诺如病毒P结构域与EV71中和表位的嵌合蛋白及其特征研究

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硕士研究生学位论文囊北京协和医学院研究生院 北京协和医学院硕士研宄生学位论文学校代码:10023学号:S2014018019硕士学位论文诺如病毒P结构域与EV71中和表位的嵌合蛋白及其特征研宄ChimericroteinofnorovirusPdomainandEV71pneutralizingepitopes,anditscharacterization所院:医学生物学研究所姓名:李超指导教师:刘红旗导师小组:刘建生、陶玉芬学科专业:免疫学研宄方向:基因工程疫苗7完成日期:201.05 北京协和医学院硕士研究生学位论文目录摘要IABSTRACTIll第11章前言1.1肠道病毒71型和诺如病毒11.1.1肠道病毒71型简介11.1.2诺如病毒简介51.2EV71中和表位和诺如病毒P颗粒81.2.1EV71中和表位81.2.2诺如病毒P颗粒81.3嵌合疫苗简介101.4本文的研宄内容和研宄意义111.4.1研究内容111.4.2研宄意义11第2聿嵌合蛋白重_粒的构建122.1弓12丨言2.2实验材料122.2.1质粒和感受态细胞122.2.2试剂和试剂盒132.2.3实验仪器142.2.4合成的引物、寡核苷酸和基因152.3实验方法162.3.1质粒P42的获取162.3.2双酶切质粒P42172.3.3目的基因的获取182.3.4目的基因的重组202.3.5转化(DH5a)212.3.6重组质粒的获取222.3.7重组质粒的鉴定232.3.8嵌合蛋白的空间结构预测232.4实验结果242.4.1含P结构域载体质粒P42的鉴定242.4.2酶切获取EV71的中和表位基因片段24 北京协和医学院硕士研宄生学位论文2.43PCR扩増EV71的中和表位基因片段25.2.4.4重组质粒测序验证252.4.5嵌合蛋白的空间结构预测272.5本章小结27第3章嵌合蛋白的銳和纯化283.1弓28I言3.2实验材料283.2.1质粒和感受态细胞283.2.2实验试剂和试剂盒293.2.3实验仪器303.3实验方法323.3.1转化(BL21DE3)32()333.3.2蛋白表达3.3.3破碎菌体35?3.3.4BeaverBeadsGSH磁珠纯化蛋白363.3.5Westernblot分析38?3.3.6GSTrapFF(5mL)柱纯化蛋白393.3.7目的蛋白溶液的超滤403.3.8GST标签的除去413.3.9目的蛋白性质的初步鉴定423.4实验结果433.4.1目的蛋白的诱导表达433.4.2表达目的蛋白的可溶性分析443.4.3磁珠纯化目的蛋白443.4.4目的蛋白的免疫印迹分析453.4.5P结构域蛋白的纯化463.4.6Pm+SP55-70-28嵌合蛋白的纯化473.5本章小结49第4章嵌合蛋白的免疫原性评价504.1弓50It4.2实验材料504.2.1小_504.2.2细胞和病毒504.2.3实验试剂50 北京协和医学院硕士研宄生学位论文4.2.4实验仪器514.3实验方法524.3.1小鼠免疫524.3.2ELISA分析534.2.3Westernblot分析544.3.4中和试验554.4实验结果574.4.1免疫后血清的抗体滴度574.4.2各表位嵌合蛋白的免疫印迹分析594.4.3中和试验594.5本章小节60第5聿讨论和结论615.1讨论61562.2^##嫌63英文缩略词表6869个人简介73在读期R参与发表鮮雜文73在读期间参与申请的发明专利74致谢75独创性声明76学位论文版权使用授权书76 北京协和医学院硕士研究生学位论文摘要n-肠道病毒71型(Eterovirus71,EV71)是导致5岁以下儿童患手足口病(hand一-f-ootandmouthdisease,HFMD)的主要病原体之,同时该病毒具有嗜神经组织。iruNoV的特性,致死率和致残率都很高诺如病毒(Norovs,)是造成儿童和成人非细菌性急性胃肠炎流行的重要原因。这两种病毒都对人类的健康构成了不可忽视一的威胁,研制有效的疫苗是防治它们最有效的途径之。本研究的目的是获得含有EV71线性中和表位和诺如病毒P结构域的嵌合蛋一。白,并对其进行初步的免疫原性评价,主要包括了3个部分的研究内容第部分,运用基因克隆的技术,将文献报道的3个EV71线性中和表位以单个或串联的形式分别克隆到含诺如病毒P结构域的原核表达质粒中,经测序验证重组质粒;第二部分,将构建正确的重组质粒转入到大肠杆菌表达系统中,通过IPTG诱导嵌合蛋白表达,并用亲和纯化的方式对嵌合蛋白进行纯化,;第三部分用纯化后的嵌合蛋白免疫小鼠ISA,通过免疫印迹、EL以及中和试验对嵌合蛋白的免疫原性进行初步的评价。通过以上3个部分的研宄,我们取得了如下结果:1)成功构建了含EV71的3个单表位、4个串联表位与诺如病毒P结构域嵌合的重组质粒2)这些重组质粒;在大肠杆菌中所表达的7个嵌合蛋白都以部分可溶的形式存在;3)通过亲和纯化获得的P结构域和Pm+SP55-70-28嵌合蛋白都能够自发形成直径约20nm的颗132000、11024粒,用这两种蛋白免疫小鼠后获得的血清抗体滴度分别是::000;,,,4)免疫印迹分析表明,(i)7个嵌合蛋白都能与抗诺如病毒P结构域的抗血清发生(ii)反应;除了含单表位SP55和SP28的嵌合蛋白外,其它嵌合蛋白均能与抗EV71的抗血清反应;(iii)除了P结构域蛋白、含单表位SP55和SP70以及含串-70的嵌Pm+SP55-70-28的抗血清联表位SP55合蛋白外,其它嵌合蛋白都能与抗+SP--)发生反应,557028小鼠血清的中和抗体效价约;5中和试验结果表明抗Pm为1:4。综上所述,本研宄获得了7个含EV71线性中和表位和诺如病毒P结构域的嵌合蛋白,这些蛋白中部分具有针对EV71和诺如病毒的双重抗原性;用嵌合蛋白一Pm+SP55-70-28免疫后的小鼠血清对EV71具有定的中和作用。因此,本研宄为诺如病毒和EV71二价疫苗的研发奠定了基础,同时也为基因工程疫苗的研制提供了新思路。I 北京协和医学院硕士研宄生学位论文;中和表位关键词:肠道病毒71型;诺如病毒;P结构域;嵌合疫苗II 北京协和医学院硕士研究生学位论文AbstractEnterovirus71(EV71)isoneofthemainpathogensthatmakeschildrenunder--t-mou5earsofaesufferfromhandfooandthdiseaseHFMDandtiisayg(),neurotroicvirusresultininhihmortalit.NorovirusNoVisthemostimortantp,ggy()p-causeofetttttilt.pidemicnonbacerialacuegasroenerisamongchildrenandadusBothEV71andNoVbringaseriousthreattohumanhealth.Developmentofeffectivevaccinesisoneofthemosteffectivewaystocontrolthem.TheaimsofthisstudyweretoobtainchimericroteinscontaininV71linearpgEneutraizinitoin,anrtherttitlgeppesandNoVPdomadfuoevaluaesien.Thmalinrr.Iirrwelmmunoicitisstudincludestheeatsnthefstatconedgyyypp,EV71linearneutralizationepitopessinlortandemlintothevectorcontaininggyyNiii.hoVPdomainwhchwasconfrmedbseuencnIntesecondartwe,yqgp,transformedtheidentifiedrecombinantexpressionlasmidsintotheE.colipexressionsstemandthechimericroteinsexressionwereinducedbIPTG.py,ppyThechimericproteinswerepurifiedviaaffinitycolumn.Inthelastpart,weimmunizedmicewiththeurifiedchimericproteintheimmunoenicitofwhichp,gywasevaluatedbimmunoblottinELISAandneutralizationtest.yg,Throuhtheexerimentsaboveresultsthatweotwereasfollows:1wegp,g)successfullyconstructedtherecombinantexressionlasmidscontainin3sinleppggit4titfEV71withNPdomain.2Th7chimereoesandandemeopesooVeicppp)proteinswereexpressedandpartiallysolublein£.coli.3Theurifiedchimeric)p-ro+SP5-teinofPdomainandPm57028cansontaneoustrmpplyassembleofoartw ̄icthitr20nm.Theserumantibodtitrfromimmizplesiadameeofyesunednd--28were1:32mouseagainstPdomainaPm+SP5570000and1:1024000,,,-tiveiiiiNoVni.resl4All7irrtnscouldreactwthantPdomainatbodpecy.)chmecpoeyF-----iveP70SP557028SP5570SP5528SP7028outof7chirrtinsmeicoe(S,,,,)p-couldberecognizedbyantiEV71polyclonalantibodyexcepttwoPdomainimer558.HoweverhenicedbchicroteinsofSPandSP2tatbodindup,yyPm+SP55------7028coui702828ldonlreconze4SP28SP55SP55SP7028yg(,,,)outof7chimericroteinsbutnottwoPdomainchimericroteinsofSP55SP70,pp,andP55-70S.5Resurtntthtraznttltsofneutalizaiotesshowedattheneuliiierof)g---wasantiPm+SP557028mouseserumaainstEV71invitroabout1:4g.in 北京协和医学院硕士研宄生学位论文weobtaiInconclusionined7chimericroteinscontaninV71linear,pgEneutralizinepitoesandNoVPdomainartofwhichhadantienicitaainstgp,pgygserumofbothEV71andNoV.Theantibodyinmouseserumraisedbythet+SP--timmunizaionofchimericproteinPm557028canparlyneutralizethereplicationofEV71invitro.ThisstudylaysacertainfoundationforthedevelopmentofEV71andNoVbivalentchimericvaccine,andprovidesanewttidieaofhedevelopmenofeneticenineerinaccine.gggvKeywords:Enterovirus71NorovirusPdomainneutralizineitoeschimericvaccine;;;gpp;IV 北京协和医学院硕士研宂生学位论文第1章前言1.1肠道病毒71型和诺如病毒1.1.1肠道病毒71型简介一肠道病毒71型(Enterovirus71,EV71)在1974年首次从名脑炎婴儿的粪一W便样本中分离出来,并确定为种新的肠道病毒。