人源天然抗TNF-α ScFv抗体的筛选及性质分析

目的以人肿瘤坏死因子(human tumour necrosis factor-α,human TNF-α)为靶抗原,从构建好的人源天然单链抗体(single-chain antibody fragment,ScFv)噬菌体抗体库中筛选对应的ScFv抗体,验证其中和活性后测定动力学常数(kinetic dissociation,KD)。方法以TNF-α梯度稀释后包被免疫管,对人源天然ScFv噬菌体抗体库进行3轮吸附-洗脱-扩增的富集筛选,制备TNF-α单克隆噬菌体抗体颗粒,经ELISA试验筛选阳性克隆后测序并分析;将正确的阳性抗体序列亚克隆到pET-26b表达载体上,原核表达后用Ni Sepharose 6 Fast Flow介质进行纯化;用MTT比色法对筛选的ScFv进行中和活性验证,并测定其中和抗体的KD。结果通过3轮筛选共得到18个正确的抗体氨基酸序列,对其原核表达及纯化后得到的6株可溶性表达的抗TNF-αScFv进行中和活性验证,并对其中有中和活性的4株ScFv抗体测定KD。结论从人源天然ScFv噬菌体抗体库中成功地筛选出4株抗人TNF-α的ScFv中和抗体,其中1株ScFv抗体的KD为4.80×10~(-8),细胞毒中和率达到48.9%,达到了药用级抗人TNF-α中和抗体的研发要求,为全分子抗体药物的构建及稳定细胞株的筛选奠定了一定的基础。     

抗TNF-α/抗ED-B双特异抗体在酵母中的分泌表达与活性分析

赋予抗TNF-α单链抗体片段(TNF-sc Fv)对炎症组织的特异性,用一段来自人清蛋白(HSA)的柔性连接肽在基因水平上连接TNF-sc Fv和抗B型纤维连接蛋白(B-FN)的额外域B(ED-B)的sc Fv L19,构建了抗TNF-α/抗ED-B单链双特异抗体Bs Db,其中B-FN为炎症组织中特异表达的抗原。Bs Db在毕赤酵母中获得了分泌表达,表达产物经鉴定和纯化制备后,进行了功能分析。结果表明,Bs Db保留了其亲本抗体TNF-sc Fv和L19对抗原的免疫反应性,能够同时结合TNF-α和ED-B,并中和TNF-α的生理作用。而且,Bs Db对抗原的亲和力及中和能力与大肠杆菌包涵体来源的亲本抗体相比显著增强。在小鼠佐剂型关节炎(AIA)模型中,Bs Db能选择性地积累和保留于小鼠的炎症关节,并快速从血浆中清除。说明Bs Db兼备炎症组织的特异性和正常组织的低毒性,在类风湿关节炎及其他慢性炎症性疾病的治疗上具有较大潜力。     

抗大豆胰蛋白酶抑制剂单链抗体表达与纯化方法优化

[目的]利用大肠杆菌毒素蛋白VTB的五聚体化结构域(VT1B)及梭菌纤维素酶的纤维素结合结构域(CBD),异源表达其与抗大豆胰蛋白酶抑制剂单链抗体(anti-BBI Sc Fv)的融合蛋白,对该单链抗体表达与纯化方法进行优化。[方法]构建CBD-VT1B-anti-BBI Sc Fv融合蛋白大肠杆菌表达系统;应用Ni-NTA树脂与微晶纤维素两步亲和层析法提纯单链抗体融合蛋白。[结果]单链抗体融合蛋白在大肠杆菌中得到大量表达,通过两步纯化法获得了高纯度的融合蛋白,纯度比Ni-NTA树脂一步纯化法提高约12~34%;五聚体融合蛋白与纤维素的结合能力及蛋白纯化效率比单体蛋白提高约1倍。[结论]通过增加纤维素标签和五聚体化结构域,抗大豆胰蛋白酶抑制剂五聚体化单链抗体融合蛋白的纯化效果得到提高。     

