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研究背景: 手足口病(Hand,Foot and Mouth Disease,HFMD)是儿童常见的传染病之一。引起该病的肠道病毒以肠道病毒71型(Enterovirus71,EV71)和柯萨奇病毒A组16型(Coxsackievirus Al6,CoxA16)最为常见。CoxA16病毒所致HFMD症状相对较轻,一般不合并严重的并发症,疾病过程多为自限性。EV7引起的HFMD则较为严重,可以导致严重的神经性疾病如急性肺水肿、急性迟缓性麻痹等。 近年来,手足口病在世界各地均有流行,东南亚、中国台湾及我国大部分省份也有流行,且呈上升趋势。目前,针对EV71感染的细胞受体和宿主因子已获识别,但多种证据表明:清道夫受体B2(Scavenger receptor class B member2,SCARB2)在EV71的感染和致病中起关键作用。 清道夫受体B2是葡萄糖脑苷酯酶的一种特异结合配体,是内吞高密度脂蛋白和致病细菌内摄的一种膜蛋白,归属于清道夫受体B类亚科家族,该亚科包括SCARB1和SCARB2,SCARB2是一个相对分子量为85kDa的Ⅲ型跨膜的唾液酸糖蛋白。人scarb2基因位于第4号常染色体上,编码一个含478个氨基酸前体的肽链,研究表明SCARB2主要位于溶酶体和内涵体上并参与膜运输和内涵,目前有报道 SCARB2亦广泛存在于细胞膜上,参与 EV71感染与致病过程;另外SCARB2也可作为CoxA16的受体,与CoxA16引起的手足口病密切相关。由于目前尚无有效治疗手足口病的抗病毒药物,临床只能对症治疗。因而研制安全有效的疫苗、以及抗病毒药物对于防治手足口病,特别是EV71引起的手足口病意义重大。本研究建立了清道夫受体B2蛋白的原核表达系统,并对该蛋白进行了表达产物和免疫原性鉴定,为EV71疫苗和抗病毒药物的研究提供了可供选择的靶点。 研究目的: 用原核表达系统表达清道夫受体B2蛋白,并进一步鉴定表达产物及其免疫原性,为EV71疫苗和抗病毒药物的研究提供选择靶点。 研究方法: 1、培养 RD细胞:复苏人横纹膈肌肉瘤细胞(RD细胞),购于中国科学院上海细胞库,将细胞用5ml含10%胎牛血清、1%双抗的完全DMEM培养基于37℃,5% CO2二氧化碳培养箱中培养。 2、RD细胞总RNA的抽提和PCR扩增:用宝生生物工程有限公司RNA抽提试剂盒,依照说明书从培养的RD细胞中抽提总RNA,利用Primer Premier5.0软件设计清道夫受体B2的引物,反转录和PCR扩增用宝生生物工程(大连)有限公司的RNA LA PCR Kit(AMV)Ver.1.1进行。 3、目的基因与表达载体的连接:将目的基因scarb2与表达载体pET28a(+)连接,然后将重组质粒转入 BL21(DE3)大肠杆菌宿主,用异丙基硫代半乳糖苷诱导。 4、表达蛋白的鉴定与纯化:表达的重组蛋白SCARB2用聚丙烯酰胺凝胶电泳进行初步鉴定,符合目的蛋白大小后用His单抗及蛋白质谱分析进一步对表达的蛋白进行鉴定,用切胶回收的方法纯化重组蛋白。 5、表达蛋白的活性鉴定:用纯化的重组蛋白SCARB2分别与EV71病毒和表达的VP1蛋白进行ELISA反应,验证表达蛋白的活性。 6、表达蛋白免疫BALB/c小鼠:用纯化的重组蛋白SCARB2免疫BALB/c小鼠,ELISA检测免疫鼠血清抗体滴度,蛋白免疫印迹(Western Blot)验证重组蛋白SCARB2的抗原性。 7、体外中和实验:取目的蛋白免疫的小鼠血清,56℃、30min灭活补体后与96孔板中的RD细胞在37℃、5%二氧化碳培养箱中反应2h,加入200TCID50 EV71病毒,于培养箱中培养7天后观察免疫的小鼠血清有无中和EV71病毒的作用。 研究结果: 1、将RD细胞中抽提的总RNA反转录成cDNA,利用特异性引物扩增出1500bp大小的scarb2基因。 2、成功构建重组质粒pET28a(+)-SCARB2,将此重组质粒转入BL21(DE3)大肠杆菌宿主后,成功表达重组SCARB2蛋白,其分子量约为55kDa。 3、重组SCARB2蛋白的鉴定:重组SCARB2蛋白与His单抗反应结果呈阳性。蛋白质谱分析显示,表达的重组蛋白为SCARB2蛋白。 4、重组SCARB2蛋白成功免疫BALB/c小鼠,Western Blot证实其具有良好的抗原性。 5、体外中和实验结果显示:表达的重组 SCARB2蛋白免疫小鼠后,其血清具有中和EV71病毒的作用,中和抗体的滴度为1:256。 研究结论: 1、本研究成功构建了SCARB2蛋白的原核表达系统,并成功表达了SCARB2蛋白。 2、本研究表达的SCARB2蛋白具有良好的抗原性和免疫原性。 3、本研究表达的SCARB2蛋白免疫小鼠后,其血清具有中和EV71病毒的作用,且中和抗体的滴度为1:256。