在病毒分类学上,EV71属于小_‘’RNA病毒科(p/comawr/dae)、肠道病毒属(enterowrusgemvs)。EV71病毒颗粒2][二nm(.1)直径大约30图1,呈十面体立体对称的球形结构,由外层的衣壳和内3[]部的RNA核心构成,无包膜(.2),先由4个结构;外层衣壳组成较为复杂图1一蛋白VP1、VP2、VP3、VP4组成原聚体(protomer),再由5个原聚体组装成个五聚体(pentamer),12个五聚体再封装病毒基因组就构成了完整的病毒颗粒。从EV71衣壳的结构上来看,VP1、VP2、VP3位于衣壳的外表面,而VP4位于衣-壳的内部(图1.2)。因此,EV71的抗原表位基本位于VP13。EV71基因组全长一^.约74kb,为单股正链RNA,其中仅含个开放性阅读框(ORF),两端为5和''3非编码区(UTR),5端含内部核糖体进入位点(IRES),具有指导病毒蛋白质翻'54[]译的作用,3端含有多聚腺苷酸尾,可以维护病毒基因组的稳定性。编码区分为3个亚-,P1、P2和P31,区,P区编码的是4个结构蛋白VP14P2、P3区编码的71[是7个非结构蛋白(图1.2)。麵琢戀—图1.1:ThemorholoofurifiedEV71virionswascharacterizedpgyp2[]=bynegativestainingunderTEM.Scalebar50nm.1 北京协和医学院硕士研宂生学位论文__-TPP2 ̄IiI,?VPVP4VP3PJ—AAAnV12A3B3Clg2VP2B2C3A3D^TtcturalroteinsNsructuralroteinsranslationSruontppP1PP23P——;一“rocessing么歲bviralroteasepyVPO2BC^3CDro^3〇2^ACD^Cprotease1^3[】图1..2:Structureoftheenterovirus71EV71virion()-EV71感染的对象主要是儿童,粪口途径是其最重要的传播途径,其次是呼吸8_9][道、直接接触等,隐形感染者和病毒携带者是其最重要的传染源。在临床上,EV71感染主要表现为典型的手足口病(handfootandmouthdiseaseHFMD),,,症状和11体征,如发热,手.)、足、口腔出现皮疹或疱疹等(图13'它是导致5岁以下一,儿童患手足口病的主要病原体之。EV71感染引起的手足口病大多是自限性疾病一,预后良好,,(enferow/us)般1周内疫愈但是与肠道病毒属sfenus的脊髓灰质炎病毒(poliovirus)类似,EV71也具有嗜神经组织的特性,可造成部分感染的儿童出现重症,发生无菌性脑膜炎(asepticmeningitis)、脑炎(encephalitis)和脊-髓灰质炎样麻瘦性疾病(oiti)plomyeliislikeparalyss等多种与神经系统相关的并发11^1症,病情发展迅速,致死率和致残率都很高,严重威胁着儿童的健康。VC,?改访.iWk?1.3Vilthlmarea:escesonthefootmouanda,p10o[]fchildreninfectedwithHFMD.2 北京协和医学院硕士研宂生学位论文自上世纪70年代以来,全世界范围内己经出现过多次因EV71的流行而引起12[]手足口病(HFMD)疫情的暴发(表1.1),这对全球儿童的身心健康造成了巨大的伤害。近年来,EV71在亚太地区的流行呈现出上升的趋势。2007年和2008年,我国山东临沂和安徽阜阳先后暴发了手足口病疫情同时涉及到了我国大部分地区。其中,2008年报道EV71感染引起的手足口病病例488,955例,死亡12814[]例,部分病例表现为脑炎口、神经源性肺水肿和肺衰竭等。2009年,我国手足病发病病例为1155525例,其中重症13810例,,81%,,,死亡353例;经证实的重16[】症和90%的死亡病例均是由EV71引起。我国己将手足口病列为法定的丙类传染病进行管理。NumberofV71NEcasesumberoffatalcasesMamclm.calresentat.nposrertedrepotporedCalifornia.USA,1969-72201nhlitnitxkvru-lii1Ecepais,menigis.cosacieiskelnessNewr11mYok,USA,19720AsetnntnhalitsHnlneiceiiis,ecei,FMDooecaspgp(y)Sweden,1973I950AseticmeninitisHFMDmcJpg,(soeases)Ainiifi.rinuursetcmensaaltcdisease,icldinblbaBulariapgpyg197574g054encephalitisSomedeaths,exactnumberHFMDittntrrntnnt(nmosaies,ceebellaecehaliis,meiiisp)pg,Japan1973197719781031uwrnknonacuteflaccidaalsispyCNSrirdisease,HFMD.acuteespratoillness,aceutwrA1yNeYokUS977120arrtstoenteiis^?一gwherHthea丨dueungary,1978323laboratoryconfirmedMeninitis,encehalitis,oliomelitis.FonfrgppyHMDloucases(y)HMDinmostcassmenniihliFe,its,enceaits.Au()gpstralia11419860encephalomyelopathyPhiladelphia,198750Acurteflaccidaalsispy|-r-198589:aalsis,meniniis,nhliir.Gilpygtecepats,ashulainUSA-1wn19779193lbortrnfirmn,aaoycoedUknoBarrersyndomeHFMD,asepticmeningitis,acuteflaccidaralsisSapy,rawak.Malasia.96y19722834rcardioreirtrdfuncispaoyystonjHFMD,herpangina,meninoencehalitis,encehalitis.O7gpptsuJapan199120tmeningiisEncephalitisaseticmeninii,ulmonwn,pgtsaroedemaorTa1pyia99829011678haemortirirhage,acueflaccdaralsis,mocaditspyyKena.199980rtttyDemaiis,mucositis,myosiisHFMD,timeniitirrtxutasepcngs,ceebellaaaia,aceflaccidHyogoJapan2000601paralsis,brainstemencehalitisyp_HFMD.asepticmeningUis.acuteflaccidaralsis,brainstemSwpyark.Mli2001rtrnraaaasa.069laboaocofimed2yyencephalitisSnrigapoe,200037905HFMDnl,euroogicaldiseaseKorea2000Uwn,nknon0AsepticmeingitisHFMDheranina.actfl,,pgueaccidparalysisHFMD.asepticmeningitis,acuteflaccidaralsis,brainstemSwpyarrraak.Malasia.2003107laboatoconfirme1yydencehalitispFukushima,Jaan.1983-2003UnnownnknownnnonpkUUkwMentvingitis,acueflaccidaralsis,feer,cardioulmonarDnpypyeverUSA200381'’dysfunction?HFMDtiiiitflrnmSoh,asepcmenngts,acueaccidparalysis,baisteurVi200rtrtenetnam.5173laboaoyconfirmed3encephalitisSarawak.Malasia.2006291laboratorconirmetrityyfd6HFMD.asepticmeningiis,bansemencephalitisDenver.USA.200580Menntvtigitis,acueflaccidaralsis,feer,encehaliispypBrunei.200616813HFMD.neuroloicaldiseasegShandongChina,2007Hr.11493FMD.bainstemencehalitis,aseticmeninitis.ppgAnhui,China.2008488955nrnulnrom128HFMD.euogeicmoaedeapy2表1.1:EV7t"11oubreaksworldwidebcountrandear.,yyy在长期的进化过程中-,EV71出现了不同的基因型(enote)和基因亚型subgyp(_17191[enote)。根据VP1核苷酸序gyp列的差异,将EV71基因型分A、B、C共3型。A基因型仅1个成员,即是1969年分离的EV71原型株(BrCrstrain);B基因型分为5个基因亚型B1-B5,大多是1985年以前发C基因现的病毒株;型也有C-1C5共5个,多是1985年以后发现的病毒株基因亚型。从基因型及基因亚型的3Q】【p全球分布来看(图1.4),欧美国家主要流行C1和C2亚型病毒,而在亚太地区却存在着B、C基因型的多种基因亚型病毒共同循环的状态。目前,我国流行的3 北京协和医学院硕士研宂生学位论文2_122[]EV71病毒主要为C4亚型。不同的基因型可在不同的时间和地区流行于不同23[],EV71感染引起的手足的人群中,不同的基因型之间还可能发生重组这也就是一口病难以很好控制的原因之。EV71enotyesgpA■B2■B3■!B4B5■C1■C2■C3■C4■C5■7-----Countr-21114ies199199920002002200320052006008200920120220AustraaliBSSSliiil^2^^China"C2C4M—Si5555555HongKonCAwmmmmmgJaan"1C2pwmmSSSS^C3HIB■■■C2k。。Korea〇4mmmw^mB3圓111111111111^"11111111^MalaysiaSE^lJSSSSSSSSSJJSSSSSSST?—C2 ̄SinaporeghHI■■■CPilnes11BBC2C2IBI2ippi乂縣“B4■■■■■■■■B5TaiwanC2一■C2C4—■C4—I———■5C ̄ ̄:BimmmmmammmOmmmmambThaianda ̄—82—C4■iTrVietnam■?**il^*01"'" ̄C1EUfa|C2II|311图1.4V7titififromoutbreaks.:E1genoypesdened目前,临床上对于EV71的感染并没有可靠的治疗手段,也没有特效的抗病毒药物。预防EV71感染引起的手足口病,最有效的方法还是疫苗免疫。我国有3家3[]71灭3(1.2)EV71机构的EV活疫苗都完成了期临床试验表,其中有2家机构的&25[],但是灭活疫苗己经成功上市。虽然EV71的灭活疫苗具有良好的免疫保护性一些传统疫苗所遇到的问题它在应用中还是会面临,比如接种后副反应、不同基因型之间的交叉保护力有限等。因此,研发EV71的新型疫苗也十分有必要。