人源S100A4蛋白的功能表达及单抗制备

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目的:  本研究采用全基因合成法,PCR(polymerase chain reaction)合成S100A4基因片段。构建表达人源S100A4蛋白的重组质粒,并使之高效表达,再以纯化后获得的人源S100A4蛋白免疫Balb/c小鼠,从而制备稳定分泌抗人S100A4单克隆抗体(mAb)的杂交瘤细胞系,并对其分泌的mAb进行性质鉴定。  方法:  1.采用全基因合成法,PCR合成S100A4基因片段。并根据大肠杆菌密码子偏好性,利用Condonopt密码子优化软件优化从GeneBank中检索到的人源S100A4基因序列,全部选用偏好密码子设计合成S100A4序列引物。通过双酶切、胶回收纯化、连接后得到pET32a-S100A4重组载体。  2.将其转化入大肠杆菌BL21(DE3)中,经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(Isopropyl-β-D-thingalactopyranoside,IPTG)诱导后表达的重组蛋白再经离子交换层析纯化。  3.用免疫印迹(Western-blot)法检测重组蛋白的抗原活性,肿瘤细胞侵袭及迁移实验验证重组蛋白生物活性。  4.用纯化后获得的人源S100A4重组蛋白免疫Balb/c小鼠,利用杂交瘤细胞融合技术制备抗人S100A4的mAb。  5.对mAb进行性质鉴定,包括用Western-blot及交叉试验鉴定mAb的特异性,用间接酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测mAb腹水效价及mAb的亲和力等。  结果:  1.合成了人源S100A4基因全长,并成功构建人源S100A4蛋白表达载体pET32a-S100A4,经酶切鉴定及测序证明基因序列完全一致。  2.成功进行了人源S100A4蛋白的诱导表达、纯化及鉴定,其纯度达到95%以上。Western-blot结果显示非常清晰的免疫印迹条带,表明重组蛋白具有免疫学特异性。肿瘤细胞侵袭及迁移实验显示人源S100A4蛋白具有生物活性。  3.经免疫小鼠、细胞融合后获得6株能稳定分泌单抗的杂交瘤细胞系,Western-blot分析显示,该mAb能与具有生物学活性的人源S100A4蛋白结合。成功制备鼠抗人S100A4蛋白单克隆抗体,腹水mAb效价可达204800。6株单抗的亲和常数均达到108以上,表明抗原与抗体结合的紧密程度较高。交叉实验结果显示6株单抗均具有较高的特异性,符合制备单克隆抗体的要求。  结论:  1.成功构建了人源S100A4基因重组克隆质粒,经酶切鉴定、PCR特异性鉴定和序列比对分析证实为目的基因。  2.原核表达系统可高效表达重组人源S100A4蛋白。经离子交换层析纯化后可获得高纯度目的蛋白。肿瘤细胞侵袭及迁移实验显示人源S100A4蛋白具有生物活性。  3.成功建立了能稳定分泌单抗的6株杂交瘤细胞系,制备出鼠抗人 S100A4蛋白的单克隆抗体,并对其性质进行了鉴定,为进一步用于人源S100A4的临床检测和实验研究创造了条件。
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