摘要背景:牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonasgingivalis,Pg)主要定植于口腔牙周组织,与牙周炎及多种全身性疾病相关。菌毛蛋白(FimA)是Pg重要的致病因子之一,能够作为Pg疫苗的候选抗原。为了增强FimA在局部黏膜的免疫原性,Pg疫苗需要配合黏膜佐剂共同进行免疫实验。霍乱毒素B亚基(CTB)能够增强上皮细胞的渗透性,提高抗原蛋白的免疫原性,是目前公认的能够有效增强黏膜免疫应答的黏膜佐剂。<br> 目的:利用基因工程技术构建FimA与CTB连接的重组融合蛋白CTB-FimA;观察CTB-FimA重组蛋白作为候选疫苗的黏膜免疫效果,为预防口腔牙龈卟啉单胞菌感染疫苗的研制奠定基础。<br> 方法:(1)根据GenBank查找FimA基因和CTB基因,利用柔性连接肽(Gly4Ser)3序列连接两段基因构建pET-32a/CTB-FimA原核表达质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3);双酶切和测序鉴定重组质粒。(2)利用Expasy软件ProtParam工具预测蛋白分子量和亲水性;确定可溶性蛋白的最适表达条件。(3)利用Ni-NTA柱亲和层析和凝胶过滤层析纯化CTB-FimA重组蛋白;Westernblotting鉴定目的蛋白;ImageJ软件分析蛋白纯度;TEV酶切去除CTB-FimA重组蛋白6×His标签。(4)利用纯化的目的蛋白作为免疫原滴鼻免疫BALB/c小鼠,ELISA测定各组小鼠血清特异性IgG抗体和唾液sIgA抗体水平。Pg感染小鼠口腔,观察CTB-FimA重组蛋白疫苗的黏膜免疫保护效果。<br> 结果:(1)pET-32a/CTB-FimA重组质粒鉴定:重组质粒pET-32a/CTB-FimA经酶切后凝胶电泳,结果显示与目的基因片段大小相符;基因测序与设计序列一致,无突变位点,说明重组质粒pET-32a/CTB-FimA构建成功。Expasy软件ProtParam工具预测重组蛋白分子量约为72.08kDa,亲水性总平均值为-0.313,亲水性良好。<br> (2)CTB-FimA蛋白诱导表达条件探索:CTB-FimA既有包涵体表达,又有可溶性表达,重组菌体pET-32a/CTB-FimA在含5g/L葡萄糖的LB培养基中加入0.5mMIPTG、23℃诱导24h,CTB-FimA可溶性蛋白表达量最高。<br> (3)CTB-FimA蛋白纯化:采用两步纯化法,先通过Ni-NTA柱亲和层析除去大量非特异性蛋白,再利用分子筛凝胶过滤层析获得纯度>90%的CTB-FimA重组蛋白;Westernblotting验证CTB-FimA重组蛋白,其能够与6×His抗体结合,说明目的蛋白表达成功;每升发酵液表达CTB-FimA蛋白约100mg,表达量较高。<br> (4)CTB-FimATEV酶切分析:酶切产物经SDS-PAGE电泳可见到与预期分子量大小相近的条带,证明His标签切割成功,产物可经Ni-NTA柱去除标签获得目的蛋白。<br> (5)重组蛋白免疫效果和攻毒实验:分别对BALB/c小鼠滴鼻免疫FimA抗原(40μg)、FimA抗原(20μg)与CTB佐剂(20μg)混合物和CTB-FimA重组蛋白(40μg),5周后ELISA测定血清IgG抗体和唾液特异性sIgA抗体,结果显示FimA组IgG抗体水平最高;CTB-FimA重组蛋白组产生的sIgA抗体效价显著高于FimA组和FimA+CTB组(P<0.05),表明CTB-FimA重组蛋白黏膜免疫效果最强。Pg攻击小鼠口腔,PCR检测各组小鼠口腔Pg感染率。结果显示CTB-FimA组口腔Pg感染率最低。说明CTB-FimA重组蛋白疫苗能够降低口腔Pg感染率,有一定的黏膜免疫保护作用。<br> 结论成功制备重组蛋白疫苗CTB-FimA,滴鼻免疫动物能够产生高效价sIgA抗体,降低口腔Pg感染率,为防治口腔Pg感染疫苗的研制奠定基础。
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