P〇〇nOrganizationsEV71strainDosagegStatusReferences(p)J|^^t-onBtphasecomletel°echC〇63h3d."PNCFY7VP5i〇24515C4astrain1T007857(、'=,)Ltd.Chinachildrenaroved()ppe-BiinViooBioloicaontl63hjggg〇1lete80077Phase3comrpdNCT01508247、'c,hj,Co.t.Cinaildren,Ld(h)^CAMSChinaC4aFY23strain0.2512〇〇〇NCT01569581()()^,hrenjidNHRITaiwan巳45and10Adults60Phase1comletedNCT01268787)p(aoreandutshaseometedT01376479InviraenSinB20.63Adl36P1clNCg(gp)p3[]-manc表1.2:Formalintit1ttilinicaltrials.inacvaedEV7vaccinesesednhu4 北京协和医学院硕士研究生学位论文1.1.2诺如病毒简介诺如病毒(NorovirusoV)是首个被确认为引起人类急性胃肠炎的病毒,于,N1972年通过免疫电镜技术从1968年美国诺瓦克镇(Norwalk)暴发胃肠炎患者的样本中首次检出n〇V属于人类杯状病毒科(Ca//c/V//7dae),诺如病毒属'一27[1(A/orowovs),是种单股正链的RNA病毒,无包膜。1\1〇乂基因组全长约7.5kb,一含有3个开放性阅读框(ORF)(图1.5),。0RF1长度约5kb编码个非结构蛋白,该蛋白由病毒自身的蛋白酶酶切为6个小蛋白,包括病毒复制所必需的RNARNA(-依赖的聚合酶RNAdependentRNApolymerase,RdRp):0RF2编码主28VP[11,〇RF3编码VP2VP1是病毒衣壳的主要的结构蛋白结构蛋白。要组成部分,VP2的功能目前尚不明确。vpaaaaaagNS1 ̄2NS4VVP2NTPaseVPgProteasePolymerase「X-aarystructureoftheDetiloftheNorwalkviruscapsidVP1subunit—邊—图1.5:Humannorovitiiirusgenomeorganzaonandvrusencodednonstructurallandstructuraproteins.GlobalBurdenofNorovirusandProsectsforVaccineDeveloment,BenLoman(ppp)26p91[-NoV病毒颗粒在电镜下具有典型的羽状外缘(图1.6)。,直径约为2730nm3(W11[最新研宄表明,依据VP1氨基酸序列的多样性,可将NoV分为7个基因组(enorou)-tggp,即GIGVII,不同的基因组中包含许多个基因型(genoype),例如:GI组9GIG包含个、I组包含20个、G川包含3个等。Gl、il、GIV基因组的病毒主要感染人类..,其中GII15病毒目前只在人类中检测到,GII4病毒是全世界诺如32病毒感染的主要类型[hGm和GV病毒分别感染牛和鼠;GVI、GVII病毒主要感331)染犬类。5 北京协和医学院硕士研宂生学位论文图1.6:Transmissionelectronmicrographofnorovirusparticlesinfeces.htts://en.wikedia.or/wiki/Norovirus(pipg)01"ghi\V.b,GenogroupII(canmeGenoroupI\JgIIb〇vine—纖//肩a'</GuplJ1T:\\enoV-GgroupI乂^\L\canine、,giv(_2)\GenorouV\GenogroupVgpImurinehuman,feline/canine(\\〉,>)WG,A.7S1:Classificationofnorovirusesinto7enorousbasedonaminoacidseuenceggpq30[]diversityinthecomleteVP1casidrotein.ppp6 北京协和医学院硕士研宄生学位论文)诺如病毒(NoV具有较强的感染性,从儿童到成人的各个年龄段人群都容易受到它的感染。在临床上,诺如病毒感染主要表现为腹泻、腹痛、恶心、呕吐等急,,比如学校性胃肠炎的症状多在半封闭的环境和人口集中的地方暴发、游轮、军34_35[]-队。诺如病毒对外界的抵抗能力较强,可以通过粪口途径、直接接触、工厂等传播,也可以通过被病毒污染的食物和水传播,冬季是发生诺如病毒感染的多发季3637_39[1一[]节。研宄表明,诺如病毒引起的急性胃肠炎己经成为了个全球性的公共卫生问题(图1.8)。由诺如病毒引起胃肠炎占全球胃肠炎总病例数的18%,每年全球感染诺如病毒的病例中位数(mediannumber)近7亿,其中死亡达219,,000例4()[]-这造成的社会经济负担相当沉重,20062013。诺如病毒感染在我国也普遍存在年,我国诺如病毒感染性腹泻暴发和住院病例数呈逐年上升趋势,全国报告诺如病毒感染性腹泻疫情达56起,发病4979例,平均每起暴发89例病例,这对我国居民的健康构成了极大的威胁,需要引起我们足够的重视。..獅-Ntumberofsudies一y ̄AE\[-■6-213NL398H1]fdfhcoun.图1.:eatmapouniqueatasetsromeactry一-诺如病毒感染般是自限性的疾病,病程23天,预后良好,但是,免疫力较41[]弱的人,如老人和儿童病情或更严重,病程也较长,甚至会引起死亡。目前,对于诺如病毒的感染也没有有效的抗病毒药物。预防诺如病毒感染最有效的措施还是,也没有合适的动物模型研发针对性的疫苗。由于诺如病毒不能实现体外培养,传统疫苗研发较为困难,现在大多数针对诺如病毒的疫苗研发都是以VLP(viruslike424546art[][picle)作为免疫原。虽然最新研究表明1可以通过人的小肠干细胞来源的,肠道样组织实现诺如病毒的体外培养,但是肠道样组织很难建立和维持并不适合于传统疫苗研发、生产所需要的大规模培养,所以基因工程疫苗是诺如病毒疫苗研发的最佳选择。综上所述,nterov)()肠道病毒71型(EirusEV71No「ovirusNoV,和诺如病毒,都对人类的健康造成了严重的影响,至今都还没有针对这两种病毒的有效治疗药物,一研制针对性的疫苗是预防它们最有效的途径之。7 北京协和医学院硕士研宄生学位论文1.2EV71中和表位和诺如病毒P颗粒1.2.1EV71中和表位EV71的中和表位(neutralizingepitope)是指EV71病毒结构蛋白上能刺激机一47[]体产生中和抗体的免疫活性区,般具有保守的氨基酸序列。中和抗体被认为是抵抗EV71感染的重要因素。中和抗体能够改变病毒表面的构型,阻止病毒吸附于481[易感细胞,从而使病毒不能进入细胞内进行复制。,EV71、增殖目前结构蛋白48M_51[][上许多线性的中和表位己经被确定]。Foo等研宄发现,结构蛋白VP1上两--个合成肽SP55(163aa177aa)、SP70(208aa222aa)存在于VP1的主要亲水区域,并且暴露在VP1的表面。在体外微中和试验中,SP55、SP70都能够引起抗EV71的特异性中和抗体产生,抗体的类型主要为lgG1,而且产生针对EV71的一IgG总量与EV71全病毒免疫血清中IgG的总量样高,抗SP70的血清还显示出几乎和抗灭活EV71病毒血清相当的效果,。通过氨基酸序列比对发现在不同的EV71亚型中SP70呈高度保守,SP70在体内实验中也能提供很好的保护力。Liu52[]-等研宄表明,来自于EV71结构蛋白VP2上的肽段SP28(136aa150aa)可以与EV71竞争性结合EV71单克隆抗体MAB979,表明SP28是EV71病毒的线性中和表位,而且SP28在不同EV71亚型间高度保守,不受福尔马林处理和长时间53[]---储存的影响。Li等研究证实,通过串联VP1SP55、VP1SP70、VP2SP28这3个表位获得原核表达的重组蛋白(mTLNE),抗mTLNE血清能够有效地保护乳鼠受致死剂量的EV71病毒攻击。这些研宄都表明了,SP55、SP70、SP28是EV71新型表位疫苗研发的良好候选分子。1.2.2诺如病毒P颗粒一诺如病毒P颗粒(Pparticle)是种亚病毒颗粒,它既可以作为载体来呈递外54[],,也可以作为诺如病毒基因工程疫苗研发的候选抗原源抗原。通过结构分析发现诺如病毒衣壳由180个结构蛋白VP1构成,结构蛋白VP1包含了2个主要结构域:N端的S结构域(shelldomain)和C端的P结构域(protrusiondomain),两者通过柔性的铰链连接,彼此可在结构和功能上独立。S结构域形成病毒衣壳的一内部结构,单独表达会形成个表面光滑的小颗粒(Sparticle,图1.9),不具有结55-56】[GBA(h-istobi),HGBA合HloodgroupAntgen受体的功能受体与诺如病毒侵入人体细胞有关。P结构域与病毒衣壳外部形成的凸起有关,又分为P1和P2两个子区域(图1.9),P1与内部S结构域相连,P2则位于衣壳最外端,包含了与HGBA受体结合的位点,通,。单独表达P结构域蛋白过末端修饰即可以形成P颗_576<3一a[]粒(Pprticle)。P颗粒是个直径为20nm、分子量约为840kDa的八面体亚病毒颗粒,它是由24个P结构域单体(Pmonomer)组装成的12个二聚体(dimer)构成(图1.9),可在£co//和P/c/7/aoastor/s中表达,性质较为稳定,j8 北京协和医学院硕士研宄生学位论文,同时还保留了与HGBA受体结合的活性,具有较高免疫原性是诺如病毒基因工程61?[]疫苗的研宄热点。在P结构域单体蛋白的末端都存在3个环形(loop)凸起-.,结构loop1loop3(图110)。在形成P颗粒后,这些环形凸起就展示在最外端这65[]些凸起给外源抗原的插入和识别提供了良好的位点。每个P颗粒包含了24个P结构域单体蛋白,如果在1个或3,每个P结构域单体蛋白又包含了3个环形凸起个环形凸起上插入1个外源抗原,那么在形成P颗粒时就会在P颗粒的表面展示出24或72个相同的外源抗原,这可以极大的提高外源抗原的暴露机会,增加其免,因此P颗粒可以作为外源抗原呈递的良好平台疫原性。繼NorovirusCapsid180VP1CasidProteinVP1dimerIsolatedPdomainPdimer()p()()參餐- ̄-me=*m=Sat>t.ricle180r.d20nmParicle24erO20nmp()p()58"59Pdom[]mthenorovi?1.9:FormationofPparticlesfroirusan.SurfaceloopsoftheParticleLoowithasmalleitopp2ppeHBHHII^Hl^9〇?ItIli40557085100㈧擊?-W-ildeParticleileeiohimeratypPartctcppppe6711图1.10ltttl.:TheprincipeofantigenpresenaionbynorovirusParicesp9 北京协和医学院硕士研宄生学位论文65_69]Tan等[P结构域蛋白的将Histag、流感病毒M2e等短肽段分别插入到loop2中进行表达,结果表明这些小肽段能够成功插入并正确表达出新的P结构域,蛋白,loo2中。此外他们还将轮状病毒VP8插入到p结果证实这些长肽段也可以顺利插入,经表达、纯化的新的P结构域蛋白能够自发形成P颗粒。重要的是,Tan等对新形成的P颗粒进行免疫活性检测时发现,含Histag、M2e的P颗粒免疫小鼠后获得的抗体效价明显高于单独肽段Histag、M2e免疫小鼠的抗体效价,并且用含M2e的P颗粒免疫后的小鼠能在流感病毒攻毒试验中100%存活,而单66[]独M2e肽段免疫的小鼠存活率小于,P颗粒可以作为提高外源抗10%这证实了,原免疫活性的载体。同时,他们还发现含M2e、VP8的P颗粒免疫小鼠后的血清既能结合流感病毒,还能产生阻断诺如病毒VLP与HBGA受体的结合、轮状病毒67[1,。Fang等人研宄表明,在小鼠体内由DC细胞提呈的P颗粒不仅能诱导针对63[]诺如病毒的体液免疫应答,还能诱导针对诺如病毒的细胞免疫应答。