结核分枝杆菌抗原检测研究进展

结核病仍然是一个严重的全球性公共卫生问题,有效控制结核病的障碍在于缺乏早期、准确的诊断方法。机体受到结核分枝杆菌感染后,体内首先出现的是结核分枝杆菌特异性抗原。因此,结核分枝杆菌抗原检测作为结核病早期诊断的方法可能具有很高的诊断价值。我们简要综述了结核分枝杆菌抗原检测的相关研究进展。     

结核分枝杆菌抗原蛋白的研究及其应用新进展

结核病(tuberculosis,TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)感染引起的慢性传染病,是仅次于正在暴发的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的第二大单一感染致死病因。COVID-19的大流行对TB的诊断及治疗造成了破坏性的影响,全球实现终结TB目标的进展偏离了轨道。因此,早诊断、早治疗依然是防控TB蔓延的关键。TB精准诊断一直受MTB抗原特异性、检测技术特异性和灵敏度的影响,因此亟需挖掘高特异性新抗原、开发新检测技术。随着蛋白质基因组学(proteogenomics)和质谱技术的快速发展,从临床体液、组织样本中高效、精准靶向检测MTB特异性已知、甚至新抗原的表达,以及监测治疗过程中的抗原表达量的动态变化,是TB诊断及治疗的发展趋势。在MTB标准菌株H37Rv的4008个注释基因中(NC_000962.3,NCBI),国内外报道的已注释抗原虽有140多个,但仅有极少的抗原应用于TB的筛查及辅助诊断,离世界卫生组织(World Health Organization,WHO)的诊断标准尚远。本文通过对MTB已报道抗原以及基于蛋白质基因组学筛选特异性新抗原的潜力进行综述,为理解已知抗原及开发新抗原提供参考。     

结核分枝杆菌抗原蛋白的研究及其应用新进展

结核病(tuberculosis, TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, MTB)感染引起的慢性传染病,是仅次于正在暴发的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的第二大单一感染致死病因。COVID-19的大流行对TB的诊断及治疗造成了破坏性的影响,全球实现终结TB目标的进展偏离了轨道。因此,早诊断、早治疗依然是防控TB蔓延的关键。TB精准诊断一直受MTB抗原特异性、检测技术特异性和灵敏度的影响,因此亟需挖掘高特异性新抗原、开发新检测技术。随着蛋白质基因组学(proteogenomics)和质谱技术的快速发展,从临床体液、组织样本中高效、精准靶向检测MTB特异性已知、甚至新抗原的表达,以及监测治疗过程中的抗原表达量的动态变化,是TB诊断及治疗的发展趋势。在MTB标准菌株H37Rv的4 008个注释基因中(NC＿000 962.3, NCBI),国内外报道的已注释抗原虽有140多个,但仅有极少的抗原应用于TB的筛查及辅助诊断,离世界卫生组织(World Health Organization, WHO)的诊断标准尚远。本文通过对MTB已报道抗原以及基...     

结核分枝杆菌的热休克蛋白及其抗原

<正>由病原性分枝杆菌引起的疾病,仍然是人类发病率和死亡率引起的主要原因,在发展中国家的死亡率中仅结核病就达7％。目前预防和控制分枝杆菌感染的研究,已转向包括病原菌与其哺乳类宿主细胞间相互关系的分子机理的阐明。根据结核杆菌和麻风杆菌一些重要蛋白抗原的序列分析,已知它们是热休克蛋白谱系中的成员,和大肠杆菌蛋白的Dnak、GroEL和GroES相关。本文分析了热休克对结核杆菌蛋白合成的作用,以期为阐明分枝杆菌分子遗传学与宿主-寄生间相互关系提供重要资料。     

结核分枝杆菌蛋白抗原的研究进展

结核病当今世界人类致死的主要疾病之一,早期诊断发现病人、选择敏感的抗结核药物进行有效治疗是控制结核病的关键。而临床上对结核病患者检出率低,漏诊率和误诊率高,结果导致结核耐药的情况越来越严重。简便、快速、准确的免疫学检测方法在诊断结核病中起到了重要的作用。本文对用于免疫学检测的蛋白抗原作一综述。     

结核分枝杆菌16kDa与GST融合表达及纯化

目的:构建融合表达GST和结核分枝杆菌16kDa蛋白的表达系统,摸索表达条件及制备方法.方法:根据16kDa蛋白的基因序列设计引物,从结核菌基因组DNA中扩增该基因,酶切后插入表达载体,测序证实后转入大肠杆菌JM109菌株,经IPTG诱导表达,产物经谷胱甘肽-琼脂糖凝胶法纯化.结果:16kDa基因产物大小、酶切片断大小和载体的大小与设计一致、16kDa基因测序的结果与目的基因完全符合.表达纯化的蛋白的大小与蛋白质分子量标准相比较一致.结论:构建的表达载体成功,纯化的蛋白即为目的蛋白.     

