重组结核分枝杆菌精氨酰tRNA合成酶活性验证及晶体生长

目的 建立重组结核分枝杆菌ArgRS的制备方法,并验证重组蛋白的生物活性。方法 将结核分枝杆菌ArgRS基因插入到pQE60质粒中,通过IPTG诱导表达重组蛋白,使用分子筛制备重组蛋白,并评价重组蛋白分子量。使用圆二色谱评价重组蛋白的折叠情况。通过Thermal Shift Assay进一步验证重组蛋白的生物活性。采用气相扩散法筛选晶体。结果 使用pQE60载体获得了重组表达的ArgRS蛋白。凝胶过滤层析纯化重组蛋白并验证了其分子量与天然蛋白一致;Thermal Shift Assay证明重组蛋白的生物活性。使用气相扩散法获得结核分枝杆菌ArgRS分子晶体。结论 成功制备出具有天然活性的重组结核分枝杆菌ArgRS蛋白,并获得蛋白质晶体。     

结核分枝杆菌CFP10-ESAT6融合蛋白在大肠杆菌中的高效表达

目的　在大肠杆菌中高效融合表达结核分枝杆菌分泌蛋白ESAT 6和CFP 10 ,获得纯化的重组ESAT6 CFP10 (rCFP10 ESAT6 )融合蛋白抗原。方法 通过聚合酶链反应 (polymerasechainreaction ,PCR)扩增CFP10 ESAT6融合基因 ;以质粒pET 2 8a为表达载体 ,构建重组质粒 ,转化大肠杆菌BL2 1(DE3) ;以异丙基硫代半乳糖苷 (IPTG)诱导表达目的蛋白 ,通过SDS PAGE电泳和蛋白免疫印迹法 (Westernblotting)鉴定rCFP10 ESAT6在大肠杆菌中的表达 ,确定rCFP10 ESAT6蛋白抗原在大肠杆菌中的表达形式 ;采用ChelatingSepharoseFastFlow蛋白纯化试剂纯化重组蛋白。West ernblotting及酶联免疫吸附试验 (ELISA)分析重组蛋白的免疫原性。结果 重组质粒pET2 8a CFP10 ESAT6中目的基因测序结果与报道序列相同 ;在大肠杆菌中以可溶性形式表达 ;分子量约2 8kDa ,表达量约占菌体总蛋白的 4 6 % ,纯化后的rCFP10 ESAT6样品经SDS PAGE和激光密度扫描分析表明其纯度为 90 %左右 ,每 10 0ml培养菌可获得 16mg左右的重组蛋白 ;Western印迹结果证实重组蛋白与His·tag单克隆抗体及确诊的肺结核病患者血清发生特异免疫反应。ELISA结果分析表明 ,该重组抗原能区分肺结核患者血清及正常人血清。结论 成功地表达和纯化了结核分枝杆菌CFP10-ESAT6融合蛋白。该重组蛋白具有特异的免疫原性。     

结核分枝杆菌分泌蛋白MPT64单克隆抗体的制备及其特异性

目的 制备结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)分泌蛋白MPT64的单克隆抗体(Monoclonal antibody,mAb),并分析mAb的特异性。方法 PCR扩增mpt64基因并克隆入pET28a(+)构建原核表达载体;将获得的重组菌株在IPTG作用下诱导表达MPT64蛋白,Western blot验证蛋白表达;亲和层析法纯化目的蛋白。重组MPT64蛋白免疫小鼠,取脾细胞与杂交瘤细胞SP2/0融合,筛选得到阳性杂交瘤细胞系。以该杂交瘤细胞制备小鼠腹水,中压液相色谱仪纯化腹水获得mAb。ELISA法检测获得的mAb的相对亲和力和亚类,Western blot检测mAb的特异性。结果 本研究成功构建原核表达载体pET28a(+)-mpt64并诱导表达了MPT64蛋白。亲和层析法获得纯化的重组MPT64蛋白。该重组蛋白免疫小鼠的脾细胞和SP2/0细胞融合后,经筛选获得能够稳定分泌抗MPT64 mAb的杂交瘤细胞系MPT64-A5B2。中压液相色谱仪纯化小鼠腹水中的MPT64-A5B2 mAb。该mAb的亲和力为2.813×10^-7 g/mL,属于IgG 1亚类。MPT64-A5B2 mAb能特异性识别Mtb中的MPT64蛋白。结论 本研究制备了MPT64重组蛋白,并获得了抗MPT64 mAb,为MPT64用于结核病诊断和治疗制剂的研制奠定了基础。     