总之,这些研究结果表明,含P结构域的嵌合蛋白不仅易于表达、成本低、结构稳定,而且免疫原性高,即可以作为提呈其它病原体抗原成分的载体,又可以作为诺如病毒本身疫苗研发的免疫原,为二价嵌合疫苗的研宄提供了良好的基础和平台。1.3嵌合疫苗简介,近年来,随着基因工程技术许多疫苗不、分子生物学等相关领域的快速发展一,断的被研制和开发。新疫苗的出现也伴随了系列的问题。疫苗种类的增多儿童,这给接种的次数就会增多,接种副反应也会增加,疫苗管理的困难程度也会加大7(3[]。儿童,嵌合、家长和医护人员带来了诸多的不便所以研发嵌合疫苗十分有必要一类新型疫苗疫苗是应用基因工程技术构建基因能表达两种以上病原体抗原的。嵌7(3[1,关于嵌合疫苗的合疫苗可以是多疾病嵌合疫苗也可以是单疾病嵌合疫苗。目前7111(dir研宄有很多,比如Chang等将登革病毒enguevus)和日本脑炎病毒(Japaneseencephalitisvirus)的E(envelope)基因进行比例嵌合,最后表达出的E蛋白既包含了登革病毒又包含了日本脑炎病毒E蛋白的部分氨基酸序列。用嵌合的E蛋白进行免疫可以在攻毒实验中给小鼠提供很好的保护力。Kawahara等721[-(bacCa-Gi)IV1V3抗原进行嵌合表达,用BCGilluslmeteu6rn作为载体与H获得的嵌合蛋白采用直肠内和皮内相结合的方式免疫豚鼠,结果诱导了针对V3和_结核分枝杆菌的迟发型超敏反应,同时也有高滴度抗HIV1特异性IgG产生。这些研宄都显示出嵌合疫苗是具有很好的应用前景的。10 北京协和医学院硕士研究生学位论文1.4本文的研宄内容和研宄意义1.4.1研究内容本研宄以诺如病毒P颗粒为平台,运用基因工程嵌合疫苗研发的策略,首先是获取包含了诺如病毒P结构域的原核表达质粒,再将EV71的3个线性中和表位(SP55、SP70、SP28)以单独或串联组合的方式克隆到其P结构域的loop2中,构建成重组质粒。经测序鉴定目的基因片段正确插入后,将重组质粒转入大肠杆菌,以表达系统中IPTG诱导嵌合蛋白表达,运用亲和纯化的原理对嵌合蛋白进行纯。化,最终获得纯化后的嵌合蛋白用嵌合蛋白免疫小鼠,获取免疫后的血清,以免。疫印迹、ELISA、中和试验的方法对其免疫原性进行初步分析1.4.2研宄意义肠道病毒71型(Enterovirus71,EV71)和诺如病毒(Norovirus,NoV)都对人类的健康造成了严重的威胁,至今仍无有效的药物来治疗这两种病毒引起的感染,一通过疫苗免疫接种是预防它们感染最有效的措施之。本研究主要通过基因工程技术,结合相关的研宄结果,构建出既包含诺如病毒抗原成分,又包含EV71抗原成分的嵌合蛋白,通过初步免疫原性分析来证实这些嵌合蛋白是否能有望作为抗诺如病毒、EV71这两种病毒的二价嵌合疫苗,为诺如病毒、EV71新型疫苗的研宄奠定一一。了定的理论基础,也为基因工程疫苗、二价疫苗的研发做出了进步的探索11 北京协和医学院硕士研究生学位论文第2章嵌合蛋白重组质粒的构建2.1引言一般来说,嵌合蛋白的获得需要前期利用分子克隆技术进行嵌合蛋白的分子构一lecularclonin段目的基因片段插入到载体中建。分子克隆(mog)就是在体外将,形成重组载体,再将重组载体导入受体细胞后扩增形成大量子代的过程。本研宄的目的基因为EV71的3个单独中和表位(SP55、SP70、SP28)以及由这3个表位-70-28---组合而形成的4个串联表位(SP55、SP5570、SP5528、SP7028),根据。它们的氨基酸序列,设计对应的核苷酸序列获得的目的基因需要连接合适的载体。质粒(plasmid)是最常用的载体,它是由双链环状的DNA组成的独立遗传因子,存在于多种细菌中。通常情况下,质粒基因产物对宿主细胞是有利的,比如某些抗生素的抗性。质粒可以通过转化进入处于感受态(暂时易于让较小的DNA分子通过)的细胞,即感受态细胞(competent--(llce)。本研究所使用的载体为质粒P42,该质粒由pGEX4T1质粒GE公司)与诺如病毒GII4基P结构域(VA387Gl:146387016。.因型,)基因重组而成质粒P42具有以下特点:1、含有GST标签,可以增加所表达的融合蛋白的可溶性和稳2GSTThbin3P定性,使融合蛋白易于纯化、标签可以通过rom、结构;去除;在域的loop2处存在常用酶切位点(SpeI和ClaI),外源目的基因片段可通过此处插入而不影响l〇op2的形成;4、为氨苄青霉素抗性,有利于重组后的筛选;5、含lacql基因I,启动子为Tac,转入表达受体菌后可以通过PTG诱导而高效地表达目的蛋白。目的基因与载体质粒连接后的重组质粒需要转入合适的克隆系统。克隆系统多选择大肠杆菌中的DH5a菌株,该菌株主要表现为对外源性DNA缺乏免疫,同时对氨苄青霉素敏感,故常被用来作为基因工程克隆质粒的受体菌。提取在受体菌中扩增后的重组质粒进行测序,就可以验证目的基因是否正确插入到了载体质粒中,从而完成分子构建。在本章中,我们通过分子克隆的方法,成功构建出了含诺如病毒P结构域与EV71中和表位嵌合基因的7个重组质粒,结构预测显示P结构域蛋白能很好地在其凸起上展示EV71的各个中和表位。2.2实验材料2.2.1质粒和感受态细胞t质粒P42(图2.1)来自于美国辛辛那提儿童医院医学中心(CincinnaiC’hildrensHospitalMedicalCenter),由本实验室保存;£_co//DH5a感受态细胞购自北京全式金生物技术有限公司。12 北京协和医学院硕士研究生学位论文ThbinromLoop2^ ̄...CTGGTTCCGCGTGGATCCTCT.-.kcTTACCACA.........AGAATCGfTAAGCGGCCGCBamHISpeIClaIstopcodonNotiI|/ifP42WII ̄5939bpJq|lac图2.1P42的质粒图谱及其P结构域loop2的核苷酸序列Ffl2odiure2.1MaofP42asmidandnucleotidesequenceooofPomaingpplp2.2.2试剂和试剂盒主要试剂和试剂盒(1)货号氨苄青霉素钠上海翊圣生物科技有限公司60203ES10TryptoneOxoidLP0042YeastExtractOxoidLP0021氯化钠四川西陇化工有限公司/-LGlycerolAMRESCO08541AaroseBiowest142060g1IF6014442mLCultureTubesBBLifeSciencesbaB-ArSaseioA0101ga.11.5mLMicrocentrifugeTube无锡耐思生物科技有限公司615001---jP1200LYellowietTisAxenT200Y|ppyg?EPP-asyurelasmidMiniPrekit北京全式金生物技术有限公司EM10102pDNN-FDase/RasereeeionizedRT-天根生化科技(北京)有限公12102Water无水乙醇四川西陇化工有限公司/?-andSeiNEBR3133SplHFNewEnlBolabsg()ClaNewEngland巳iolabs(NE巳)R0197SJ13 北京协和医学院硕士研宂生学位论文主要试剂盒试剂盒(2)货号?1〇xCutSmartBufferNewEnglandBiolabsNEBB7204S()TaKaRaMAlin旧ESTgaroseGeTaKaRa9762DNAExtractionKit-ParafiPM996ilmMBems5〇xTAE北京索莱宝科技有限公司T1060EthidiumBromide(EB)北京索莱宝科技有限公司E80606xLoadinbufferTaKaRaA7101AgTrans-l5KDNAMarker北京全式金生物技术有限公司BM16101DL2000DNAMarkerTakaRa3427A,GoTaq?G2GreenMasterMixPromegaM7123T4DNALiaseNewEnBiNEBM0202Sgglandolabs)(1〇xBufferforT4DNALigaseNewEnglandBiolabsNEBB0202S()5xln-FusionHDEnzymePremixTaKaRa/ClontechST03442.2.3雛仪器主要实验仪器(1)型号-超净工作台苏州安泰空气技术有限公司SW-CJ2F超低温冰箱ThermoFisher902海尔电冰箱青岛海尔股份有限公司649WE-3台式全温震荡器上海精宏实验设备有限公司TQ212Centrifuge5430REppendorf5428VortexMixerLabnetZ2030271?AccuBlockDigitalDryBathLabnetD1100Nanodrop分光光度计Thermo2000一电热恒温培养箱上海恒科学仪器有限公司DHP-9402TecaninfiniteM200proTecanM200pro核酸电泳槽LabnetE0145A一电泳仪电源北京六生物科技有限公司DYY-7C14 北京协和医学院硕士研究生学位论文主要实验仪器(2)型号^一紫外仪北京六生物科技有限公司WD-9403DPowerShotG16CanonG16电子天平杭州友恒称重设备有限公司20002雪花制冰机常熟市雪科电器有限公司-IMS20?PCR扩增仪MastercyclerroEendorf6325pppH-SIGHPRESSURETEAMTomDB-ioXyigitallogyS700STERILIZERM-微波炉广东美的厨房电器制造有限公司1235A分析天平SartoriusCubis电热恒温水浴锅上海精宏实验设备有限公司DK-S24M-iniShaker海门市其林贝尔仪器有限公司QB8002实验室PH计METTLERTOLEDOFE202.2.4合成的引物、寡核苷酸和基因丨nvtr,包括:引物或寡核苷酸的合成:由上海iogen生物技术有限公司完成P42测序引物(#166)、SP28寡核苷酸(#173和#174)、SP55寡核苷酸(#185和#186)、--SP70寡核苷酸(#187和#188)、无缝克隆引物(SP55F的#191、SP70F的#192-R#和SP28的193)。,基因合成:基于报道的中和抗原表位氨基酸序列根据原核表达对核苷酸序列--,:70的密码子偏好性进行优化后,由北京唯尚立德公司完成基因合成包括3口55--28-、SP5070、SP5528和SP7028。合成的基因保存于质粒中。15 北京协和医学院硕士研宄生学位论文2.3实验方法本论文中的重组质粒构建示意图如下:Loop2ofPdomainSpefClatTCT.ACTAGTACCAACATCGAT.■TAA.….….:……TSl4lD……151152^ISP55l1SP7Q\SP128JSP55-70[SP55-28,jSP70-28i|--lSP5S7028|图2.2P42相关重组质粒的构建Fiire2.2TheconstructionofP42retedcombinantldgularepasm2.3.1质粒P42的获取1、i开启超净工作台,紫外消毒30mn,然后开启风机,抽风30min;°°-2-C()C、从80冰箱中取出本实验室保存的含质粒P42的甘油菌DH5a、从20冰箱中取出氨苄青霉素钠溶液(100mg/mL,配制见附录二),放入超净工作台;(在超净工作台中进行3、4操作)3、取无菌的12mL培养管1支,向其内加入2mL己高压灭菌的2YT(配制见附,j),混匀录二)培养基再加入2L解冻后的氨苄青霉素钠溶液(100m/mL;)g4、用已高压灭菌的手动移液器吸头或牙签在含质粒P42的甘油菌(DH5a)中蘸取少量菌液,将蘸有菌液的手动移液器吸头或牙签放入上步的2mL培,1养管中轻轻盖上培养管的盖子;°5、将培养管放入摇床中,设置参数:37C、220r/min,过夜摇菌;(关闭超净工作台,将甘油菌及氨苄青霉素钠溶液放回原处。)