抗TNF-α单链抗体噬菌体展示文库的建立和鉴定

应用噬菌体展示技术构建抗肿瘤坏死因子α(tumornecrosis factor α,TNF-α)单链抗体(single chain Fv,scFv)文库,从中筛选抗TNF-αscFv并进行鉴定.利用重组人TNF-α(rhTNF-α)免疫小鼠,分别扩增小鼠VH和VL基因,经重叠延伸反应将VH和VL基因拼接成scFv基因,以SfiⅠ/NotⅠ位点定向插入pCANTAB 5E噬菌粒载体,转化E.coli TG1,构建了库容为4.6×108的抗TNF-α单链抗体库.对抗体库进行3轮富集筛选后,ELISA检测阳性克隆的抗原特异性,取1株阳性克隆进行测序分析.结果表明,抗TNF-αscFv基因序列长774bp,编码258个氨基酸.将此阳性克隆转化E.coliHB2151,IPTG诱导可溶性scFv的表达,经SDS-PAGE和Western印迹分析,scFv的分子量约为28kD.经亲和纯化后的scFv可与rhTNF-α结合,并可中和由rhTNF-α引起的L929细胞毒性.本文利用噬菌体抗体库筛选到了高亲和力的抗TNF-αscFv,为研制临床免疫治疗的新型抗体奠定了实验基础.     

人源性抗TNFα小分子抗体的改构和分析

在获得人源性抗人TNF α单链抗体 (ScFv)基因序列的基础上 ,对ScFv的连接肽部分进行基因改造 ,并构建了Fab抗体基因。改构前后的ScFv分别重组入表达载体pBV2 2 0 ,经 42℃热诱导 ,在E .coliDH5α中表达了ScFv蛋白 ,得到分子量约为 30kD的重组蛋白质 ,改构前后ScFv的表达量分别占菌体总蛋白质的 6 .5 %和13 .8%。同时构建Fab可溶性表达载体并转化非抑制型菌株HB2 15 1,经IPTG诱导 ,在约 5 0kD分子量处呈现一条新生蛋白质条带。从大肠杆菌裂解液中对ScFv进行了复性和层析纯化 ,对Fab基因的表达产物进行了亲和层析纯化 ,并证实 :(1)改构后ScFv在大肠杆菌中的表达量有所提高 ;(2 )改构前后的ScFv与Fab均具有与hTNF α相结合的活性 ,具有GGGGS连接肽的ScFv与hTNF α的亲和常数为 6 .70× 10 4 (mol/L) -1,而改构后具有(GGGGS) 3 连接肽的ScFv的亲和常数提高为 7.2 7× 10 5(mol/L) -1,Fab与hTNF α的亲和常数为 7.6 1× 10 5(mol/L) -1,Fab与改构后ScFv的亲和力无明显差异 ;(3)ScFv与Fab均有中和hTNF α细胞毒的作用 ,具有(GGGGS) 3 连接肽的ScFv与Fab的中和活性基本相同 ,但均明显低于一株鼠源性单抗     

抗TNF-α单链抗体的表达及其纯化

克隆抗人肿瘤坏死因子(TNF-α)鼠源单抗的可变区基因以构建其单链抗体(ScFv)表达载体,实现在大肠杆菌的表达,并进行ScFv的可溶性纯化与鉴定。采用RT-PCR技术,以前导肽序列的引物从1个分泌抗人TNF-α的鼠单抗杂交瘤细胞系中克隆抗体轻链、重链可变区基因(VL,VH),构建ScFv基因,将ScFv基因片段与pGEX-4T-1表达载体连接,在大肠杆菌中表达并采用十二烷基肌氨酸钠(Sarkosyl)进行可溶性纯化,最后鉴定其生物活性。结果显示,得到了功能性重排的轻、重链可变区基因,分别构建了VH和VL不同连接顺序的HLL(VH-Linker-VL)和LLH(VL-Linker-VH)两种ScFv,LLH的表达量较HLL的高,但亲和力不及HLL。采用Sarkosyl溶解包涵体,对目的蛋白进行可溶性纯化,蛋白纯度达到90%,纯化后的蛋白经ELISA和WB证明ScFv维持了亲本抗体与TNF-α特异性结合的能力,且具有细胞毒中和活性。实验中研究探索了一种新颖的,操作简单,省时的裂解、纯化方案,实现了单链抗体经原核系统的表达后得以可溶性纯化。     