结核分支杆菌热休克蛋白65kD在大肠杆菌中表达

目的　构建能表达结核分支杆菌热休克蛋白65kD的工程菌。方法 设计引物并PCR扩增,目的基因克隆并转化,重组子经酶切和自动测序鉴定,阳性重组子转化表达宿主菌并受化学诱导后表达重组65kD蛋白。结果 65kD蛋白编码基因约1.6kb,重组子单酶切和双酶切证明目的基因插入载体,3个测序反应覆盖99.1%目的基因;大肠杆菌表达重组65kD蛋白。结论 大肠杆菌表达系统是一种快速、简便获得单一结核分支杆菌抗原的途径。     

结核分枝杆菌CFP10-ESAT6融合蛋白的克隆表达及效价测定

目的在大肠杆菌中表达结核分枝杆菌RD1区CFP10-ESAT6融合蛋白,测定融合蛋白对结核分枝杆菌致敏豚鼠的效价。方法以结核分枝杆菌标准株H₃₇R_v为模板,采用Overlap PCR方法扩增CFP10-ESAT6融合基因,并克隆入pET-30a质粒,IPTG诱导工程菌表达融合蛋白,离子层析柱分离纯化融合蛋白。以结核分枝杆菌致敏豚鼠进行皮肤变态反应(DTH)测定。结果结核分枝杆菌融合蛋白在大肠杆菌中以可溶形式表达,融合蛋白占总菌体蛋白的30%以上,经离子层析柱纯化纯度达95%以上。重组蛋白可诱导结核分枝杆菌致敏豚鼠产生迟发型超敏反应,2.5μg/ml重组蛋白诱导豚鼠皮试反应与TB-PPD(50 IU/ml)等效。结论重组融合蛋白有望成为结核感染皮试诊断用新试剂。     

结核分枝杆菌Rv0867c基因的克隆表达及其纯化

目的构建结核分枝杆菌Rv0867c基因的原核表达质粒,获得结核分枝杆菌Rv0867c基因的表达蛋白。方法制备结核分枝杆菌基因组DNA,采用聚合酶链反应(PCR)技术扩增目的基因片段;通过克隆载体pUC19构建质粒载体pUC19-Rv0867c,经序列测定证实正确,双酶切后连接于表达载体pPRO-EXHT,转化入大肠杆菌DH5α中,再经IPTG诱导表达带His标签的Rv0867c融合蛋白;用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析重组蛋白的相对分子质量大小及表达形式。结果成功扩增出了结核分枝杆菌Rv0867c基因,构建了具有正确基因序列的表达载体pPRO-EXHT-Rv0867c,转化入大肠杆菌DH5α中,经诱导产生高水平的表达产物。经SDS分析,在80 kD处出现新生蛋白带,凝胶薄层扫描检测表达量约占菌体蛋白的23.7%。该融合蛋白以包涵体的形式存在,用Ni²⁺-NTA纯化柱在变性条件下进行纯化。结论成功克隆了结核分枝杆菌Rv0867c基因并得到了其大肠杆菌表达产物,为进一步研究Rv0867c基因蛋白的活性及其功能,以及结核分枝杆菌快速促生长作用奠定了基础。     

结核分枝杆菌Rv1009基因蛋白的克隆和表达

目的克隆表达结核分枝杆菌促Rv1009基因,序列测定正确后进行融合、表达。方法采用热启动聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增出Rv1009编码基因,用限制性内切酶消化后插入pGEX 4T-2载体中,将重组质粒转化大肠杆菌BL21 (DE3),目的基因经IPTG诱导,表达Rv1009基因蛋白。结果经PCR扩增在1300bp处发现一条目的片段,获得了结核分枝杆菌H37Rv株Rv1009基因蛋白,经诱导后高效表达分子量为64KD的外源蛋白,与预期分子量大小一致,凝胶自动扫描分析,在A600值为0．6,IPTG终浓度为0．3 mmol／L,诱导表达3 h时融合蛋白表达量即达峰值,占菌体总蛋白的22．8％。结论构建了结核分枝杆菌Rv1009基因重组表达载体,获得了RPF样融合蛋白的高效表达,为今后深入研究奠定了基础。     