(第二天)“?”6、按照EasyPurePlasmidMiniPrepKit使用说明小量提取质粒:1取过夜培养的含质粒P42的菌液,用1个1.5mL离心管分两次分装菌液,)并离心:室温、1mi、10000gn,尽量吸尽去除上清,保留菌体沉淀;2加入250jL无色溶液RB(ResusensionBufer,含RNaseA)游润),用|p震荡器震荡,悬浮菌体沉淀,不应留下小的菌块;-3加入250L蓝色溶液LB(LsisBufer),轻轻地上下翻转混合46次,使)py-3m菌体充分裂解2in,形成蓝色透亮溶液;16 北京协和医学院硕士研究生学位论文4L黄色溶液NB-加入350p(NeutralizationBufer),轻轻混合56次,直至)管内形成紧实的黄色块状物,约1min,再室温静置2min;5)离心:室温、12000g、5min,取上清加入到吸附柱中,尽量不要吸到沉淀;6离心:室温、12000、1min,弃滤出液;)g7)加入65〇mL溶液WB(WashingBufer,含100%乙醇),离心:室温、12000g、1min,弃滤出液;8)离心:室温、12000g、2min,去除残留的WB;9一取1.5mL离心管个,将吸附柱置于1.5mL离心管中,在柱中央加入3〇L)m^-去离子水(DNase/RNaseFreeDeionizedWater,下同600预热);,室温静置1min;10)离心:室温、10000g、1min,滤出液中即含有质粒P42。7、用Nanodrop2000分光光度计测定所提取质粒P42溶液的浓度和纯度,然后°-20C将质粒保存于。2.3.2双酶切质粒P42°?一-x1、制作个冰盒,从20C中取质粒P42溶液、1〇CutSmartBufer置于冰上,待解冻;°?-C中-2、从20lHF、C取出限制性核酸内切酶(SpelaI),在1.5mL离心管中建立如下双酶切体系:(注:加样时尽量先加大体积成分再加小体积成分;加入质粒DNA总量为-1、Bffer、20尤保存。)pg;酶u质粒样品用完后及时放--组分名称加样体积1(ML)加样体积2(ML)质粒P42X(upto1Xuto1jpg)(p|g)?Se-1plHF.00.75ClaI1.00.75?1〇xCutSmartBuffer4.03.0去离子水to40.0to30.0°3、将各组分加样完成后的1.5mL离心管放于37C培养箱3h,酶切;4、称取0.5g琼脂糖加入到干净的250mL三角瓶中,再在三角瓶中倒入50mLx1TAE溶液轻轻摇匀,然后将其放入微波炉中,加热至琼脂糖完全溶解,待其冷却至501左右时加入2pLEB,混匀,趁热倒入塑料胶槽中、插入梳齿待其凝固成型即为1%的琼脂糖凝胶;5、拔出梳齿出上样孔,露,去掉残余凝胶,放置完好的整块凝胶到电泳槽中,倒17 北京协和医学院硕士研宄生学位论文入新的1WAE缓冲液,使缓冲液完全没过上样孔;°6、从37C中取出酶切完成的质粒P42样品,加入8jL6xLoadinBufer,混匀,|g将全部样品加入到电泳槽内琼脂糖凝胶的上样孔中一,在另上样孔中加入15KDNAMarker2pL,然后进行电泳:100V、40min;7一、电泳完成后,取1.5mL离心管个,称空重并记录,在紫外仪中观察电泳完成后的凝胶,用相机拍照并保存,然后用手术刀片准确、迅速地切下目的条带所在位置的胶块.5mL,,装入刚刚已称重的1离心管中再次称重并记录;“”8、用TaKaRaMin旧ESTAgaroseGelDNAExtractionKit按以下步骤进行琼脂糖凝胶内DNA的回收:通过=12次的称重记录,计算胶块的体积,以1mg1pL计算,向胶块中加)入胶块溶解液BufferGM:,加入量按下表进行计算凝胶浓度BuferGM使用量1.0%3个胶块体积量 ̄1.0%1%4个胶块体积量.5 ̄1.5%2.0%5个胶块体积量2,室温放置,间断震荡混合混合均匀后,使胶块充分溶解,约5min>;3安装试剂盒中的SpinColumn到CollectionTube上,将步骤2所得溶液))^'丨〇、1、1全部转移至安装好的3口11£17111中,离心:室温200〇9|11111,弃掉滤出液;4)取700|jLBuferWB加入SpinColumn中,离心:室温、12000g、30s,弃掉滤出液一,再完成次此步操作;5)将SpinColumn重新安置于新的1.5mL离心管上,在SpinColumn膜的°中央加入30JL去离子水(60C预热),室温静置1min;|6离心:室温、12000g、1min,洗脱DNA。)9、洗脱下来的溶液中即含双酶切后带粘性末端的质粒P42,测其浓度和纯度后保°-20C中存于。2.3.3目的基因的获取因本研究包括的目的基因片段较多一,获取的方式也不样。通过文献报道获得EV71中和表位SP55、SP70、SP28的氨基酸序列,由北京唯尚立德生物科技有限公司根据大肠杆菌密码子使用的偏好性设计其对应的核苷酸序列,用优化后的核苷酸序列进行引物及基因的合成。单表位(SP55、SP70、SP28)两条核苷酸链分18 北京协和医学院硕士研宄生学位论文别以引物合成的方式由上海Invitrogen生物技术有限公司合成。串联表位由单表位-----组合构成,分别为:SP557028、SP5570、SP5528、SP7028,其中在各单表位之间加入了连接肽(GGGGS)进行连接,这4个串联表位以基因合成的方式由北京唯尚立德生物科技有限公司合成。因单、串联表位序列均需要与双酶切(SpeI、C,lP42重组、基因时在各单、双链的5和la)后的质粒连接,所以设计合成的引物'3端分别加上了Spe丨、Cla丨部分或全部酶切位点。合成的引物、基因通过下面的具体方式进行处理,以获得最终需要的目的基因片段。?退火(以获取SP28双链为例)1、取#173、#174两管引物干粉,均按照说明书用去离子水稀释为250jM浓度,|在PCR管中建立如下退火体系:组分名称加样鵂(ml)引物#1734终浓度为100mm引物#1744终浓度为100MMx1〇退火缓冲液1配制见附录二去离子水1°2、加样完成后,C干热器中将PCR管内的溶液轻轻混匀,盖紧管盖,放置于95,孵育2min后关闭干热器电源,待其自然冷却至室温;3-、最后的退火产物SP28的双链4尤或201保存。即为单表位目的基因,置于4、用(#185、#186)、(#187、#188)引物以同样的方式获分别取单表位目的基因SP55、SP70的双链。?双酶切以基因合成方式合成的串联表位均在北京唯尚立德生物科技有限公司的'WSV质粒载体中'p,串联表位的5和3端分别加上了Spe丨、Cla丨全部酶切位点序“”2。列.3.2双酶切质粒P42,通过双酶切获取串联表位的目的基因片段。方法参考?pcRr^i因质粒P42双酶切后为粘性末端,PCR扩增出来的基因片段为平端,要将扩增目的基因插入到质粒P42中,则PCR的引物需按照无缝克隆的引物设计原则来设计',即:通过在引物5端引入线性化克隆载体末端同源序列,使得插入片段扩增?03一致的序列产物5^最末端分别带有和线性化克隆载体两末端对应的完全(15b?20pbp)。利用Primerpremier5.0软件,根据无缝克隆引物设计要求设计无缝19 北京协和医学院硕士研宄生学位论文--(#191、#192、#193)SP557028为克隆引物并合成,以获取串联表位目的基因例,方法如下:?一-+SP--1、制作个冰盒,从201取GoTaq酶、pWSV557028质粒置于冰上解冻;2、将引物#191、#193干粉用去离子水稀释为工作液浓度在PCR管中建立如下PCR反应体系:组分名称加样体积(ML)?GoTaG2GreenMasterM.5ix2X12q,引物#1911.0引物#1931.0--28-WSV+SP5570粒1.05.0(<250np质g)去离子水to25.03、开启PCR仪,将加样完成的PCR管放入仪器中,设置PCR的反应条件如下:°(退火温度通常为2条引物Tm值的平均值减去5C;延伸时间根据目的基因?长短而定,GoTaq酶延伸速度约为1000bp/min。)预变性95尤2min「°、变性95C30s°退火65C30sx40次、卜延伸72t:30s,^°C10m最后延伸72in保存产物414、PCR完成后,根据琼脂糖凝胶的线性DNA分离范围(见附录二),配制2%的琼脂糖凝胶,将PCR所得产物溶液直接全部上样进行电泳,并做琼脂糖凝胶“--,7028。2.3内DNA回收所得产物即为串联表位目的基因SP55具体参考.2”“”中4-9相应方法双酶切质粒P42。5、用(#191、#193)、(#192、#193)引物以同样的方式分别获取串联表位目的-28-基因SP55、SP7028。2.3.4目的基因的重组由于目的基因获取的方式不同,所以目的基因与P42连接形成重组质粒的方式也不同,包括两种方式:T4酶连和无缝克隆。?T4酶连一-1、制作个冰盒,从20t:取双酶切后回收的质粒P42、获取的目的基因、104420 北京协和医学院硕士研宄生学位论文DNALiaseBufer置于冰上解冻,取T4DNALigase置于冰上g;2、在PCR管中,建立T4酶连体系如下:组分名称加样体积(pL)双酶切后回收的质粒P42X(to50j)(gt获取的目的基因5.0(或o50j)|gx1〇T4DNALigaseBuffer2.0去离子水to20.0T4DNALigase(最后加)r〇°°-3、将加样完成的PCR管置于37C培养箱中,孵育1h,后置于20C或冰上,即完成目的基因与双酶切后质粒P42的T4酶连。參无缝克隆连接°一-1、制作个冰盒,从20C取双酶切后回收的质粒P42、获取的目的基因置于冰上x-)解冻,取无缝克隆连接酶(5|nFusionHDEnzePremix置于冰上ym;2、在PCR管中,建立无缝克隆连接体系如下:组分名称加样体积(ML)-200)双酶切后回收的质粒P42X(to50ng-获取的目的基因X(to50200ng)5x|n-FusionHDEnzymePremix2.0去离子水to10.0°3PCR0C-、,15min201将加样完成的管置于5干热器中孵育,后置于或冰上,即完成目的基因与双酶切后质粒P42的无缝克隆连接。2.3.5转化(DH5a)1、开启超净工作台(紫外消毒30min,后通风30min);将干热器或水浴锅开启,°调至42尤;将摇床调至37尤、140r/min;从4C中取出含氨苄青霉素钠的LB培养皿(配制见附录二),置于超净工作台中,待用;°一2-80、制作冰盒个,在C冰箱中取出DH5a感受态细胞,置于冰上解冻,解冻后心管分装5〇-.5mL离L,余下感受态细胞及时放回80t:冰箱中用1m;3、取5pL目的基因与双酶切后质粒P42的连接产物(T4酶连或无缝克隆连接),加入到5〇LDH5a中,轻轻混匆,放入冰中冰置30min;M21 北京协和医学院硕士研究生学位论文°4、将冰置完成的产物放入42C干热器或水浴锅中,热击90s,再冰置2min;(进入超净工作台中完成第5)、7步5、取20〇mLLB培养基配制见附录二加入到再冰置完成的产物中,然后将其放()°入37C、140r/min摇床中,摇动复苏30min;6、将上步得到的产物进行离心:3500r、inpm室温、3m;7、弃100L上清1.5mL掉p,将离心管内剩余成分轻轻吹打混匀;8、拆开培养皿,将吹打混匀的样品吸出,分散加入到培养皿中,向培养皿内倒入“”4-6颗灭菌的小玻璃珠,然后上下、左右呈十字晃动培养皿,均匀涂布样品;°9、做好标记,将涂好的培养皿倒置放入37C培养箱中(培养箱中放适量水),过夜培养,第二天观察培养皿是否长出阳性菌落。2.3.6重组质粒的获取转化后第二天,如果培养皿长出阳性菌落,那么在很大程度上说明目的基因与双酶切后质粒P42已成功连接,组成了重组质粒,可以进行重组质粒的获取;如果培养皿上没有长出阳性菌落,则需要分析具体原因并重复之前步骤。重组质粒的获取方法如下:°-1、开启超净工作台(紫外消毒30min,后通风30min),从20C中取出氨苄青霉素钠溶液,放入超净工作台,室温下解冻;(在超净工作台中完成第2、3步)2、取2支12mL培养管,各加入4mL2YT培养基,再加入4|jL氨苄青霉素钠溶液,混匀;3一、在转化后长出阳性菌落的培养皿中用灭菌的牙签或手动移液吸头挑取2个单一的菌落,,然后将牙签或手动移液吸头放入上步的培养管中轻轻盖上培养管的盖子,用封口膜封住培养皿;°4、将培养皿放于4C保存,将培养管放入摇床中,设置参数:37C、220r/min,过夜摇菌。(第二天)5、开启超净工作台(紫外消毒30min,后通风30min),从摇床中取出过夜培养的菌液.5mLL菌液,在超净工作台中用高压灭菌的1离心管分装750p,再加入250pL已高压灭菌的50%甘油(配制见附录二),配制成甘油菌(DH5a),放-80T:保存,另取50〇mL菌液送公司进行测序(也可将后续提取的重组质粒做样本送测序);“”6、剩余菌液按2.3.1质粒P42的获取操作步骤提取、保存重组质粒。