用于多联疫苗制备的猪链球菌表面递呈系统的开发

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革兰氏阳性的猪链球菌(Streptococcus suis)是一种严重危害养猪业发展和人类健康的重要人兽共患病原菌,临床上常出现多种血清型、多种病原体混合或继发感染。因此,开发猪链球菌多联疫苗,对于预防混合感染、减轻猪场免疫负担具有重要意义。通过表面递呈将异源抗原递呈在细菌表面,是一种极具潜力的多联疫苗制备途径,但是目前还没有猪链球菌表面递呈外源蛋白的报道。根据革兰氏阳性细菌LPxTG蛋白的表面锚定原理,将LPxTG蛋白转运和锚定信号与外源蛋白融合,希望能够实现在革兰氏阳性细菌表面递呈外源蛋白,从而为开发猪链球菌多联疫苗提供了一种新思路。为了构建猪链球菌的蛋白表面递呈系统,本研究通过序列分析,鉴定获得猪链球菌2型05ZYH33菌株的LPxTG蛋白及其信号肽(SP)和胞壁锚定基序(CWA)。通过扩增Peno-SP、GFP、CWA的DNA片段并融合,构建强启动子Peno控制表达编码SP-GFP-CWA融合蛋白的DNA片段。将该重组DNA片段连入pSET2载体,获得蛋白表面递呈质粒,转化猪链球菌05ZYH33,构建以GFP为报告蛋白的猪链球菌蛋白表面递呈系统,采用Western Blot,初步观察递呈蛋白情况。结果显示,鉴定了猪链球菌的10个LPxTG蛋白及其SP和CWA序列,构建了10个含有Peno-SP-GFP-CWA融合片段的重组pSET2表面蛋白递呈质粒pSsPSD1至pSs PSD10,其中7个成功转化了猪链球菌,均能有效表达GFP蛋白,以成熟GFP条带为指标,均表现出了一定的外源GFP表面递呈水平,说明猪链球菌蛋白表面递呈系统构建成功,分别命名为SsPSD1、SsPSD2、SsPSD4、SsPSD7-SsPSD10,其中SsPSD1、SsPSD2、SsPSD8和SsPSD9表面递呈水平或潜力相对较好。为了进一步证实分选酶A(SrtA)在猪链球菌LPxTG蛋白加工中的作用,本研究通过构建srtA基因缺失菌株(srtAΔ),并将pSsPSD4质粒转化05ZYH33野生(WT)菌株和05ZYH33 srtAΔ菌株,构建SsPSD4-WT和SsPSD4-srtAΔ菌株。分别提取SsPSD4-WT和SsPSD4-srtAΔ菌株的菌体总蛋白,采用Western Blot分析方法,比较两个菌株产生的GFP蛋白的状态。结果显示,SsPSD4-WT中存在3种GFP状态,即GFP前体蛋白、GFP中间体蛋白和GFP成熟蛋白,而SsPSD4-srtAΔ菌株中没有SrtA的表达,只产生GFP前体蛋白和GFP中间体蛋白,而不产生GFP成熟蛋白,说明GFP成熟蛋白确实来自于SrtA的加工。本研究首次尝试利用LPxTG蛋白的锚定原理建立猪链球菌的蛋白表面递呈系统,为猪链球菌表面递呈外源蛋白或抗原提供了新的策略。
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