结核分枝杆菌融合抗原Rv3914-6His的原核表达、纯化与抗原性检测

血清学诊断是目前临床诊断中应用最为广泛的方法之一,用原核表达并鉴定了系列结核分枝杆菌抗原融合蛋白Rv1908c-6His、Rv0733-6His、Rv0899-6His、Rv1411c-6His和Rv3914-6His,并以此包被酶标板,以Rv2031c-6His为阳性对照,采用间接ELISA方法比较了34例活动性结核病患者与35例健康体检者血清中抗结核分枝杆菌抗原的IgG水平。结果显示,活动性结核病患者中针对Rv1411c-6His、Rv3914-6His和Rv2031c-6His的IgG水平明显高于健康体检者,其中Rv3914-6His的AUC值(0.786 7)略高于目前临床应用的类似于16 ku的抗原Rv2031c-6His(AUCRv2031c=0.754),提示Rv3914抗原可能是结核病血清诊断的新的候选标志物。     

应用PCR技术检测结核分枝杆菌的临床分析

采用聚合酶链反应（Ｐｏｌｙｍｅｒａｎｓｅ Ｃｈｉａｎ Ｒｅａｔｉｏｎ,即ＰＣＲ）技术检测结核分枝杆菌Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ,一年多来共检测了１００例结核（肺、肾结核）患者的痰和尿液标本,结果ＰＣＲ检出阳性率为８１％,对照用储菌涂片抗酸染色法,阳性率为５８％,用常规培养法阳性率为２０％。而对５０例非结核患者的痰和尿液标本的检测,ＰＣＲ法仍有６％的阳性率,而用涂片或常规培     

结核分枝杆菌快速检测中的新技术

结核分枝杆菌体外培养生长缓慢的特性和耐多药性给传统的实验室检测和药物敏感试验带来很多麻烦,从而给结核病的诊断和治疗增加困难,随着现代实验技术的发展,分子生物学技术,色谱技术以及计算机等技术在该菌中的研究和应用已显示出极大的优势,不仅能够快速鉴定到其种和株的水平,还能够提供快速的药敏试验的结果和考核抗结核治疗的效果,并可进行耐药基因的分析及分子流行病学调查,为人类最终控制并战胜结核病提供了有效的手段。     

结核分枝杆菌RPF样蛋白家族及其功能

上世纪末,Mukamolova等从藤黄微球菌（Micrococcus luteus）发现一种分泌蛋白-复苏促进因子（Rpf）.该因子在皮摩尔浓度下能促进休眠期的藤黄微球菌及其他数种高G＋C含量的革兰氏阳性菌复苏和生长.结核分枝杆菌全基因组发现和该因子同源性较高的5个基因,预测产物都是分泌蛋白,一级结构都含有一个转糖基域.5个基因有一个共同的功能未知的域,3级结构预测该保守结构域和溶菌酶同源.重组表达的Rpf对不同种均有活性.5个rpf在不同生长时期均有表达,但调控有差异.     

Proteins unique to intraphagosomally grown Mycobacterium tuberculosis

Pathogenic mycobacteria persist and replicate within phagosomes of host phagocytes by inhibiting phagosome maturation at an early endosome stage. The molecular basis for this behavior is not understood. To identify proteins of Mycobacterium tuberculosis unique to the intraphagosomal phase, mycobacteria were purified from phagosomes of infected murine bone marrow-derived macrophages and analyzed by high-resolution 2-DE and MS. Protein patterns of intraphagosomally grown M. tuberculosis were compared with those of broth-cultured mycobacteria. The analysis revealed 11 mycobacterial proteins exclusively detected in intraphagosomal mycobacteria. Some of these proteins are involved in metabolism and cell envelope synthesis, such as the lipid carrier protein Rv1627c, and the conserved hypothetical protein Rv1130 that shows homology to a virulence-associated protein of Legionella pneumophila. The relevance of these proteins as factors enabling intracellular survival of M. tuberculosis is being discussed.     