rhLTα衍生物的构建,细菌表达和纯化

应用ＰＣＲ方法,构建了Ｎ端缺失２７个氨基酸的重组人淋巴毒素α衍生物ｃＤＮＡ,将其插入表达载体后转化大肠杆菌并诱导表达。表达产物以包涵体形式存在,其量占菌体总蛋白的６０％～８０％。溶解包涵体,将产物复性并纯化后,其纯度达９５％以上。以小鼠Ｌ９２９细胞检测表达产物的细胞毒活性,比活性高于２×１０８国际单位每毫克蛋白质。抗人淋巴毒素的单克隆抗体能中和它的细胞毒活性。初步研究了这种人淋巴毒素衍生物的体外和体内抗肿瘤活性。     

柑桔溃疡病菌重组单链抗体的高效表达及活性检测

运用PCR方法扩增利用核糖体展示技术筛选的抗柑桔溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.citri,XAC)的单链抗体(ScFv95)基因片段,将单链抗体基因重组到原核表达载体pET30a( )中,构建单链抗体高效表达载体pET30a( )-XAC-ScFv。再将pET30a( )-XAC-ScFv质粒转化进大肠杆菌BL21(DE3)后诱导表达,并对表达产物进行纯化、复性及活性检测。获得了抗XAC单链抗体的高效表达蛋白,以包涵体形式存在的表达蛋白大小约32kDa。包涵体蛋白经过变性、纯化和复性后,初步获得有功能的单链抗体。同时用Biacore分析XAC-ScFv-95与XAC LPS作用,结果表明复性后的XAC-ScFv-95具有较高的亲和力,从而为柑桔溃疡病菌XAC的免疫诊断和防治研究提供了新的工具和途径。     

SARS-CoV S蛋白受体结合区的重组表达及免疫原性分析

为了表达SARS-CoV的S蛋白的受体结合区并对其免疫原性进行分析,用PCR方法扩增S蛋白的受体结合区基因片段,克隆至原核表达质粒pET-32a+并在大肠杆菌中表达,应用Western-blot鉴定表达的目的蛋白,而后以该蛋白作为诊断抗原包被酶联板来检测20份SARS病人血清和28份健康人血清,结果原核表达的S蛋白能够和所用的SARS病人血清反应.这提示表达的S重组蛋白具有良好的抗原性.将变性纯化的重组蛋白和复性蛋白分别皮下免疫小鼠,第三次免疫一周后收集抗血清,用ELISA测定抗体和同时测定中和抗体活性.用变性的抗原免疫的小鼠血清均无中和活性;而用复性的蛋白免疫的小鼠产生了中和抗体.实验表明,S蛋白受体结合区无线性中和表位,中和抗体的产生是由构象表位诱导的.提示该蛋白有可能应用于亚单位疫苗的研究.     