22 北京协和医学院硕士研宄生学位论文2..37重组质粒的鉴定所有获取的重组质粒均以菌液或提取的质粒形式送昆明硕擎生物科技有限公司进行测序鉴定。2.8.3嵌合蛋白的空间结构预测基于各个嵌合蛋白的氨基酸序列,我们通过在线蛋白质空间结构预测工具SW-ISSMODELhtp//issmlex.orinteractive(:swode.pasyg/)对嵌合蛋白质的空间结构进行预测。23 北京协和医学院硕士研宄生学位论文2.4实验结果2.4.1含P结构域载体质粒P42的鉴定?(Se-用限制性核酸内切酶plHF、Clal)对质粒P42双酶切。1%琼脂糖凝胶-电泳结果显示,在50007500bp可见有明显的条带(图2.3),与预期双酶切后质(约5930bp粒P42长度)相符。b<p)71500—500030001500■1000■500■麵:&图2.3质粒P42酶切后凝胶电泳分析Figure2.3AnalysisofdigestedplasmidP42bygelelectrophoresis,:1、酶切的质粒DNA为1系为30,1%琼脂糖凝胶,100V、30min:注[jg,酶切体pL酶切样品全部电泳”“M2、代表DNA分子量Marker,下同。2.4.2酶切获取EV71的中和表位基因片段?-用限制性核酸内切酶(SpelHFClal)对4个含串联表位目的基因的质粒进、--行酶切,70被切下,在100。2%琼脂糖凝胶电泳结果显示只有目的基因片段SP55250一bp出现与预期长度相致的条带,其3个质粒均未被酶切开(图2.4),疑似基因合成过程中,部分酶切位点上的碱基被甲基化或其它影响酶切的修饰。////^^^#bp()2000—F250—H'-0塗SP557010.图2.4串联表位目的基因的获取Figure2.4Theacquisitionofthetargetgenescontainingtandemepitopes,、。:酶切各质粒DNA均为体系为3〇L全部电泳,2%琼脂糖凝胶100V30min注1Mg,酶切m,酶切样品24 北京协和医学院硕士研宄生学位论文2.4.3PCR扩增EV71的中和表位基因片段因3个含串联表位目的基因的片段无法从双酶切获得,故我们设计了无缝克隆+SP--+SP-引物,将它们从基因合成的质粒中(PWSV557028、pWSV5528、+SP-)PWSV7028通过PCR扩增的方式扩增出来。2%琼脂糖凝胶电泳结果显示,-()扩增后在预期长度位置(100250bp)出现了明显的目的条带图2.5。〇?>〇%M,500一J250,图2.5串联表位目的基因的获取Fiure2.5Theacuisitionofthetaretenescontainintandemeitoesgqgggpp:PCR体系:25JL,循环:40次,PCR完成后样品全,2%琼脂糖凝胶,mn。注部电泳100V、30i(244重组..质粒测序验证,.17我们总共构建了7个重组质粒见表2。测序结果提示EV1各单表位和串联表位都被正确地克隆到质粒P42P结构域loop2的SpeI和ClaI酶切位点之间,我们成功地构建了7个含诺如病毒P结构域和EV71中和表位嵌合基因的重组质粒。测序峰图结果如下(图2.6):表2.1构建的7个重组质粒Table2.1Theinformationof7recombinantplasmids重组质E的片段目的蛋A分子歎(kDa)日的片ta衡w来办源?|目||丨目的连接方式舶标签+GST-t名称(ta/GSTa大小(bp>gg)?P42P.domanin/NoV993/GST62.4卜363?P42+SP55SP55/EV7145T4_连GST63..9卜376P42+SP70GST?64SP28/EV7145T4酶迮.1卜37.8P42+SP28SP70 ̄ ̄/EV7139T4_连GST63.6/37.3--P42+SP5570-28SPSP70SP9ST69-552无缝克降G.042.8、、28/EV711/?--P42+SP5570SP5566.7/40.4、SP70/EV71135T4酶连GST ̄-+-P42SP5570SP55.9.SP28/EV71129无缝克降GST66.2/39--+-P42SP7028SP70SP28./EV71129无缝克降GST66.4/402、25 北京协和医学院硕士研宄生学位论文'ATCC6^CGT?CCACTA6GGCG^TCTCTGGCTTGGCGCVACATTATC6GCCCCGCGACaiiiiiiiiiiili0200210220230240250CCCTAGt'*AtaCCCGATTCGTGCAAA/AGG*CTGtGA|CCGCCGCGMaTCTATbilliiliteiiliiMilli;〇:mzan:;2dijA'ACCACTAGT6GTACCGGCACC66XTCTCCCCGCC6TACCGATCGATA1190200210220330-'-^.T-ar''--rrSTir^XXVCT/GIXOS-OXGTGiCCG?£TeG:.&aa:^UcaCGGrGGrOSGG.GCGEGGCGeGOrcerCGGGrGarX(50TCG6GC03Gr;GGGGWanseraGGGGCGGrar^caK^GEarXlC^OMS:OUGCircriMOXTCGC&O,;纏‘ki咖"'''?''!i^?**ACCACT*6CGGGCCGTCCGGCGGC6CGC:::CGGGGGGGG66CG6GGCG66GCCGG6GGGGOCC^CCGCCC6GGl:GG6C:GG:CGtCCGG^Cs___L趣赢義1902002102202302402S0260270280290300310320330''r^CACCACTAG->'CG「ATTCCGGGCC(TGC;C:GGCGGC6GGCCCCGGGIGG:G:GGCGGC6GTGGCCGGTG6GGGGCTCTGGTCCG6CACCGC;CvCCCGCCGCGA7ACCCCGGGG-323303020021022023021025026027028029030031004*'CAGGC■GGGGGGG'''aAC(:CGG:GGGGCGGCGGGGGGGG:GGCGGQCCGGfGG;CC6G:GCGC6CGAaA:GcCCiiM21?3200200290300?0320330200022002405267201图2.6重组质粒测序峰图F.tttli.igure26Sequencingchomaogramofrecombinanpasmds++(a.P42SP55b.P42+SP70.),cP42SP28,-d--+SP-+SP55-+SP70.P42+SP557028e.P425570f.P4228.P4228(,,,g)注,、、。:测序引物为#166阴影部分为测序所显示的单表位(a、b、c)和串联表位(d、efg)的核苷酸序列26 北京协和医学院硕士研宄生学位论文2.4.5嵌合蛋白的空间结构预测-运用在线蛋白质空间结构预测工具SW,ISSMODEL我们对设计构建的7个嵌合蛋白的空间结构进行了预测,(.7)结果显示图2,无论是单表位还是串联表位(虚线标识的红色部分),它们都能凸出展示在Pdimer(蓝色部分)的表面。Pdmer+SP28P+SP55Pdidime+SP70pdimerrimerii§p+---+-P70+SP55-7028PdPdimerimer+SP5570Pd28dimerSP28imerSP55图2.7EV71各表位和诺如病毒P结构域嵌合蛋白的空间结构模型Fiure2.7StructuralmodelsofchimericroteinsofEV71neutralizingpgepitopesandnorovirusPdomain.注--:虚线标识为EV71的各表位。片状结构为p折叠片,螺旋形结构为a螺旋,线状结构为无规则卷。2.5本章小结一本章的主要内容是进行嵌合蛋白的分子设计和重组质粒构建,为下步的蛋白表达和纯化工作奠定基础。在实验方法上,运用到了许多分子克隆的基本技术,包括酶切,我们成功地将各个目的基因片段克、PCR、酶连、转化等。测序结果表明隆到了质粒P42的预期位置,总共构建了7个重组质粒。嵌合蛋白的空间结构预测表明,我们构建的嵌合蛋白中,EV71的各个单表位及串联表位均能凸出地展示在诺如病毒P结构域的表面。27 北京协和医学院硕士研宄生学位论文第3章嵌合蛋白的表达和纯化3.1引言基因表达系统主要包括了原核表达系统和真核表达系统,它们都有各自的优缺点,。原核表达系统是最早使用、最成熟的表达系统本研宄采用的是原核表达系统中最常用的大肠杆菌表达系统,该系统具有外源基因表达产物水平高、细菌生长速度快,DE3。BL21DE3、操作简便等优点常用的表达菌株为BL21是Lon蛋白水()()解酶、omPT外膜蛋白水解酶缺陷型的菌株,因此,外源蛋白在该菌株中表达具有更局的稳定性。对转入了重组质粒的BL21(DE3)进行培养,然后加入IPTG进行诱导,菌体内的表达质粒便可以表达出目的蛋白,。用超声波或者溶菌酶破碎菌体就可以使目的蛋白从菌体内部释放出来。破碎后的菌体通过离心会分离出上清和沉淀,如果目的,那么表示蛋白可溶性好,蛋白纯化相对比较高效,可蛋白存在于上清中、简便以,,无需复性利用亲和磁珠、亲和纯化柱等进行纯化纯化出的蛋白保持原有的状态;一如果目的蛋白以包涵体形式存在于沉淀中,般需要通过高浓度的尿素或盐酸胍等进行变性处理、纯化,然后再复性,纯化的方式较为繁琐、复杂,所以从上清中获得目的蛋白的方法最实用。用少量纯化的目的蛋白进行免疫印迹分析,可以初步鉴定出目的蛋白的免疫原性,对后续大量纯化目的蛋白具有指导意义。GST标签蛋白的纯化前期需要用亲和的方式获取含标签的嵌合蛋白,后期需要用Thrombin除去GST标签,然后还需要除去溶液中Thrombin,这样才能得到纯度高的不含标签的目的嵌合蛋白。在本章中,我们首先对前期所构建的7个嵌合蛋白进行诱导表达,发现表达后的7个嵌合蛋白均以部分可溶的形式存在于超声波破碎菌体后的上清中。然后,通+SP55--过大量亲和纯化的方式,我们获得了诺如病毒P结构域蛋白和Pm7028嵌合蛋白,这两个蛋白都能自发形成直径约20nm的颗粒。本章的工作为后期的动物免疫研宄奠定了基础。3.2实验材料3.2.1质粒和感受态细胞’原核表达质粒P42来自于美国辛辛那提儿童医学中心(CinctlrinnaiChidensHospitalMedicalCenter),由本实验室保存;+3「+3?+3?28+3?55-经测序验证后的重组质粒卩4255、?4270、卩42、?42---+SP55-7028、P42+SP5570、P4228、P42+SP7028由本实验室构建和保存。£.co//BL21DE3感受态细胞购自北京全式金生物技术有限公司。()28 北京协和医学院硕士研究生学位论文3.2.2剂和试剂盒主要试剂和试剂盒(1)mm货号氨苄青霉素钠上海翊圣生物科技有限公司60203ES10TryptoneOxoidLP0042YeastExtractOxoidLP0021氯化钠四川西陇化工有限公司/TG-tIPSerile天根生化科技(北京)有限公司RT10801()PBSTabletsAMRESCOE404Phen--ylmethanesulfonylfluorideSigmaAldrichP762625GSodmDodecSu-lfaSDS1iuylte()AMRESCO022700GAmmoniumPersulfateAPSSolarbioA8090()TR-ISAMRESCO0497500GG-lycineAMRESCO01671KGS-Acrlamide40%sotiAldiluionarchV900848y,gmTEMEDAMRESCO076-25ML1A-lbuminBovineVBiosharpA3912脱脂奶粉完达山乳业股份有限公司/?SuperSignalWestPicoThermoFisher34077ChemiluminescentSubstrate-2MercaptoethanolAMRESCO0482BromophenolBlueAMRESCO0449PrestainedProteinLadderThermoFisher26616comleteULTRAtpTablesRoche05892970001?TWEEN20AMRESCO0777-1L?T--ritonX100SAldrichV900502igma---DLDithiothreitol(DTTSiaAldrich4381610ML)gmEDTAAMRESCO0-1051KGLeSma---ysozymigAldrich6297110GF?