达量为25%:W estern B lot结果表明,rF1抗原可与F1特异性抗体相互作用,具有天然F1抗原的活性。用镍离子亲和层析纯化rF1抗原免疫BALB/c小鼠,在其血清中可检测到高滴度的抗F1抗体。     

鼠疫耶尔森菌抗原检测试剂用国家参考品的研制

目的研制鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis)抗原检测试剂用国家参考品。方法通过对5株鼠疫耶尔森菌和10株非鼠疫耶尔森菌的菌种检定、培养及灭活、抗原检测,组建鼠疫耶尔森菌抗原检测试剂用国家参考品。对参考品进行样品均匀性以及稳定性评估,组织5家实验室协作标定。结果参考品由5份阳性、10份阴性、1份最低检出量以及1份重复性样品组成,均匀性和稳定性良好。协作标定结果显示:①5份阳性参考品阳性率100%;②10份阴性参考品阴性率100%;③最低检出量参考品的检出量不高于1.0×10~6个菌/mL;④重复性参考品检测反应结果应一致(酶联免疫法、上转发光免疫层析法等CV<5%)。结论建立的鼠疫耶尔森菌抗原检测试剂用国家参考品填补了相关领域的空白,可用于相关试剂的质量控制。     

鼠疫耶尔森氏菌质粒上重要毒力相关基因的克隆与表达

鼠疫耶尔森氏菌含有3种质粒pMT1、pPCP1和pCD1,这3种质粒编码鼠疫耶尔森氏菌的多种重要毒力因子。首先通过生物信息学技术选定了18种可能重要的毒力相关基因作为拟克隆和表达的目的基因。通过：PCR技术、TA克隆技术、双酶切技术获得目的片段。这些目的片段再分别克隆入原核表达载体pET32a中,构建了一系列重组表达质粒,其中12个重要的毒力相关基因在原核表达载体pET32a中有稳定的高效表达,表达量占细菌总蛋白的20％～40％。实验结果为进一步研究质粒编码的毒力因子的结构与功能,及其作为新型疫苗选择的可能性奠定了基础。     

低免疫原性的新型葡激酶ΔNMSak在大肠杆菌中的高效表达和分离纯化

为了降低野生型葡激酶 (wild- type staphylokinase,wt- Sak)的免疫原性 ,对已构建的葡激酶N端缺失突变体 (ΔNSak) c DNA进行改造 ,将其主要的抗原决定簇编码序列突变为丙氨酸密码子 .该突变体 (ΔNMSak) c DNA与原核表达载体 p LY- 4重组后 ,转化大肠杆菌 JF1 1 2 5.经温度诱导 ,ΔNMSak获得高效表达 ,重组蛋白占全菌总蛋白的 60 % ,以包涵体形式存在 .包涵体经洗涤 ,8mol/L尿素溶解 ,稀释复性 ,离子交换色谱一步分离至电泳纯 ,纯度达 95%以上 ,分子量与理论值相符 ,比活性 8.5× 1 0 4 HU/mg.经 ELISA法、发色底物法测定 ,ΔNMSak与 wt- Sak制备的兔抗wt- Sak抗血清的免疫反应性显著降低 ,经抗血清温育后 ,wt- Sak活性下降程度远高于 ΔNMSak.ΔNMSak、wt- Sak分别免疫豚鼠 ,以 ELISA法测定豚鼠血清中相应抗体的效价 ,ΔNMSak组的抗体效价明显低于 wt- Sak组 ,表明 ΔNMSak的免疫原性显著下降 .     

低免疫原性的新型葡激酶ΔNMSak在大肠杆菌中的高效表达和分离纯化

为了降低野生型葡激酶 (wild- type staphylokinase,wt- Sak)的免疫原性 ,对已构建的葡激酶N端缺失突变体 (ΔNSak) c DNA进行改造 ,将其主要的抗原决定簇编码序列突变为丙氨酸密码子 .该突变体 (ΔNMSak) c DNA与原核表达载体 p LY- 4重组后 ,转化大肠杆菌 JF1 1 2 5.经温度诱导 ,ΔNMSak获得高效表达 ,重组蛋白占全菌总蛋白的 60 % ,以包涵体形式存在 .包涵体经洗涤 ,8mol/L尿素溶解 ,稀释复性 ,离子交换色谱一步分离至电泳纯 ,纯度达 95%以上 ,分子量与理论值相符 ,比活性 8.5× 1 0 4 HU/mg.经 ELISA法、发色底物法测定 ,ΔNMSak与 wt- Sak制备的兔抗wt- Sak抗血清的免疫反应性显著降低 ,经抗血清温育后 ,wt- Sak活性下降程度远高于 ΔNMSak.ΔNMSak、wt- Sak分别免疫豚鼠 ,以 ELISA法测定豚鼠血清中相应抗体的效价 ,ΔNMSak组的抗体效价明显低于 wt- Sak组 ,表明 ΔNMSak的免疫原性显著下降 .     