狂犬病人源二硫键稳定单链抗体融合蛋白的构建及活性检测

【目的】构建、表达人源二硫键稳定单链抗体(scdsFv),检测其生物活性,以获得对狂犬病病毒有特异结合能力及中和活性的scdsFv蛋白。【方法】从GenBank上获得RV单抗SO57重链可变区VH和轻链可变区VL序列,在VH44和VL100位各突变一个氨基酸为半胱氨酸,用linker连接形成scdsFv,人工合成此序列,克隆入表达载体pET22b(+),在大肠杆菌中表达目的蛋白,镍柱亲和层析法纯化,并进行SDS-PAGE、Westernblot鉴定。ELISA法和鼠脑组织抹片方法检测scdsFv对RV的特异结合活性;硫氰酸盐洗脱法测定scdsFv蛋白对RV的相对亲和力指数;分别用荧光抗体病毒中和试验(FAVN)和小鼠体内中和试验测定scdsFv的体外和体内中和活性。【结果】成功获得RV人源二硫键稳定单链抗体序列,大肠杆菌中表达得到scdsFv蛋白;分子量约为30.0kDa,Western blot表明此蛋白能与抗His单克隆抗体发生特异性反应。scdsFv能与RVVero疫苗特异结合,且结合力随抗原浓度降低而降低;scdsFv能与鼠脑组织中的RV结合。FAVN法测得scdsFv的中和效价为41IU/mL;小鼠体内中和试验表明scdsFv能保护55.6%鼠耐过强毒攻击。【结论】获得的scdsFv,具有良好的RV结合活性和体内外中和活性,有可能被用于暴露后狂犬病的预防。     

Pichia pastoris酵母中表达人源中和性抗甲型肝炎病毒scFv-Fc融合抗体的研究

为了探讨人源抗甲型肝炎（甲肝）病毒scFv—Fc融合抗体在酵母中的表达特性,将获得的人源抗甲肝病毒中和性单链可变区抗体（scFv抗体）基因克隆入含信号肽及人IgG1Fc抗体基因的酵母细胞表达载体中,获得了一株中和性人源抗甲肝病毒pPiscFv—FcHA16融合抗体的分泌表达,并对表达产物进行了纯化。同时对表达产物的生物学特性进行了一系列鉴定。表达的pPiscFv—FcHA16融合抗体为具有不同糖基化形式的同源二聚体,与相应的CHO细胞表达的IgG抗体相比,pPiscFv—FcHA16融合抗体仍保持很好的抗原结合活性,以及与中和性鼠抗甲肝病毒单克隆抗体的竞争抑制能力。同时也保持了对甲肝病毒的体外中和活性。这些结果表明,在酵母中表达的单链可变区（scFv）与IgG1Fc区的融合抗体具有很好的生物学活性,有希望用做体外诊断,用纯化相应的抗原,或者可能用于体内预防与治疗。     

抗A型产气荚膜梭菌α毒素全人源双价单链抗体的构建、表达及其活性的初步研究

目的:为防治A型产气荚膜梭菌α毒素引起的肠毒血症及气性坏疽等相关疾病,构建并高效表达中和α毒素(CPA)的特异性双价单链抗体,并对其生物学活性进行初步研究。方法:以全人源噬菌体抗体库中筛选得到的抗A型产气荚膜梭菌α毒素单链抗体sc Fv基因为模板,PCR的方法扩增两条单链抗体片段并通过引物设计引入中间连接肽G4S或(G4S)3,亚克隆至原核表达载体p ET-28a(+),转化E.coli BL21,IPTG诱导表达、鉴定及表达产物的层析纯化;Western blot和间接ELISA方法检测与抗原的免疫结合活性;通过体外检测抗体抑制CPA水解卵磷脂的活性和溶血活性以及体内小鼠攻毒保护试验初步研究双价单链抗体的生物学活性。结果:双酶切鉴定及基因测序结果表明构建的双价单链抗体sc(Fv)2-5和sc(Fv)2-15均正确,诱导表达后经12%SDS-PAGE分析,两者均以包涵体形式表达且蛋白分子量符合理论值大小,Western blot和间接ELISA分析结果显示,构建的双价单链抗体与抗原CPA具有特异结合活性,且sc(Fv)2-15与抗原的结合活性明显高于sc(Fv)2-5和sc Fv,体外与体内生物活性试验结果进一步证明,sc(Fv)2-15中和毒素的能力较sc(Fv)2-5和sc Fv具有明显优势。结论:成功制备了抗A型产气荚膜梭菌α毒素的全人源双价单链抗体,为进一步研究该毒素引发的各类疾病的诊断和治疗奠定了基础。     

