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。     

幽门螺杆菌多价表位疫苗CWAE的表达及其免疫学性质的研究 *

目的 利用生物信息学软件评价幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)多价表位疫苗CWAE的抗原结构,经原核表达获得高纯度CWAE蛋白,进而鉴定多价表位疫苗CWAE的免疫学性质。方法 通过生物信息学软件分析H. pylori多价表位疫苗CWAE的抗原结构;用人工合成的H. pylori多价表位肽融合基因WAE替换重组质粒pET28a-CUE中的UE基因,构建重组质粒pET28a-CWAE。然后,将pET28a-CWAE转入大肠杆菌BL21(DE3)中,经IPTG诱导表达,并通过Ni-NTP镍离子亲和层析纯化抗原蛋白CWAE;利用GM1-ELISA鉴定CWAE中CTB组分的黏膜免疫佐剂活性。最后,通过ELISA和小鼠脾脏淋巴细胞增殖实验检测CWAE激发BALB/c小鼠产生抗H. pylori抗体体液免疫和淋巴细胞免疫应答的能力。结果 通过生物信息学软件证实H. pylori多价表位疫苗CWAE具有科学合理的结构;重组表达质粒pET28a-CWAE经PCR、双酶切和基因测序鉴定,融合基因CWAE与设计序列完全一致;重组基因工程菌株pET28a-CWAE/BL21(DE3)经IPTG诱导表达,抗原蛋白CWAE主要以包涵体形式存在,经Ni-NTP镍离子亲和层析纯化,纯度约达93.2%;GM1-ELISA实验证实,CWAE中CTB组分依旧保持有较好的黏膜佐剂活性;ELISA结果证实CWAE能够激发BALB/c小鼠产生H. pylori特异性抗体,而小鼠脾脏淋巴细胞增殖实验进一步证实CWAE能够激发针对H. pylori多种致病因子的淋巴细胞免疫反应。结论 H. pylori多价表位疫苗CWAE具有科学合理的抗原结构,经原核表达可获得高纯度抗原蛋白,能够激发BALB/c小鼠产生H. pylori特异性抗体体液免疫和淋巴细胞免疫应答。为研发防治H. pylori感染的多价表位疫苗奠定实验基础。     

高效表达幽门螺杆菌UreB重组蛋白工程菌的构建

克隆表达幽门螺杆菌(Hp)的尿素酶B亚单位(UreB)重组蛋白,可为Hp疫苗开发和快速诊断试剂盒的研究奠定基础。用PCR方法由幽门螺杆菌染色体DNA扩增UreB基因片段,将其融合插入原核表达载体pQE30中,并在M15大肠杆菌表达。经酶切、测序分析,包括部分融合载体基因在内的重组UreB基因片段由1773bp组成。为编码591个氨基酸残基的多肽。SDS-PAGE分析显示重组表达的目的蛋白相对分子量约为66kD,表达量点菌体总蛋白的23．5％,并经免疫印迹分析证实被幽门螺杆菌感染的阳性血清可与纯化UreB重组蛋白发生特异性的结合反应。UreB重组蛋白具有良好的抗原性,将有可能成为一种有效蛋白质疫苗以及快速诊断试剂盒用于Hp感染的防治和检测。     

结核分枝杆菌Rv0081基因编码蛋白的生物信息学分析

运用生物信息学分析软件预测结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, Mtb）Rv0081蛋白的生物学特征及筛选潜在的优势抗原表位。 从NCBI数据库获取Mtb Rv0081蛋白的氨基酸序列，利用生物信息学分析软件ProtParam、ProtScale及TMPRED分析Rv0081蛋白的理化性质及亲疏水性；TMHMM、SignalP-5.0 Server预测蛋白的跨膜区及信号肽；NetNGlyc-1.0 Server、NetPhos 3.1 Server分别预测蛋白的糖基化位点及磷酸化位点；STRING预测能与Rv0081相互作用的蛋白；分别运用SOPMA、SWISS-MODEL预测蛋白的二、三级结构；综合运用softberry、WoLF PSORT预测蛋白的亚细胞定位；运用DNAStar预测蛋白的B细胞抗原表位；综合运用SYFPEITHI、NetCTL 1.2 Server、Net MHC pan 4.1 server预测蛋白的CTL细胞抗原表位；综合运用SYFPEITHI、Net MHCII pan 4.0 server预测蛋白的Th细胞抗原表位。 结果表明，Rv0081蛋白由114个氨基酸组成，相对分子质量为12 356.32，亚细胞定位于细胞质中，为稳定的疏水性蛋白，无跨膜区和信号肽，含有1个糖基化位点及9个磷酸化位点；二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成，结构较松散；与hycE、hycP、Rv0088、Rv0083、hycD、hycQ、Rv0082、devR、Rv0080及Rv0079蛋白存在相互作用关系；综合分析各软件预测结果筛选出6个优势B细胞抗原表位、6个优势CTL细胞抗原表位及7个优势Th细胞抗原表位。Mtb Rv0081蛋白具有较多潜在的候选B、T细胞抗原表位，可作为研发新型结核疫苗的候选抗原。     