--BenzonaseNucleaseSAldrichE014igma125KU29 北京协和医学院硕士研究生学位论文主要试剂和试剂盒(2)货号盐酸胍国药集团化学试剂有限公司30095516乙酸(冰醋酸)四川西陇化工有限公司/盐酸重庆川东化工集团有限公司/()Thromb--inGE27084601Thrombin上海翊圣生物科技有限公司20402ES03-NaHCOsSigmaAldrichV900182-r-NaHP0Si24igmaAldch20908A7P0ma-NaH24SigAldrichS8282考马斯亮蓝染色液南京金斯瑞生物科技有限公司L00687R考马斯亮蓝脱色液南京金斯瑞生物科技有限公司L00687R甲醇四川西陇化工有限公司/异丙醇四川西陇化工有限公司/GSTRabbitmAbCellSignalingTechnology#2625An--timouseIGHRPlinkedg,CellSliechno7076ignangTlogy#Antbodiy--AntirabbitIGHRPlinkedg,CeinaTechl7074llSglingnoogy#Antibody抗EV71兔血清医学生物学研究所IBradford蛋白浓度测定试剂盒生工生物工程股份有限公司P00063.2.3实验仪器主要实验仪器(1)型号?GSTaFF5mLGE--p17513001()--HiiTra巳ezamdineFF1mLGE17514301p()?Beave-rBeadsGSH海狸纳米科技苏州)有限公司706015(紫外检测仪上海琪特分析仪器有限公司QT98液相色谱数据工作站上海琪特分析仪器有限公司QT200030 北京协和医学院硕士研究生学位论文主要实验仪器(2)型号BT-蠕动泵兰格恒流栗有限公司1002J超净工作台苏州安泰空气技术有限公司SW-CJ-2F超低温冰箱ThermoFisher902海尔电冰箱青岛海尔股份有限公司649WE振荡培养箱上海旻泉仪器有限公司MQD-A3RCentrifuge581OREppendorf581OR?-AmiconUtr1Centrifualla5gMillioreUFC903008pFitrDileevces?Am-iconUratutlt4CenrifgalFilerMiirllpoeUFC803008Devices-MiniShaker海门市其林贝尔仪器有限公司QB8002实验室PH计METTLERTOLEDOFE20-台式全温震荡器上海精宏实验设备有限公司TQ2312一电热恒温培养箱上海恒科学仪器有限公司DHP-9402分析天平SartoriusCubis-超声波细胞粉碎机宁波新芝生物科技有限公司JY92IIDN电动吸引器上海祁鑫医疗器械厂YX920S四维旋转混合仪海门市其林贝尔仪器有限公司BE-1100TecaiiM200canM200ninfnteproTepro-HotPlateStrirrerLabnetPC420DChem-iDocMPImagingSystemBioRad1702820?XLockM-CeinillSureCellThermoFisherEI0001ElectrophoresisSystem??---BiRa1ioRadTransBlotTurboSystemBod704150---MBi1iniPROTEAN?TetraoRad165800TransmissionElectronHTACHIIHT7700Microscope31 北京协和医学院硕士研宄生学位论文3.3麴摊3.3.1转化(BL21DE3)()?转化一(第天)1、,)开启超净工作台(紫外消毒30min后通风30min;将干热器或水浴锅开启,°°调至42C;从4C中取出含氨苄青霉素钠的LB培养皿,置于超净工作台中,待用;°一-2、制作冰盒,个,从80C冰箱取出BL21DE3感受态细胞置于冰上解冻,解()下感受态细胞及时放回-冻后用1.5mL离心管分装3〇L80t:冰箱中m,余;3、取3jL,测序验证后的重组质粒溶液,加入到3〇mLBL21(DE3)感受态细胞中|轻轻混勾,in再放入冰中冰置30m;4、将冰置完成的产物放入42t干热器或水浴锅中,热击90s,然后再次放于冰中,冰置2min;(进入超净工作台中完成第5、7、8步)°5、取200|JLLB培养基加入到再冰置完成的产物中,然后将其放入37C、140r/min摇床中i,摇动复苏30mn;6、将第5步得到的产物进行离心:3500rpm、室温、3min;7、弃掉10〇mL上清,将1.5mL离心管内剩余成分轻轻吹打混匀;8、拆开LB培养皿,将吹打混匀的样品全部吸出,分散加入到培养皿中,再向培皿内4-6颗高压灭菌的小玻璃珠,养倒入,然后盖上培养皿,用手按住培养皿“”字样晃动呈上下、左右十,均匀涂布加入的样品;9、做好相应标记,将涂好的培养皿倒置放入371培养箱中(培养箱中放适量水)过夜培养,第二天观察培养皿是否长出阳性菌落。?菌种保存(第二天)如果培养皿中没有长出菌落,则需要分析具体原因,重新进行转化;如果培养皿中长出了阳性菌落,则可以挑取阳性菌落进行细菌培养和菌种保存,具体方法如下:(-1、紫外消毒30mi201中开启超净工作台in,后通风30mn),从取出氨苄青霉)素钠溶液(100mg/mL,放入超净工作台中,室温下解冻;(在超净工作台中完成第2、3步)2、取1支12mL培养管(无菌),加入2mLLB培养基,再加入2L解冻的氨苄M32 北京协和医学院硕士研宄生学位论文青霉素钠溶液(100mg/mL),混匀;3、在转化后长出阳性菌落的培养皿中用灭菌的牙签或手动移液器吸头挑取1个菌一落,然后将牙签或手动移液器吸头放入上步的培养管中,轻轻盖上培养管的盖子;4、将培养管放入摇床中,设置参数:371、220r/min,过夜摇菌;°5、将用完的培养皿用封口膜(ParafilmM)封住,放于4C保存。(第三天)6、开启超净工作台(紫外消毒30min,后通风30min),从摇床中取出过夜培养的=菌液:1:3.5mL,在超净工作台中用按菌液甘油(50%)的比例将所有菌液用1离心管都分装,即15〇mL菌液,再各加入5〇mL已高压灭菌的50%甘油,配制-成20〇mL/管的甘油菌(BL21(DE3)),放8CTC冰箱保存,使用过的培养管倒入84消毒液或70%酒精进行消毒处理。3.2蛋白表达.3,获得阳性菌落的细菌菌种后先用菌种培养小量的菌液分析是否通过IPTG诱导能有目的蛋白的表达,再进行后续的大量表达和纯化蛋白。本研宄小量蛋白的表达为2mL,参考大量蛋白的表达方法,缩小体积即可,大量蛋白的表达的方法如下:一(、)第天:配制培养基预摇菌1、配制培养基:1取10个1L三角瓶和1个250mL三角瓶,用蒸馏水洗净,并高压灭菌,)干燥后用于配制LB培养基;21L三角瓶每瓶配制200mLLB培养基,250mL三角瓶配制50mLLB培养)一基,瓶口用两层纱布加层牛皮纸盖住,并用橡皮筋缠住,然后将培养基髙压灭菌(12H、20min)后备用。2、预摇菌:-1)开启超净工作台(紫外消毒30min,后通风30min),从20t:中取出氨苄青霉素钠溶液(100mg/mL),放入超净工作台,室温下解冻;2在己高压灭菌并冷却至室温的50mLLB培养基中(250mL三角瓶)加入)°L氨-50p苄青霉素钠溶液(100mg/mL),混匀,取1管(200jL)80C冰|箱保存的重组质粒甘油菌(BL21(DE3)),解冻后全部加入到50mLLB培,轻轻摇匀养基中;3将250mL三角瓶放入摇床中,设置参数:37七、220r/min,过夜摇菌。)(第二天:转接、诱导)33 北京协和医学院硕士研究生学位论文3、转接:一1取第天已高压灭菌后的10瓶LB培养基(1L三角瓶),每瓶加入200jL)|氨苄青霉素钠溶液(100mg/mL),混匀;2)用电动移液器和灭菌的吸管吸取过夜预摇的菌液分装到1)中配好的10瓶LB培养基中,分装量为5mL/瓶;3)分装完成后,瓶口只留2层纱布,并用橡皮筋缠住纱布,然后将三角瓶放°入摇床中,设置参数:37C、220r/min,摇菌。4、诱导:一-1摇菌约6h后,开启酶标仪,准备96孔板个,随机从35瓶的200mL)菌液中取出300pL加入到96孔板中,10〇mL/孔,即每个取样瓶菌液有3个复孔,加入时尽量不要产生气泡,用酶标仪检测加样各孔中菌液的OD600值,取各复孔的平均值即为对应瓶中菌液的OD6C0值;一-02值平均值达0.45.5左右时)当各取样瓶中菌液的OD6〇〇,随机从瓶中取出1mL菌液到1.5mL离心管中,待用,然后向各瓶中加入48〇mLIPTGG终溶液(IPT浓度为0.5mM),调整摇床参数为:22X:、220r/min,过夜摇菌,诱导目的蛋白表达;3)将取出的1mL菌液离心:12000g、室温、5min,吸尽上清并弃掉,菌体°-C沉淀80冰箱保存,该菌体用作未诱导蛋白表达的阴性对照。(第三天:制样、收菌体、考染分析)5、制样:°-Cx1)从20冰箱中取出6LoadingBufer(配制见附录二),室温下解冻;从°-80C冰箱冰箱中取出第二,室温下解冻天保存的阴性对照菌体沉淀;开启°干热器或水浴锅,温度调至100C;-2从每瓶过夜(1618h)摇菌的菌液中取出1mL菌液到1.5mL离心管中,)做好对应标识,并离心:12000、室温、5ming,吸尽上清,保留菌体沉淀;3将所有获得的菌体沉淀(11管)用100LPBS重新悬浮(配制见附录二),)M><,jLLoad不应留有小块菌体完全解冻的6inBufer,震荡30s再加入20,|g混勾;°4)用微型离心机将所有管内的液体离心至管底,然后全部置于100C干热器一in(1min后开启管盖次或水裕锅中,煮沸1〇m,再盖住,以此来避免管盖崩开);5)煮沸完成后,取出各管,室温冷却约2min后离心:12000g、室温、3min,完成制样。34 北京协和医学院硕士研究生学位论文6、收菌体:1用50mL离心管分瓶、分次分装剩余的过夜摇菌的菌液,每次分装后进行)离心:12000g、4t:、10min,倒掉上清,保留菌体沉淀,即最后每管中含有200mL菌液所得菌体;2菌液分瓶、分次离心完成后,用20mLPBS重悬每个50mL离心管中获得)-、、的菌体,再次离心:12000g4110min,倒掉上清,菌体沉淀保存于8CTC冰箱中或立即使用,完成收菌体;3每个使用过的三角瓶用84消毒液浸泡后,再用蒸馏水清洗干净,以便下)次继续使用。7-、SDSPAGE和考染分析:一配胶-PAGE+1:配制10孔、1.0mm厚的SDS凝胶块(8%分离胶5%浓)缩胶,配胶方法见附录二);2上样,LMakeMt:安装好蛋白电泳装置按顺序在凝胶的上样孔中加入Sprr)‘”存放一),然后取制样制得的样品各5mL依次加入到凝胶的下个上样孔°-中,上样完成后的样品放80C冰箱中保存;3电泳:将电泳装置接通电源进行电泳,先80V,30min,再150V,60min,)x直至凝胶中6Loadingbufer所带入的溴酚蓝线条不可见;4考马斯亮蓝染色分析(考染分析):电泳完成后取出凝胶块,切掉浓缩胶的)部分,,保留分离胶并将分离胶放入考马斯亮蓝染色液(考染液)中进行-,间断用微波炉加热进行快速染色2h,染色,约1后回收考染液换脱色液2-3h后回对分离胶胶块进行脱色,间断用微波炉加热进行快速脱色,约收脱色液,然后在紫外仪中用相机对分离胶胶块成像,观察是否有预期分子量大小的目的蛋白条带出现。3,3.3破碎菌体破碎菌体可使用超声波或溶菌酶。小量菌体的超声波破碎用于鉴定目的蛋白是存在于菌体破碎后离心所得的上清还是沉淀中,大量菌体的超声波破碎及溶菌酶的裂解用于纯化前粗蛋白样品的制备:,具体方法如下?