鼠疫耶尔森菌F1抗原的性质研究

鼠疫菌F1抗原是鼠疫亚单位新疫苗最重要的候选抗原,对其性质的充分认识,将有助于抗原制造工艺和新疫苗的开发。F1抗原的性质研究包括:微观结构,一级核苷酸、氨基酸序列,二级结构,高分子聚集形态,以及F1抗原的理化性质。     

鼠疫耶尔森菌rV抗原单抗系统及其ELISA检测方法的建立

目的建立ELISA双抗体夹心法,测定重组毒力因子rV抗原含量。方法采用杂交瘤技术,制备鼠疫菌rV抗原的鼠单克隆抗体,对抗原表位和单抗特异性进行分析及鉴定,建立ELISA双抗体夹心法,并验证方法的专属性、准确性、精密度和线性范围。结果成功组建了鼠疫菌rV抗原诊断试剂,灵敏度最低检测值为10 ng/mL。结论该方法可用于免疫学检测鼠疫组分疫苗原液rV抗原含量及制备过程中抗原活性,是鼠疫组分疫苗制备中一种重要的质量控制手段,也为进一步开发鼠疫诊断试剂盒及其他相关研究奠定了基础。     

鼠疫耶尔森氏菌LcrV基因的克隆及序列分析

为了研究鼠疫耶尔森氏菌（Y.pestis）保护性抗原V蛋白,从基因库中查得Y.pestis LcrV基因DNA序列,针对序列设计合成了一对PCR扩增引物,以本所保存的Y.pestis菌种为模板进行基因扩增,结果获得长约980bp的DNA片段。将扩增产物回收纯化,克隆至pGEM-T载体,构建重组载体pGEN-T/ypV,经过PCR,酶切鉴定,并对pGEM-T/ypV中的V基因片段进行测序,分析测序结果与己知序列相同,表明获得了LcrV基因。     

中试规模纯化重组鼠疫rF1-V融合蛋白及其免疫原性分析

重组F1-V融合蛋白(rF1-V)是目前在进行临床研究的鼠疫亚单位疫苗的主要成分。本研究摸索了rF1-V的可溶表达条件,并对条件进行了优化和放大,确定的中试发酵工艺为:在重组菌对数生长期中期加入50μmol/LIPTG,25℃诱导表达5h。通过硫酸铵分级沉淀、离子交换、疏水相互作用层析和凝胶过滤四步纯化,最终得到纯度为99%、回收率大于20%且各项检测指标合格的蛋白。在此基础上,将蛋白使用氢氧化铝佐剂进行吸附,在小鼠体内进行了免疫原性研究。ELISA测定两次皮下免疫后血清的抗体滴度。比较融合蛋白免疫组(rF1-V)与单一抗原免疫组(rF1、rV)以及联合抗原免疫组(rF1+rV)之间体液免疫反应的差异。结果显示:20μgrF1-V免疫剂量组诱导的抗F1抗体滴度明显高于其他组,抗V抗体滴度与其他组相比没有显著差异。表明本工艺制备的rF1-V抗原有望作为鼠疫亚单位疫苗的主要组分。     

乙肝病毒前S1抗原突变体在大肠杆菌中的可溶性表达及鉴定

乙肝病毒前S1抗原含多个免疫优势表位及乙肝病毒肝细胞受体结合位点,具有重要的生物学功能。为使其高效、可溶性表达,在DnaStar软件辅助分析下,将前S1基因5′端复杂二级结构突变后,克隆入原核表达载体pQE-30a,转化大肠杆菌M15感受态细胞,经IPTG诱导后,获得了高水平、可溶性表达;并对其进行了纯化和鉴定,为进一步研究乙肝病毒前S1抗原的结构功能特点奠定了基础。     

炭疽杆菌保护性抗原在大肠杆菌中的表达及其纯化

利用基因重组技术获取炭疽杆菌保护性抗原(PA)。将炭疽杆菌保护性抗原编码基因pag与pET载体连接构建重组质粒,转化大肠杆菌DE3株,诱导表达炭疽杆菌保护性抗原,并经亲和层析及凝胶过滤纯化此抗原。实验成功构建了表达炭疽杆菌保护性抗原的重组菌株,纯化后PA纯度达90%,且经检测纯化产物具有天然PA的生物学活性。同时表明从大肠杆菌中纯化PA较以往从炭疽杆菌中获取PA简便易行。     

鼠疫菌重要调控子蛋白的表达纯化及DNA结合活性分析

目的:利用大肠杆菌BL21(λDE3)的表达系统,表达7个有活性的、与鼠疫耶尔森菌(鼠疫菌)传播及致病密切相关的调控子蛋白,并对这些蛋白与DNA的结合活性进行分析,为构建鼠疫菌毒力基因转录调控网络建立分子生化实验平台。方法:通过分子克隆技术构建鼠疫菌调控子蛋白的表达菌株,所得菌株经IPTG诱导后能分别表达鼠疫菌CRP、Fur、PhoP、OxyR、OmpR、RcsB和RovA带His标签的融合蛋白;对这些蛋白与DNA的结合基序进行生物信息学预测;通过体外凝胶迁移实验验证上述蛋白与靶DNA的结合活性。结果:表达了7种有活性的鼠疫菌调控子蛋白,这些蛋白与靶基因启动子区具有体外结合活性。结论:表达的7种调控子蛋白在鼠疫菌的传播致病中有重要作用,这些调控子蛋白与DNA体外结合实验平台的建立,是构建鼠疫菌毒力基因转录调控网络的基础。