多表位病毒疫苗的研究进展

多表位病毒疫苗是目前病毒疫苗研制的特点,特别是对目前病毒疫苗研制的热点,特别是对于易变异或者本身有癌基因的病毒。本文就近年来这方面的研究进展作一综述。     

A组轮状病毒多个结构蛋白抗原表位的串联表达及其免疫原性的检测

从北京腹泻婴儿粪便提取的轮状病毒(rotavirus,RV)(T114株)的RNA中,克隆到轮状病毒结构蛋白基因vp4,vp6和vp7的全长cDNA,对它们编码的蛋白质序列和可能的抗原表位肽进行了预测,选择了RV主要抗原蛋白VP7、VP6和VP4的4个抗原表位肽,通过人工合成DNA的方式将这些抗原表位肽基因串联融合成一个阅读框RME(rotavirus multipleepitopes,RME)并构建原核表达载体.大肠杆菌表达的RME在ELISA反应中可被RV多克隆抗体识别,纯化的RME蛋白注射免疫小鼠可诱导特异性免疫应答,产生高滴度的同源氨基酸序列特异抗体和人RV抗体,其中针对RME的IgG抗体滴度达到l∶40 000,针对单个抗原表位EV7、EV6和EV4的IgG抗体滴度达l∶10 000～l∶20 000,针对RV Wa株的IgG抗体滴度较低为l∶2 500,但能特异地中和该病毒对MAC145细胞的侵染.上述结果为新型RV基因工程疫苗的研发提供了论据和基础.     

CD36原核表达载体的构建及生物信息学分析

[目的]对CD36基因进行体外克隆表达,建立CD36基因cDNA在大肠杆菌中表达的实验技术以及进行CD36蛋白三级结构的预测并利用生物信息学方法进行分析。[方法]以人血液RNA为模板,RT-PCR扩增CD36的基因序列;并构建原核表达质粒pET-32a-CD36转化到大肠杆菌DE3中后,经过IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE验证。[结果]成功克隆了人CD36基因并构建出原核表达质粒,成功转入表达菌大肠杆菌DE3中后经IPTG诱导成功表达,且在1 mmol/L的诱导剂浓度下培养6 h表达量最佳。利用Phyre2和Abcpred软件预测蛋白质结构和B细胞抗原表位,B细胞抗原表位评分大于0.85的CD36的B细胞抗原表位有8个。[结论]成功建立了人CD36基因的原核表达的实验技术,并对CD36的结构及B细胞抗原表位进行了预测,为后续研究CD36基因的功能和抗体制备提供方向和奠定基础。     

表位疫苗研究进展

表位疫苗是用抗原表位制备的疫苗,是近年来新兴的一种疫苗研制技术,也是今后最具开发前景的疫苗技术之一,在肿瘤、病毒等疾病的防治中有着自身独特的优势.详细阐述了T表位和B表位的筛选和鉴定方法、表位疫苗的载体研究及表位疫苗在肿瘤、病毒和微生物感染中的应用等,对表位疫苗的最新研究进展进行了综述.     

细胞毒性T淋巴细胞表位预测

细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte, CTL)表位预测是高效、准确筛选候选表位肽,进行表位疫苗设计的关键技术.随着免疫学和生物信息学的发展,一系列的算法和软件被开发并运用在 CTL表位的预测.本文综述了目前CTL表位预测的常用方法与研究进展.通过在 CTL表位预测原理和方法上的不断改进,候选表位肽的筛选效率将显著提高,表位疫苗的研制速度也将大大加快.     

应用生物信息学方法筛选幽门螺杆菌疫苗候选抗原

目的：应用生物信息学分析方法筛选幽门螺杆菌新的疫苗候选抗原。方法：从TIGRCMR下载幽门螺杆菌26695和J99株全基因组序列,应用生物信息学SignalP、PredTMBB、LipoP、TMHMM、Phobius、PSORT-B和SubLoc等分析软件,筛选幽门螺杆菌新的外膜蛋白和分泌蛋白疫苗候选抗原。结果：从幽门螺杆菌26695株筛选得到54个编码β-桶型跨膜蛋白、脂蛋白或分泌表达蛋白的疫苗候选蛋白抗原,从幽门螺杆菌J99株得到61个呈现上述表达方式的疫苗候选蛋白抗原;且这2株细菌的疫苗候选蛋白呈现良好的交集状况,即有43个候选疫苗蛋白是相同的。结论：用生物信息学分析方法可以从全基因组范围内快速筛选到保守的分泌或表面暴露的疫苗候选抗原,为疫苗抗原的快速筛选与鉴定奠定了基础。     

Optimized conditions for the fermentation of Helicobacter pylori and production of vacuolating cytotoxin

Abstract We report here improvements to the growth media and fermentation conditions which result in a substantial increase of Helicobacter pylori growth and in the enhanced production of vacuolating cytotoxin. Addition of glucose to the medium resulted in the increase of cell yield, cell viability and a significant improvement in the production of vacuolating cytotoxin.     

