弓形虫profilin蛋白的原核表达及其抗体对弓形虫增殖影响

来源 :遵义医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:spring19760128
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目的:1.建立刚地弓形虫profilin(TgPRF)蛋白的原核表达体系。2.制备兔抗TgPRF多克隆抗体,同时检测其对细胞及速殖子毒性。3.利用小鼠胚胎纤维细胞(BALB/C-3T3)建立弓形虫速殖(RH-green fluorescent protein,RH-GFP)子体外增殖模型,评价TgPRF抗体对弓形虫速殖子体外增殖的抑制作用以及对感染细胞生长及凋亡的影响,为TgPRF疫苗的保护性研究提供理论支撑和实验数据。方法:小鼠腹腔传代获取弓形虫RH株速殖子,提取弓形虫速殖子总RNA并反转录为cDNA,以其为模板通过特异引物进行PCR扩增TgPRF基因。PCR产物及pET-30a(+)载体经NdeⅠ和XhoⅠ双酶切后进行连接,构建pET-30a(+)-TgPRF重组质粒。将pET-30a(+)-TgPRF转化E.coli XL10-GOLD感受态细胞,筛选阳性菌落经PCR及测序鉴定,选取测序正确的质粒转化E.coli BL21-(DE3)表达菌,经IPTG诱导并将表达产物进行SDS-PAGE及Western blotting分析,利用Ni-NTA亲和层析和阴离子柱纯化蛋白后联合佐剂免疫新西兰兔制备多克隆抗体。建立体外小鼠胚胎纤维细胞(BALB/C3T3)与弓形虫速殖子(RH-GFP)共培养体系,荧光显微镜观察TgPRF抗体(去补体)对正常细胞及速殖子的杀伤作用。体外检测TgPRF抗体对弓形虫速殖子(RH-GFP)在BALB/C 3T3中增殖的影响,设置模型组A:感染8×103弓形虫速殖子;干预组C:分为C1C4组,分别加入终浓度为1:40、1:80、1:160、1:320的TgPRF抗血清,各组均感染8×103弓形虫速殖子;阴性对照组D:感染8×103弓形虫速殖子以及免疫前兔血清(终浓度1:40)。各组均设3复孔,于37℃,5%CO2培养箱孵育96h,每间隔12 h拍照观察,通过image pro 6.0软件统计荧光面积分析计算虫体增殖比及抑制率。进一步利用实时动态活细胞成像仪监测TgPRF抗体干预对弓形虫(RH)感染后细胞生长及凋亡的影响,同上设置模型组A’以及干预组C1’、C2’和C3’组,添加正常对照组(N)及1:40 TgPRF抗体对照组(B),各组均设4个复孔,每孔定容200μl。结果:1.提取弓形虫速殖子总RNA,凝胶电泳显示三条完整条带,PCR扩增产物长度为510 bp。重组质粒经特异性引物和通用引物PCR鉴定后送公司测序,结果显示pET-30a(+)-TgPRF重组质粒构建成功。小量表达超声破碎后经SDS-PAGE检测,显示目的蛋白主要在超声菌液的上清中表达,为可溶性表达,大小约为26 kDa,与预期大小相符。2.优化表达条件后发现其最佳IPTG诱导浓度为0.2 mM,最佳诱导时间为10 h,最佳诱导温度为37℃。收集大量该重组蛋白经Ni-NTA亲和层析和阴离子柱纯化,发现经37.5 mM咪唑洗脱后再经0.2 M氯化钠洗脱,能得到纯度99.5%以上的TgPRF重组蛋白。3.纯化后的重组蛋白与弗氏佐剂乳化后免疫新西兰兔,制备多克隆抗体,ELISA法测定抗体效价>106,Western blotting结果显示TgPRF抗血清能特异性识别相应抗原。4.体外实验证明去补体的TgPRF抗血清对细胞及弓形虫均无直接杀伤作用。体外干预实验显示,A组和D组无显著性差异(P=0.382),与C组差异显著(P<0.05)。各实验组在48 h前虫体增殖相对缓慢,之后开始快速增殖。感染48 h时A组增殖比为1.091±0.137,显著高于C1-C3组(P<0.05),与C4组间无统计学意义(P=0.107);至感染60 h时各组虫体继续增殖,C1C4组均表现出较高的虫体增殖抑制效果,C1C4组的抑制率分别为78.13%、69.01%、64.75%、50.92%。72 h时A组虫体增殖比(8.05±0.27)显著高于C14组(P<0.05),但各干预组抑制率基本保持稳定;感染84 h时A组虫体增值比激增至20.539±1.414,显著高于C1-C4组(P≤0.01),其中C4组虫体增殖比为9.546±1.143,高于其C1-3组(P<0.05),C1C3组间虫体增殖比无统计学意义(P>0.05)。5.实时动态监测显示正常对照组(N)与C1间细胞融合度无统计学差异(P=0.696),显著高于C2’、C3’组,而A’组细胞融合度显著低于其他各组(P<0.05)。至实验结束时,N组细胞铺满整个视野,A组细胞增殖严重抑制,而C1组仅有小部分缺失,C2和C3组细胞间隙明显并伴有不同程度的局部缺失。在干预组细胞生长状态改善、虫体减少的情况下,其凋亡与感染对照组并无明显差异(P>0.05),其中感染对照组凋亡散布于整个视野,而各干预组凋亡多集中在速殖子增殖区域。结论:1.成功构建pET-30a(+)-TgPRF原核表达体系并高表达可溶性的TgPRF重组蛋白。2.经Ni-NTA亲和层析和阴离子柱纯化获得高纯度TgPRF蛋白并成功制备出兔抗TgPRF抗体。3.体外实验显示弓形虫TgPRF抗体呈剂量依赖性抑制弓形虫速殖子在BALB/C-3T3内的增殖,其机制可能与诱导感染细胞的凋亡密切相关。
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