结核分枝杆菌Rvl009结构域基因的克隆、表达及亲和层析纯化

目的：克隆结核分枝杆菌Rvl009结构域基因,经序列测定正确后进行融合表达和纯化。方法：采用PCR从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增出Rvl009结构域基因,用限制性内切酶消化后插入pUC-19克隆载体中,经测序正确后亚克隆到融合表达载体pPro-EXHT中,转化大肠杆菌DH5α,目的基因经IPTG诱导,由T7启动子调控表达了N端带6个连续组氨酸残基的Rvl009结构域多肽,在变性条件下对目的蛋白进行纯化。结果：获得了结核分枝杆菌Rvl009结构域基因,得到融合6个组氨酸残基的Rvl009结构域多肽,纯化获得的蛋白纯度大于87％。结论：构建了结核分枝杆菌Rvl009结构域基因的重组表达载体,并获得了高纯度的融合表达蛋白,为后续深入研究奠定了基础。     

结核分枝杆菌Rv1009结构域基因的克隆、表达及亲和层析纯化

目的:克隆结核分枝杆菌Rv1009结构域基因,经序列测定正确后进行融合表达和纯化。方法:采用PCR从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增出Rv1009结构域基因,用限制性内切酶消化后插入pUC-19克隆载体中,经测序正确后亚克隆到融合表达载体pPro-EXHT中,转化大肠杆菌DH5α,目的基因经IPTG诱导,由T7启动子调控表达了N端带6个连续组氨酸残基的Rv1009结构域多肽,在变性条件下对目的蛋白进行纯化。结果:获得了结核分枝杆菌Rv1009结构域基因,得到融合6个组氨酸残基的Rv1009结构域多肽,纯化获得的蛋白纯度大于87%。结论:构建了结核分枝杆菌Rv1009结构域基因的重组表达载体,并获得了高纯度的融合表达蛋白,为后续深入研究奠定了基础。     

结核分枝杆菌esat6-rpfD融合基因的原核表达及产物纯化

目的：构建结核分枝杆菌融合基因esat6-rpfD的原核表达载体,表达和纯化ESAT6-RpfD融合蛋白。方法：从结核分枝杆菌H37Rv株基因组中经PCR分别扩增esat6和慢周基因,克隆入pMD19-T载体,测序后克隆入原核表达载体pProExHTB,酶切重组质粒,转化大肠杆菌DH5α,IPTG诱导表达融合蛋白,亲和层析纯化融合蛋白。结果：PCR扩增的esat6、rpfD基因序列与GenBank报道一致;诱导表达后,经SDS-PAGE和Western blot分析,在相对分子质量约30000处有目的条带,融合蛋白以包涵体形式表达。结论：构建了esat6-rpfD融合基因原核表达载体,并在大肠杆菌中表达并纯化得到ESAT6-RpfD融合蛋白。     

Characterization of a Mycobacterium tuberculosis Nanocompartment and Its Potential Cargo Proteins

Mycobacterium tuberculosis has evolved various mechanisms by which the bacterium can maintain homeostasis under numerous environmental assaults generated by the host immune response. M. tuberculosis harbors enzymes involved in the oxidative stress response that aid in survival during the production of reactive oxygen species in activated macrophages. Previous studies have shown that a dye-decolorizing peroxidase (DyP) is encapsulated by a bacterial nanocompartment, encapsulin (Enc), whereby packaged DyP interacts with Enc via a unique C-terminal extension. M. tuberculosis also harbors an encapsulin homolog (CFP-29, Mt-Enc), within an operon with M. tuberculosis DyP (Mt-DyP), which contains a C-terminal extension. Together these observations suggest that Mt-DyP interacts with Mt-Enc. Furthermore, it has been suggested that DyPs may function as either a heme-dependent peroxidase or a deferrochelatase. Like Mt-DyP, M. tuberculosis iron storage ferritin protein, Mt-BfrB, and an M. tuberculosis protein involved in folate biosynthesis, 7,8-dihydroneopterin aldolase (Mt-FolB), have C-terminal tails that could also interact with Mt-Enc. For the first time, we show by co-purification and electron microscopy that mycobacteria via Mt-Enc can encapsulate Mt-DyP, Mt-BfrB, and Mt-FolB. Functional studies of free or encapsulated proteins demonstrate that they retain their enzymatic activity within the Mt-Enc nanocompartment. Mt-DyP, Mt-FolB, and Mt-BfrB all have antioxidant properties, suggesting that if these proteins are encapsulated by Mt-Enc, then this nanocage may play a role in the M. tuberculosis oxidative stress response. This report provides initial structural and biochemical clues regarding the molecular mechanisms that utilize compartmentalization by which the mycobacterial cell may aid in detoxification of the local environment to ensure long term survival.     

