结核病( tuberculosis,TB) 是由结核分枝杆菌( Mycobacterium tuberculosis,MTB )引起的传染 病。结核分枝杆菌(MTB)俗称结核杆菌(tubercle bacillus),菌细长略弯曲,有时可见分枝,呈单、成堆或成束排列,无鞭毛、无芽胞,有荚膜。可出现多形性,在陈旧的病灶和培养物中,形态常不典型,可呈颗粒状,串球状,短棒状,长丝形等。MTB革兰染色阳性,不产生内外毒素。
Genome of M. tuberculosis
结核分枝杆菌基因组大小为4.4 Mb,基因组G/C含量高达65.6%,预测含4411个开放阅读框(ORF),其中3924个ORF被认为编码蛋白质,50个基因编码稳定的RNA。如由MTB Rv3875基因编码的早期分泌抗原靶6 kDa蛋白(early secretory antigenic target of 6 kDa, ESAT-6)能诱导强烈的T细胞免疫应答,并提供一定的抗结核免疫保护;Rv3804c基因编码的Ag85A蛋白是MTB的主要分泌蛋白Ag85复合物成分之一,可使细胞毒性T细胞的细胞毒活力升高;Rv2660c基因编码的蛋白在MTB处于休眠状态时仍能持续表达,提示Rv2660c基因可作为清除潜伏性感染阶段MTB的作用靶点;Rv3428c位于MTB的RD11 区,编码插入序列IS1532 的转座酶,可引起体内的细胞与体液免疫,Rv3428c编码的重组蛋白具有增加γ-干扰素在小鼠中的表达潜力,可作开发结核疫苗的融合抗原。有研究表明Rv3428c重组蛋白有较高的临床应用价值,Rv3428c的重组蛋白辅助诊断阴性菌的肺结核有81. 5%灵敏度和82. 0%特异度。
为进一步探讨Rv3428c在MTB特异性诊断中的研究价值,来自四川大学华西公共卫生学院的研究人员通过同源重组得到pET28a-Rv3428c表达载体,转入E. coli BL21( DE3)后进行IPTG诱导表达,用Ni-NTA亲和层析纯化目的蛋白。重组蛋白免疫小鼠后进行细胞融合,间接ELISA、Western Blot筛选阳性杂交瘤细胞系,以筛选获得的阳性杂交瘤细胞诱导小鼠产生腹水,蛋白A亲和层析法纯化抗体,BCA法测定浓度,ELISA和SDS-PAGE进行单克隆抗体的鉴定及亚型和效价的测定。
Construction and identification of pET28a-Rv3428c vector
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最终测序结果表明,插入序列与MTB H37Rv基因组Rv3428c公布的序列一致,表明原核表达载体构建成功。对重组蛋白进行大量表达与纯化,纯化的重组蛋白使用超滤管进行超滤浓缩,SDS-PAGE分析目的蛋白的表达。
Abundantly expression and purification of pET28a-Rv3428c recombinant protein
随后,通过Western blot筛选出一株效果好的阳性杂交瘤细胞株,通过体内诱生法制备获得Rv3428c单克隆抗体。该单抗属于IgG2a亚类,κ型轻链,效价约为1∶128000,浓度为4 mg /ml。
Purification and identification of Anti-Rv3428c Monoclonal Antibody
Determination of purified anti-Rv3428c-mAb titer by ELISA
Identification of monoclonal antibody subtypes by ELISA
Identification of Anti-Rv3428c Monoclonal Antibody Subtypes
关于MTB诊断抗原的研究有很多,但应用于检测抗原的研究相对比较空白。Rv3428c特异性地在结核分枝杆菌中表达,其他分枝杆菌中不存在该基因,因此特异性好。这项研究成功构建了MTB的RD11区Rv3428c 表达载体,大量表达并纯化蛋白,成功制备Rv3428c单克隆抗体。为后续探索其在临床样本中的应用价值,为临床MTB快速抗原检测试剂盒提供参考,为寻找早期、方便快速、灵敏度高、特异性强的诊断方法奠定基础。
参考文献
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