靶向EGFR二聚化界面单链抗体的构建及表达

[目的]构建靶向EGFR二聚化界面的单链抗体。[方法]构建单链抗体的基因并进行密码子优化,克隆于表达载体p GAPZα-A和毕赤酵母X-33。镍柱纯化目的蛋白,并对EGFR高表达细胞A431和EGFR正常表达细胞NIH-3T3进行体外抑制分析和抗磷酸化分析。[结果]纯化获得了分子量大小约29. 0 k Da的EGFR dimer Sc Fv蛋白。在48h体外抑制实验中,534 nmol/L EGFR dimer Sc Fv对A431和NIH-3T3的抑制率分别为34. 92±1. 30%和5. 89±0.46%,抑制作用与母本抗体相似。Western Blotting分析表明,EGFR dimer Sc Fv能显著抑制A431细胞EGFR磷酸化,而对NIH-3T3细胞显著无抑制作用。[结论]初步验证了靶向EGFR二聚化界面的单链抗体作为新型抗体药物的可行性,为后续研究奠定了基础。     

人源性抗bFGF单链抗体表达载体的构建与酵母表达

为了提高人源性抗bFGF抗体的表达量,从噬菌体抗体库筛选出的人源性抗bFGF抗体基因中亚克隆单链抗体(single chain fragment variable,ScFv)基因,并将其构建到酵母表达载体pPICZαA中。表达载体质粒经线性化后,电转化法转化至毕赤酵母GS115中,甲醇诱导表达。表达产物经镍离子亲和层析和阴离子交换层析纯化,并检测其生物学活性。酶切鉴定结果显示人源性的酵母表达载体构建成功。SDS-PAGE和Western blot结果显示,抗bFGF单链抗体获得了高效表达,表达量可达124mg/L,目的蛋白大小为36 kDa左右。通过两步纯化方案,目的蛋白的纯度可达95%以上。ELISA结果显示纯化的目的蛋白可与bFGF特异性结合。CCK8检测结果显示,纯化的抗bFGF单链抗体可剂量依赖性地抑制人肺腺癌细胞株A549的增殖。研究结果表明在毕赤酵母中可获得人源性抗bFGF单链抗体高效表达,表达产物具有很好的生物学活性。     

抗CEA免疫毒素的表达、纯化、复性与生物学活性的研究

以抗癌胚抗原（Carcinoembryonic antigen, CEA）单链抗体与假单胞菌外毒素（Pseudomonas exotoxin A, PEA）的截短和修饰形式PE38/KDEL构建重组免疫毒素CEA/PE38/KDEL,并在大肠杆菌菌株BL21(DE3)-star中表达。采用镍离子螯合层析法纯化变性的包涵体样品,并用连续梯度透析的方法对纯化后的包涵体进行复性。采用流式细胞术鉴定复性产物与靶细胞的结合活性,结果表明免疫毒素CEA/PE38/KDEL具有与靶细胞特异性结合的活性。以MTT法检测免疫毒素对肿瘤细胞的体外杀伤活性,结果表明该免疫毒素对SW1116和CNE_2细胞具有特异性杀伤活性。证明了经包涵体复性的抗CEA免疫毒素CEA/PE38/KDEL对表达CEA抗原的肿瘤细胞具有良好的结合和杀伤活性。     