The role of the O antigen in adjuvant activity of lipopolysaccharide

Adjuvant activities of isogenic Salmonella enterica, serovar Typhimurium, O-6,7 and O-4,5,12 lipopolysaccharide (LPS), lipid A and Bordetella pertussis LPS were compared by immunizing groups of mice subcutaneously with diphtheria and tetanus toxoid vaccine alone or mixed with one of the LPS derivatives. Five weeks later the mice were bled and the tetanus and diphtheria antibodies in the sera were measured. All the LPS derivatives efficiently increased the antibody responses when compared to the vaccine alone, but the mannose-rich O-6,7 LPS and lipid A were significantly more potent than O-4,5,12 LPS and B. pertussis LPS. We conclude that the quality of the O antigen influences the adjuvant activity of LPS.     

Evaluation of a New Tumor Necrosis Factor-α-Inducing Membrane Protein of Helicobacter pylori as a Prophylactic Vaccine Antigen

Background: Tumor necrosis factor (TNF)‐α‐inducing protein (Tipα) is a newly identified carcinogenic factor present in Helicobacter pylori. Tipα has the unique function of inducing TNF‐α production by gastric cells in vitro and is assumed to be related with the development of gastritis and gastric cancer. We investigated the effects of vaccination with Tipα against H. pylori infection and analyzed the immune responses. Methods: C57BL/6 mice were immunized via the intranasal route with CpG, recombinant Tipα + CpG, and recombinant del‐Tipα (a mutant of Tipα) + CpG. Eight weeks after the mice were infected with H. pylori (5 × 10⁷ CFU), the number of colonizing bacteria in the stomach was calculated, and the histological severity of gastritis was evaluated. Levels of Tipα‐specific IgG and IgA antibodies in mouse serum were measured by an enzyme‐linked immunosorbent assay (ELISA). Local production of cytokines including Interleukin (IL)‐10, TNF‐α and Interferon (IFN)‐γ in gastric mucosa was also measured by real time‐PCR. Results: Levels of Tipα‐specific antibodies were significantly higher in Tipα‐immunized and del‐Tipα‐immunized mice than in the infection control group. The numbers of colonizing bacteria were significantly reduced in Tipα‐immunized mice (4.29 × 10⁵ CFU/g) and del‐Tipα immunized mice (2.5 × 10⁵ CFU/g) compared with infection control mice (5.7 × 10⁶ CFU/g). The levels of IFN‐γ and IL‐10 were significantly higher in del‐Tipα‐immunized mice than the infection control group. Conclusion: Vaccinations with Tipα and del‐Tipα were effective against H. pylori infection. The inhibition of H. pylori colonization is associated mainly with Th1 cell‐mediated immunity.     

乙肝PreS_2抗原决定簇和霍乱毒素B亚基基因的融合与表达

通过全化学法按大肠杆菌密码偏性合成了乙肝炎病毒（ＨＢＶ）前Ｓ２抗原（ＰｒｅＳ２）抗原决定簇基因,与霍乱毒素Ｂ亚基基因的３’端融合。重组质粒转化大肠杆菌后融合基因得到高效表达,表达量达３０μｇ／ｍＬ,表达产物９５％以上分泌到胞外。表达的融合蛋白能与神经节苷脂ＧＭ１结合,说明融合蛋白保持了霍乱毒素Ｂ亚基（ＣＴＢ）的基本高级结构和生物学功能;酶联免疫吸附实验证明融合蛋白具有ＣＴＢ和ＨＢＶＰｒｅＳ２的抗原性;应用亲和层析纯化后得到了电泳纯融合蛋白制品,为研究融合蛋白免疫原性并进一步构建基因工程肽苗奠定了基础。     

普通Taq DNA聚合酶扩增幽门螺杆菌尿素酶基因长片段

ＰＣＲ反应扩增较长的ＤＮＡ片段比较困难。本实验对幽门螺杆菌染色体ＤＮＡ上的２７Ｋｂ尿素酶基因用普通ＴａｑＤＮＡ聚合酶进行扩增,扩增结果以琼脂糖凝胶电泳证实,得到所需的２７Ｋｂ的片段。该实验为今后幽门螺杆菌工作的进一步研究提供了经济,有效,简捷的条件。     

幽门螺杆菌Lpp20蛋白的生物信息学分析

目的：分析幽门螺杆菌Lpp20蛋白的主要化学和免疫学分子特征,为基因工程疫苗和诊断抗原的研究奠定基础。方法：根据Lpp20蛋白的氨基酸序列,应用生物信息学工具分析其蛋白序列,预测其信号肽、跨膜区、疏水性、二级结构、三级结构等性质。结果：Lpp20蛋白具有一段信号肽、脂蛋白信号肽酶切位点及脂盒模体,没有跨膜区,可能是一个外周膜蛋白;Lpp20蛋白的二级结构以α螺旋为主,其三级结构为一个致密的球状。结论：为基于幽门螺杆菌Lpp20蛋白的疫苗开发打下了基础。