一种内毒素合成途径抑制的整合表达型大肠杆菌菌株的构建及应用-论文-万方医学网

一种内毒素合成途径抑制的整合表达型大肠杆菌菌株的构建及应用

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摘要疫苗在预防和治疗多种人类疾病中发挥着重要的作用。大肠杆菌具有生长快速、培养简单、遗传背景清楚等特点，已被广泛地应用于重组蛋白的表达和生产，但被应用于基因工程疫苗的研发和生产直至近年来才取得突破。目前，大肠杆菌表达系统应用于重组蛋白的表达仍存在一些问题，例如蛋白产物中存在内毒素污染、质粒载体具有不稳定性以及药用重组蛋白生产过程中的抗生素添加问题等。这些不利因素将对重组蛋白的性质、产量、纯化工艺以及使用的安全性带来一定影响。<br>　　为了解决这些问题，本研究首先从参与大肠杆菌ER2566菌株脂多糖合成途径的关键基因入手并对其进行改造，构建了一种低内毒素水平的菌株，并利用该菌株进行乙肝疫苗候选抗原分子的大规模生产。结果表明与ER2566菌株相比，改造菌株保持了原有的重组蛋白表达能力且获得的重组蛋白具有良好的理化性质，改造菌株表达产物中的内毒素具有起始含量更低（约两个数量级）、经过相同纯化工艺更易去除等特点。<br>　　我们进一步探索了这些基因位点用于异源基因整合表达的可行性。构建了一种低内毒素水平的整合表达型菌株，并用于HPV疫苗候选抗原分子的表达研究。结果表明基于脂多糖合成途径基因位点构建的整合表达型菌株与基于质粒载体进行表达的原始菌株ER2566相比具有更优良的性质，具体表现为:在无抗生素添加的高密度发酵条件下，3-5拷贝整合表达型菌株中的重组蛋白总体表达量更高且具有更低的内毒素水平。此外，两种表达方式获得的重组蛋白之间具有相似的理化性质。这些结果说明了参与脂多糖合成途径的基因位点可以用于重组蛋白的整合表达。总而言之，本论文中构建的大肠杆菌菌株将为包括基因工程疫苗在内的重组蛋白类药物的研发和生产提供一种新的表达方式。