结核分枝杆菌Rv3425-Rv1168c蛋白融合表达与血清学评价

目的 原核表达结核分枝杆菌Rv3425-Rv1168c融合蛋白并进行纯化,通过酶联免疫吸附试验(ELISA)方法评价重组蛋白在结核病血清学诊断中的价值。方法 以结核分枝杆菌H37Rv基因组为模板,通过重叠PCR扩增得到Rv3425-Rv1168c全核酸序列克隆至表达载体pET-24b中,转入大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导、表达和纯化,通过ELISA检测100份确诊结核病人、20例非结核呼吸疾病患者、100份健康人血清,评价融合蛋白进行临床血清学诊断的可行性。结果 Rv3425-Rv1168c融合蛋白在原核系统内获得高表达,纯化的融合蛋白经ELISA方法测定,在血清学实验中敏感性为54%,特异性为95%。结论 Rv3425-Rv1168c融合蛋白具有较高的抗原特异性和免疫原性,在结核病血清学诊断方面具有很大的应用价值。     

寨卡病毒NS1蛋白的原核表达和单克隆抗体的制备

目的 高效表达和纯化重组的寨卡病毒NS1蛋白,制备抗NS1蛋白的单克隆抗体。方法 构建含有寨卡病毒NS1基因的原核表达质粒,利用大肠杆菌大量表达重组NS1蛋白,纯化蛋白后免疫小鼠并进行细胞融合,筛选制备高纯度的单克隆抗体。结果 在大肠杆菌中高效表达了重组NS1蛋白,重组NS1蛋白具有良好的免疫原性,筛选出3株分泌针对寨卡病毒NS1蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞株,分别命名为6B8、7D11和3E2,纯化的单克隆抗体与重组NS1蛋白有良好的特异性反应。结论 利用重组NS1蛋白免疫制备了抗NS1的单克隆抗体,为后续建立针对NS1蛋白的ELISA检测方法及相关研究提供了基础。     

牛分枝杆菌mpb51-mpb70融合基因的原核表达与抗原活性初步鉴定

目的 通过获得牛分枝杆菌保护性抗原MPB51、MPB70的融合蛋白MPB51-MPB70,以提高单一蛋白的抗原性。方法 采用重叠拼接PCR技术将牛分枝杆菌mpb51与mpb70基因融合,获得融合基因mpb51-mpb70,克隆至pMD19中,构建重组质粒pMD-51-70。酶切、纯化后连接至pET28a(+)中,构建重组表达质粒pET-51-70。通过SDS-PAGE和Western blotting分析、鉴定融合蛋白的表达及抗原性。以间接ELISA比较MPB51、MPB70、MPB51-MPB70的抗原性。结果 表达、纯化了45 ku的融合蛋白MPB51-MPB70,并与牛结核血清发生特异性反应,且比单一蛋白反应性强。结论 成功地获得了具有良好抗原性的牛分枝杆菌融合蛋白MPB51-MPB70。     

5种结核分枝杆菌特异蛋白质的抗原性分析

目的评价14、16、38kD、mtb81和 ESAT-6等5种结核分枝杆菌特异蛋白质的抗原性。方法利用14、16、38kD、mtb81和 ESAT-6等5种重组蛋白建立ELISA方法,检测120份结核病人、30份非结核呼吸道感染病人和30份健康人血清中相应抗体。结果ELISA显示5种结核杆菌特异性蛋白质的特异性均高于95%;敏感性和准确性则不尽相同,其中38kD的检测敏感性最高,为80.8%;14、16kD、mtb81和 ESAT-6的检测敏感性分别为52.5%、68.3%、35.8%和44.2%。结论5种结核杆菌特异性蛋白质均具有不同程度的抗原性。进一步提高抗原或抗体的检测灵敏度将有利于结核病的诊断。     