SARS-CoV S蛋白受体结合区的重组表达及免疫原性分析

为了表达SARS-CoV的S蛋白的受体结合区并对其免疫原性进行分析,用PCR方法扩增S蛋白的受体结合区基因片段,克隆至原核表达质粒pET-F32a＋并在大肠杆菌中表达,应用Western—blot鉴定表达的目的蛋白,而后以该蛋白作为诊断抗原包被酶联卡反来检测20份SARS病人血清和28份健康人血清,结果原核表达的S蛋白能够和所用的SARS病人血清反应。这提示表达的S重组蛋白具有良好的抗原性。将变性纯化的重组蛋白和复性蛋白分别皮下免疫小鼠,第三次免疫一周后收集抗血清,用ELISA测定抗体和同时测定中和抗体活性。用变性的抗原免疫的小鼠血清均无中和活性;而用复性的蛋白免疫的小鼠产生了中和抗体。实验表明,S蛋白受体结合区无线性中和表位,中和抗体的产生是由构象表位诱导的。提示该蛋白有可能应用于亚单位疫苗的研究。     

重组人TNF-α在大肠杆菌表达、纯化及生物学活性鉴定

[目的]获得人TNF-α蛋白,并鉴定其生物学活性。[方法]通过对人源TNF-α序列进行密码子优化构建了p Cold-TNFα原核表达载体,完成了TNF-α重组蛋白的表达,建立了两步分离纯化方案,并利用Western Blot和细胞刺激实验检测了重组人TNF-α蛋白抗原性和生物学活性。[结果]利用大肠杆菌成功表达重组人TNF-α蛋白,经酶切纯化后的人TNF-α蛋白不含标签序列,纯度达95%,收率约70%,并具有良好的生物学活性。[结论]获得具有生物学活性的人TNF-α蛋白,为进一步的中和抗体研究奠定了基础。     

蜱传脑炎病毒E抗原蛋白的原核表达及鉴定

目的:构建蜱传脑炎病毒(TBEV)结构蛋白E的原核表达载体,表达重组蛋白。方法:PCR扩增E蛋白全长基因片段,插入原核表达载体pET-32a并转化大肠杆菌进行诱导表达,镍柱纯化、复性。结果:E蛋白在大肠杆菌中获得表达,表达量达60 mg/L;重组E蛋白能与人抗TBEV多克隆抗体产生特异反应;用重组E抗原免疫家兔后,能检测到较高的抗体水平。结论:原核表达的E抗原蛋白具有抗体结合活性,可用于制备ELISA诊断试剂。     

可溶性人TNFR75的表达、纯化及活性鉴定

将编码可溶性人TNFR75 (shTNFR75 )的cDNA与酵母整合载体pPICZαA重组 ,构建的重组质粒线性化后转染酵母细胞GS 115 ,获得了shTNFR75在酵母细胞中遗传性稳定表达酵母工程细胞 .甲醇诱导的pPICZαA shTNFR75 GS115重组酵母工程细胞培养上清 ,经CNBr活化的TNF Sepharose4B亲和层析柱纯化 ,纯化产物纯度为 92 % ;经Western印迹分析 ,可被TNFR75单克隆抗体特异性识别 ,分子量约为 31kD ;受体配体结合试验 ,shTNFR75纯化产物与rhTNFα和rhTNFβ的结合能力与其阳性对照基本相同 ;中和试验显示 ,该shTNFR75可完全阻断TNF对L92 9细胞的细胞毒活性 .表明酵母系统分泌表达的shTNFR75产物具有良好的结合TNF的能力 .     

抗Her-2-scFv-SEC2融合免疫毒素的构建和功能研究

用基因工程方法,将金黄色葡萄球菌肠毒素 C2 与抗人表皮生长因子受体 HER-2 单链抗体 scFv-B1,以一连接短肽连接,构建融合免疫毒素 B-L-SEC2,并用改进的新型表达载体 pASK75-EX,在大肠杆菌 BL21(ED3)中表达. 以不溶性包涵体形式表达的目的蛋白经变性后以镍离子螯和层析纯化,并以透析法进行复性. 流式细胞术和 MTT 实验结果表明,纯化复性的融合免疫毒素 B-L-SEC2,在体外具有与 HER-2 过表达的靶细胞 SK-Br-3 特异性结合的活性,并对该细胞产生显著的特异性生长抑制作用.