Progress on Ig Fusion Proteins Application

Ig融合蛋白是指在基因水平将目的基因同Ig部分片段基因相连 ,克隆并表达的重组蛋白。该蛋白具有目的蛋白的功能 ,又获取Ig的新特性。本文综述了Fab融合蛋白及Fc融合蛋白在临床及科学研究应用方面的进展。     

结核分枝杆菌Rv3369基因的表达和纯化

在大肠杆菌中高效表达结核分枝杆菌Rv3369蛋白,获得纯化的重组蛋白rRv3369。通过聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)扩增Rv3369基因;以质粒pET28a为表达载体,构建重组质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3);以异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达目的蛋白,通过SDS-PAGE鉴定rRv3369在大肠杆菌中的表达,确定rRv3369在大肠杆菌中的表达形式;采用Ni-NTA His.Bind Resin来纯化重组蛋白。重组质粒pET28a-Rv3369中目的基因测序结果与报道序列相同。分子量约19.5kDa,表达量约占菌体总蛋白的18%,纯化后的重组蛋白样品经SDS-PAGE和激光密度扫描分析表明其纯度为90%以上,每100mL培养菌可获得1.56mg左右的重组蛋白。用亲和层析法纯化的重组蛋白纯度较好。     

人巨细胞病毒pp150蛋白片段与MDBP蛋白片段的融合表达及初步应用

人巨细胞病毒(HCMV)感染是临床上常见的一种病毒性传播疾病,正常人群常无明显的临床症状,而对器官移植患者、免疫力低下及孕妇等人可产生严重的危害。以HCMVAD169病毒株基因为模板,经PCR扩增了编码pp150蛋白片段的UL32基因和编码MDBP蛋白片段的UL57基因,目的基因转化入pMD18-T克隆载体后再经酶切与表达载体pET-11a连接构建出融合基因表达载体,然后转入大肠杆菌BL21,重组大肠杆菌经诱导表达融合蛋白pp150/MDBP。经SDS-PAGE分析,其相对分子量约为27kD,表达量约占菌体蛋白的17.45%,Westernblot鉴定为阳性,ELISA及蛋白芯片检测表明融合蛋白具有良好的抗原性,经过初步应用表明其对血清IgG及IgM的检出率与全抗原相比一致,具有进一步开发应用的价值。     

检测不同毒力结核分枝杆菌感染对巨噬细胞凋亡的影响及其Caspase-3和Bcl-2的表达

该文为探讨不同毒力的结核分枝杆菌感染对巨噬细胞凋亡的调控作用及其机制。实验用结核分枝杆菌国际标准强毒株H37Rv株和卡介苗BCG分别感染巨噬细胞RAW264.7株,同时设空白对照组,在感染后1,6,12,24 h,用流式细胞技术检测各组巨噬细胞的凋亡率,应用Western blot检测细胞Caspase-3和Bcl-2蛋白表达。结果发现,结核分枝杆菌感染组的凋亡率显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);BCG感染组凋亡率高于H37Rv感染组,在感染后1,12,24 h凋亡率显著升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。巨噬细胞感染结核分枝杆菌后其Caspase-3蛋白表达增高,结核分枝杆菌感染组的Caspase-3蛋白表达高于对照组:对照组相似文献   

Cloning and Expression of Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium leprae Dihydropteroate Synthase in Escherichia coli

The genes for dihydropteroate synthase of Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium leprae were isolated by hybridization with probes amplified from the genomic DNA libraries. DNA sequencing revealed an open reading frame of 840 bp encoding a protein of 280 amino acids for M. tuberculosis dihydropteroate synthase and an open reading frame of 852 bp encoding a protein of 284 amino acids for M. leprae dihydropteroate synthase. The dihydropteroate synthases were expressed under control of the T5 promoter in a dihydropteroate synthase-deficient strain of Escherichia coli. Using three chromatography steps, we purified both M. tuberculosis and M. leprae dihydropteroate synthases to >98% homogeneity. Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis revealed molecular masses of 29 kDa for M. tuberculosis dihydropteroate synthase and 30 kDa for M. leprae dihydropteroate synthase. Gel filtration of both enzymes showed a molecular mass of ca. 60 kDa, indicating that the native enzymes exist as dimers of two identical subunits. Steady-state kinetic parameters for dihydropteroate synthases from both M. tuberculosis and M. leprae were determined. Representative sulfonamides and dapsone were potent inhibitors of the mycobacterial dihydropteroate synthases, but the antimycobacterial agent p-aminosalicylate, a putative dihydropteroate synthase inhibitor, was a poor inhibitor of the enzymes.