结核杆菌Ag85A及ESAT-6双价抗原融合表达载体的构建及其在大肠杆菌中的高效表达

目的　为结核病新型疫苗研究提供靶基因和靶抗原。方法　采用PCR扩增的方法获得结核杆菌两种免疫保护性抗原Ag85A及ESAT - 6的基因 ,将其定向克隆入真核及原核穿梭表达型载体 pBK -CMV构建含嵌合目的基因的重组质粒 ,转化大肠杆菌后用IPTG进行诱导表达 ,并通过SDS -PAGE和Western -blotting对表达蛋白进行初步分析。结果　 1)从结核杆菌H37Rv株基因组DNA中扩增出Ag85A及ESAT - 6基因。 2 )成功构建了结核杆菌Ag85A及ESAT - 6双价抗原融合表达质粒 pBK - 85A -E6。 3)重组质粒 pBK - 85A -E6经IPTG诱导后能在大肠杆菌中稳定表达 38kDa的融合蛋白。 结论　成功构建了结核杆菌Ag85A及ESAT - 6双价抗原融合表达载体 ,并在大肠杆菌中实现了稳定表达 ,为进一步研究其在结核病基因工程疫苗研制中的应用奠定了基础。     

Lipoarabinomannan-reactive human secretory immunoglobulin A responses induced by mucosal bacille Calmette-Guérin vaccination

The ability of 17 recombinant mycobacterial proteins, native antigen 85 complex, lipoarabinomannan (LAM), and Mycobacterium tuberculosis lysate to detect antibody responses induced by bacille Calmette-Guérin (BCG) vaccination and active tuberculosis infection were studied in enzyme-linked immunosorbent assays. Only LAM-reactive serum immunoglobulin G responses were significantly increased in both BCG-vaccinated patients and patients with active tuberculosis (P<.05), and oral BCG vaccination also induced significant increases in LAM-reactive secretory immunoglobulin A (P<.05). LAM-reactive antibody assays can serve as markers of humoral and mucosal immunity in future trials of BCG and newer attenuated mycobacterial vaccines.     

Discovery of aminoacyl-tRNA synthetase activity through cell-surface display of noncanonical amino acids

The incorporation of noncanonical amino acids into recombinant proteins in Escherichia coli can be facilitated by the introduction of new aminoacyl-tRNA synthetase activity into the expression host. We describe here a screening procedure for the identification of new aminoacyl-tRNA synthetase activity based on the cell surface display of noncanonical amino acids. Screening of a saturation mutagenesis library of the E. coli methionyl-tRNA synthetase (MetRS) led to the discovery of three MetRS mutants capable of incorporating the long-chain amino acid azidonorleucine into recombinant proteins with modest efficiency. The Leu-13 --> Gly (L13G) mutation is found in each of the three MetRS mutants, and the MetRS variant containing this single mutation is highly efficient in producing recombinant proteins that contain azidonorleucine.     

结核分枝杆菌和牛分枝杆菌TaqMan荧光PCR检测的建立

目的对结核分枝杆菌和牛分枝杆菌分别建立荧光PCR快速检测方法。结核分枝杆菌荧光PCR对H37Rv标准菌株、结核分枝杆菌临床分离株的检测结果呈典型阳性反应，牛分枝杆菌荧光PCR对牛分枝杆菌标准菌株、BCG菌株的检测结果呈典型阳性反应，对其它分枝杆菌菌株以及常见微生物样品为阴性反应。两种荧光PCR对对应阳性重组质粒模板的检测灵敏度可达单个基因拷贝，对结核分枝杆菌或BCG标准菌株的检测灵敏度可达单个菌细胞。对临床样品的检测结果显示，荧光PCR对模拟感染奶样、血样的检测灵敏度可达单个菌细胞。所建立的方法，全过程包括血样、奶样、痰液等临床样品的前处理、核酸提取和荧光PCR检测，可在5～6h内完成。采用上述荧光PCR方法从临床采集的疑似病人痰液中检出多份结核分枝杆菌阳性样品。     

Genes for the major protein antigens of Mycobacterium tuberculosis: the etiologic agents of tuberculosis and leprosy share an immunodominant antigen.

Mycobacterium tuberculosis genes encoding immunologically relevant proteins were isolated by systematically screening a lambda gt11 recombinant DNA expression library with a collection of murine monoclonal antibodies directed against protein antigens of this pathogen. These antibodies, previously characterized by a World Health Organization workshop on monoclonal antibodies against mycobacteria, were used to isolate DNA sequences encoding five major protein antigens of this pathogen. To evaluate the extent of crossreactivity between these M. tuberculosis antigens and antigens of Mycobacterium leprae, recombinant antigens were probed with monoclonal antibodies directed against the protein antigens of these bacilli. One of the antigens, a 65-kDa protein, has determinants common to M. tuberculosis and M. leprae. We find not only that this antigen is recognized by mouse monoclonal antibodies but that it is the major protein recognized by anti-M. tuberculosis rabbit sera. The 65-kDa proteins of M. tuberculosis and M. leprae appear to play a role in the humoral and cell-mediated immune response to these pathogens.     

Resuscitation factors from mycobacteria: homologs of Micrococcus luteus proteins

SETTING: Resuscitation promoting factors (Rpfs) are proteins, originally identified in Micrococcus luteus, that promote recovery of bacteria from a viable but non-replicating phase (e.g., stationary phase or latency) to a replicating phase. Purified M. luteus Rpf can stimulate growth and increase recovery of M. luteus bacteria as well as Mycobacterium tuberculosis bacteria from prolonged stationary cultures. OBJECTIVE: To clone and characterize Rpfs from mycobacteria. DESIGN: We cloned one M. avium subsp. paratuberculosis rpf gene and one M. tuberculosis rpf gene into the pET19b or pET21a vector for expression in Escherichia coli. The His-tag recombinant proteins were purified and characterized.RESULTS: When the purified recombinant proteins were added to Sauton medium (a relatively minimal medium) at 100-500 pM, lag phase for mycobacteria from non-replicating cultures was shortened and there was a 10- to 100-fold increase in colony-forming units compared with control samples. In most probable number assays, the mycobacterial Rpfs increased recovery of mycobacteria from late stationary culture by about 10-fold. The Rpfs also promoted recovery of extensively washed Mycobacterium smegmatis bacteria inoculated into Sauton medium. Rpfs had only minor effects on growth of M. tuberculosis in BACTEC 12B broth, a rich medium. CONCLUSION: The mycobacterial Rpfs demonstrate resuscitation activities similar to those of the M. luteus Rpf.     

重组分枝杆菌CFP10-ESAT6融合蛋白和CFP32的表达及其抗原性

目的 重组表达结核分枝杆菌CFP10和ESAT 6的融合蛋白及卡介苗（BCG）CFP32,分析其抗原性。 方法 用重组PCR从结核分枝杆菌标准株H37Rv基因组DNA中扩增获得融合基因cfp10-esat6;从BCG基因组DNA中扩增cfp32基因。经克隆和测序分析后,分别亚克隆至表达载体pQE-30和pET-23a(+),在大肠埃希菌BL21中表达重组蛋白,予以纯化、 鉴定,Western blot和间接ELISA分析重组蛋白的抗原性。 结果构建了重组表达质粒pQE30-cfp10-esat6和 pET-cfp32,表达了CFP10-ESAT6融合蛋白和CFP32。CFP10-ESAT6蛋白表达量约占菌体总蛋白的15.2%,纯化后蛋白纯度约为92%,浓度为0.456-g/L;CFP32蛋白表达量约占菌体总蛋白的10.6%,纯化后蛋白纯度约为90%,浓度为0.310-g/L。纯化CFP10-ESAT6融合蛋白和CFP32检测结核病的敏感性分别为85.7%和71.4%,特异性均为100%。 结论 重组表达获得具有良好抗原性的重组融合蛋白CFP10-ESAT6和重组蛋白CFP32。     

结核分枝杆菌PE35在大肠杆菌中的可溶性表达及产物纯化

目的利用大肠杆菌表达系统大量获得重组的结核分枝杆菌PE35蛋白,并初步评估其在结核病血清学诊断方面的价值。方法用聚合酶链反应（PCR）方法从结核分枝杆菌H37Rv全基因组中获得PE35基因克隆到pET24b中,转化BL21（DE3）构建大肠杆菌表达株;聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）鉴定重组蛋白及其表达方式;使用Ni-sepharose纯化蛋白;Western-blot检测结核病人血清的抗结核抗体。结果酶切鉴定和DNA序列分析显示构建了正确的pET-PE35原核表达载体,并能在大肠杆菌BL21（DE3）中可溶性地表达分子量大小相符的重组蛋白。纯化后的蛋白纯度达到90%以上,能与结核病人血清抗体结合。结论成功地构建了pET-PE35原核表达载体,并获得较纯的重组PE35蛋白,此蛋白能检测结核病人血清抗体。为探讨PE35蛋白在结核病的基础研究与诊断运用奠定了基础。