小童菌体的超声波破碎1、取蛋白表达时未诱导、诱导的各1mL菌液离心(12000g、室温、5min)所得的菌体沉淀,用1〇〇LPBS重新悬浮菌体沉淀并加入1JL蛋白酶抑制剂PMSFp|(100mM,配制见附录二),在冰浴下对重悬菌体进行超声处理,超声波细胞粉碎机设置参数为:#3变幅杆,15%功率,工作2s,间歇2s,超声10min;35 北京协和医学院硕士研宄生学位论文2、超声处理完成后肉眼可见菌体悬液较超声处理前变清亮,对悬液进行离心:12000g、4尤或室温、5min;收集离心后的上清100jL,加入20jL6xLoadin|(gBufer,混匀,离心后所得的沉淀用100pLPBS重悬,加入2〇L6xLoadinMgBufer,混匀,即制成超声后上清、沉淀2个样品;3、将上步所得2个样品进行考染分析。?灶菌体的超声波破碎“”1、用3.3.2蛋白表达的方法收获菌体;°2-、取200mL菌液所得的菌体(经考染分析存在目的蛋白表达80C;冰箱取出时需要解冻15min左右),用20mLPBS重新悬浮,不应留有小块菌体,并加入200pL蛋白酶抑制剂PMSF(100mM),在冰浴下对重悬菌体进行超声处理,超声波细胞粉碎机设置参数为:#6变幅杆,,30%功率,工作2s间歇2s,超声30min;3、超声处理完成后肉眼可,见菌体悬液较超声处理前变清亮对悬液进行离心:18000g、4t:、30min,保留上清,该上清即是纯化前粗蛋白样品。?溶菌酶破碎菌体”“1、用3..32蛋白表达的方法收获菌体;°2-、从80C200mL菌液所得的菌体(经考染分析存在目的蛋白表达冰箱中取出;-80^冰箱中放,室温下解冻15m收获菌体至少在in)in左右置30m;3-、按照100mL菌液所得菌体加入10mLPBSL(含溶菌酶,配制见附录二)的比例加入PBS-L并进行菌体重新悬浮;4、将含重悬后菌体的50mL离心管固定在旋转混合仪上,室温下,旋转混合30min,使菌体得以充分破碎;°5、将菌体破碎完成后的悬液进行离心:18000g、4C、30min,保留上清,该上清即是纯化前粗蛋白样品。?3.3.4BeaverBeadsGSH磁麟化蛋白先用磁珠小量纯化粗蛋白样品中的目的蛋白,为后续的蛋白纯化提供参考,具体方法如下:1、缓冲液:1)BufferA(Bindinguffer):PBS,7.4BpH-2BufferB(ElutionBufer):50mMTrisHCI,20mM还原型谷胱甘肽,pH8.0)(现配现用,放置于冰上或室温)3Buf-ferC:0.1MTrisHCI0.5MNaCIH8.5,,p)36 北京协和医学院硕士研究生学位论文4BufferD,:0.1MCH3COONa0.5MNaCI,.5)pH4“2、粗蛋白样品制备:收集100mL含目的蛋白表达的菌液所得菌体,按照大量菌”体的超声波破碎方法分离出1〇mL超声后上清液,并用0.45jm滤膜过滤,所|得滤液即为粗蛋白样品;3、磁珠预处理:1)取3mL磁珠悬液于15mL离心管中,再将其置于磁性分离器上,待溶液变澄清后,移去磁珠保存液;2)加入10mLBuferA到上述装有磁珠的离心管中,盖紧盖子,漩涡震荡15s,使磁珠重新悬浮,,,再将离心管置于磁性分离器上磁性分离移去上清液;重复此步骤2次;4、目的蛋白与磁珠结合:1将粗蛋白样品,盖紧离心管盖,)1〇mL加入到装有预处理磁珠的离心管中将离心管置于漩涡震荡器上震荡15s,然后置于旋转混合仪上,室温旋转混合30min;2)将离心管置于磁性分离器上进行磁性分离,移出上清液,从磁性分离器上取下离心管进行后续洗涤步骤。5、磁珠洗涤:1)加入10mLBuferA到装有磁珠的离心管,旋转混合2min,磁性分离,移去清洗液;2加入,J10mLBuferA到装有磁珠的离心管中使磁珠重新悬浮将磁珠悬液转移至新的离心管,避免原离心管壁管壁上非特异性吸附的蛋白污染目的蛋白,,移去上清液磁性分离;6、目的蛋白洗脱:1加入ImLBuferB(可根据需要改变洗脱体积调整目的蛋白浓度)于离心),室温旋转混合2min管中,盖紧离心管盖,然后将离心管置于旋转混合仪上;2)磁性分离,收集洗脱液到1.5mL离心管中,即为纯化的目的蛋白样品,取样进行考染分析;7、磁珠清洗:先在使用后的磁珠中加入10mLBuferC,漩涡振荡60s,磁性分离,除去上清液;再加入lOmLBuferD,漩润振荡60s,磁性分离,除去上清液;重复该步骤2次。8、磁珠保存:1)完成清洗操作后,如果需要继续使用磁珠用于蛋白纯化,则用BuferA洗 ̄于同种蛋白纯化涤23次后,用; ̄2如果不需要继续使用3次后,),则用20%乙醇洗涤磁珠2再加入20%乙°醇到磁珠中使总体积为10mL,保存于4C。37 北京协和医学院硕士研宄生学位论文9、考染分析:取纯化过程中收集的样品制样进行考染分析,主要看收获的蛋白是一否与预期的目的蛋白的分子量大小致以及蛋白纯度。3.t.35Westernblo分析对磁珠纯化获得的目的蛋白样品进行Westernblot分析,具体方法如下:一(第天)1、样品准备:1)用Bradford法测定磁珠纯化收获的目的蛋白溶液的浓度;2取一一一定量目的蛋白溶液浓度和同,进,使各目的蛋白均化到同体积行)SDS-PAGE制样;2-PAGE和考染分析、电泳:将制样的样品进行SDS;3、转膜:,、、、)1电泳结束前约10min准备转膜用物品(转膜仪海绵滤纸NC膜等,)一xT将已裁至合适大小的NC膜切掉小块角然后浸入IransferBufer(配制见附录二)中,浸泡约10min(整个过程中用镊子夹取NC膜的边缘,尽量不要接触NC膜的表面PVDF膜时为甲醇浸泡-3m)、1in,;使用海绵滤纸也需要用1^TransferBufer润湿,并排除海绵中的气泡;2一电泳结束后,将凝胶取出,去掉浓缩胶,在分离胶的左上角切掉小块做)标识用(Marker在左边),按海绵、滤纸、凝胶、NC膜、滤纸、海绵的顺?-m序放入XCellSureLockMiniCellElectrophoresisSyste(转膜仪)中一(,胶块的切角放于右上角,NC膜切角与胶块的切角放置方向致)安装好转膜装置,45V、1h转膜(或7V过夜转膜);4、封闭:1)用PBST溶液(配制见附录二)配制5%封闭液(配制见附录二);2)转膜完成后,取出己经附着有目的蛋白的NC膜(切角在左上角时,正面即蛋白附着面),将其放入封闭液中室温下封闭1h(蛋白附着面宜朝下);一5、孵抗:SA一1用2.5%B溶液(配制见附录二)配制适当比例的抗溶液);2,取出封闭完成的NC膜,用PBST轻轻冲掉残留的封闭液然后将其放入)°一一抗溶液中C过夜孵育,蛋白附着面朝下,4抗;(第二天)6、洗膜:°一1回收抗溶液,可重复使用,4C保存;)2)将NC膜用PBST漂洗3次,10min/次,蛋白面朝上;38 北京协和医学院硕士研究生学位论文7、孵二抗:1)用2.5%脱脂奶粉液(0.5g脱脂奶粉+20mLPBST)配制适当比例、相应抗性的二抗溶液;2)将漂洗完成的NC膜放于二抗溶液中,蛋白附着面朝下,室温下孵育1h;8、洗膜:1)弃掉二抗;2将NC膜用PBST漂洗3次,20min/次;)9、显色成像:?1SlCiliS取出SuperignaWestPicohemumnescentubstrate显色试剂盒,)按NC膜大小配制适量显色液;2)将漂洗完成的NC膜从PBST中取出,轻轻甩掉膜上残留的液体,然后将一其平整的放到张透明,将配制好的显色液均匀的滴加、干净的塑料膜上-3min到NC膜上,反应2;3)用镊子夹起NC膜(勿夹含目的蛋白区域),轻轻甩掉膜上残留的显色液,一再次将其平整的放到透明、干净的塑料膜上,并在NC膜的上方再盖层透明、千净的塑料膜iDoMP,铺平整,然后放入凝胶成像系统中(ChemcImagingSystem),调整参数进行曝光成像,曝光时间视图像信号强弱而-定,约310min;4根据曝光形成的图像进行结果分析。)?3.3.6GSTrapFF(5mL)柱纯化蛋白?本研宄采用GSTrapFF(5mL)纯化柱与上海琪特分析仪器有限公司的自动(1)液相色谱分离层析仪组合进行蛋白纯化,该仪器主要由三个部分构成:蠕动泵,用于调控缓冲液的流速,(2)紫外检测仪nm,,检测穿过溶液的280吸光度值用(3),于判断溶液中是否有蛋白质的存在,液相色谱数据工作站收集和转换紫外检测仪的信号,传导至计算机,利用配套软件形成可视化的界面,具体纯化方法如下:1、缓冲液:1Bindinuffer:PBS,H7.4;)gBpt-2E,luionBufer:50mMTrisHCI,20mM还原型谷胱甘肽pH8.0(现配现)用,放置冰上或室温);3StoraBufer:20%乙醇。)ge2、粗蛋白样品制备:取超声波或溶菌酶破碎菌体后离心(18000g、4t:、30min),并用滤膜(0.22m/0.45Mm)过滤得到的上清M;3?、平衡柱子.39 京协和医学院硕士研究生学位论文一1用塑料软管连接好蠕动泵、纯化柱、紫外检测仪,可在柱子的入口处加)0个.22jm/0.45,连接柱子时,软管内应充满缓冲液,尽量避免)Mm的滤膜空气进入柱子内部;2开启各个仪器及计算机配套软件,将蠕动泵流速调整为5mL/min,使蠕动)、泵吸取PBS通过柱子内部,对柱子进行冲洗平衡,约10min;3此时,计算机软件显示紫外吸收值为平稳的基线,流速不应过快,避免造)成柱子损坏;4、样品上样:1),并通过软管连接蠕动泵)将过滤后的上清(粗蛋白样品置于冰上;2,上样过程中计算机软件界面会显示出现明将蠕动泵流速调整为2mL/min)显高于基线水平的的紫外吸收值峰;,过柱后的液体即是穿透液5、洗涤柱子:1,/m上样完成后调整蠕动栗流速为5mLin);蠕动泵吸取PBS洗涤柱子约10min,直至紫外吸收值降到大约平衡柱子时的基线水平,以便除去未能与柱子特异性结合的杂蛋白;6、目的蛋白洗脱:1配制ElutionBufer,放置于常温或冰上);2调整蠕动泵流速为3mL/minElutionBuffer曰utionBufer),吸取,当穿过柱子后,计算机软件紫外吸收值会慢慢开始上升,出现洗脱峰,此时开始收集洗脱液,到紫外吸收值出现平台期时停止收集洗脱液,收集的洗脱液样品即是纯化的目的蛋白样品;7、柱子的清洗和保存:1洗脱完成后,调整蠕动泵流速为5mL/min,吸取PBS冲洗柱子,约10min,)直至紫外吸收值降到大约平衡柱子时的基线水平;220%0%蠕动泵流速不变,吸取酒精穿过柱子,使柱子内部充满2酒精,约)°5min,然后封好柱子,置于4C保存。3.3.7目的蛋白溶液的超滤本研宄选用Millipore公司的蛋白超滤管,根据的目的蛋白是否含GST标签选)择了两种不同标称分子量(NMWL的蛋白超滤管,30kDaNMWL用于带GST标签蛋白的超滤,10kDaNMWL用于除去了GST标签的蛋白的超滤,同时选择了4mL、15mL的两种不同的规格,超滤方法如下:1、预漂洗:在新开封的超滤管内管中加入蒸馏水(需用0.22miti滤膜过滤)浸泡约10min心滤出或直接倒掉蒸馏水,然后离;?2-、浓缩:分次加入12mL(AmiconUltra15CentrifugalFilterDevices)或3.5mL40 北京协和医学院硕士研宄生学位论文? ̄(AmiconUltra4CentrifugalFilterDevices)目的蛋白洗脱液到超滤管内管中,用离心机Centrifuge5810R的定角转头进行离心,离心条件为:4000g??--(AmiconUltra15CentrifugalFilterDevices)/7500g(AmiconUltra4CentrifualFilterDevices)、41、10ming;3一220、缓冲液置换:根据最后次离心后超滤管内管内剩余溶液的量,分次加入°倍该体积的PBS(需用0.22jm过滤4C预冷,)到超滤管内管中,继续进行j,直到最后收集到不产生沉淀的最小体积蛋白溶液离心,离心条件同上,即是目的蛋白溶解于PBS中;4-、12次离心完成后,离心管内管底部会开始出现淡黄色样高浓度蛋白溶液,需要用手动移液器轻轻吹打,此时淡黄色溶液会消失,溶液颜色容易变清亮,然后再继续加入洗脱液或PBS进行超滤,这样能尽量避免出现不溶性的物质,提高超滤蛋白的回收效率。3.3.8GST祕的除去本研宄中重组质粒表达出的融合蛋白己含有凝血酶(Thrombin)的蛋白酶切位点i,GST,可以通过Thrombn除去GST标签标签的除去方法如下:?蛋白酶切1、经超滤后获得足够量的含GST标签的目的蛋白,目的蛋白溶解的缓冲液为PBS;2、按1mg含GST标签的融合蛋白加入10UThrombin(GE)的比例计算需要加入的酶量;°3、将Thrombin与GST标签蛋白溶液混合均匀,22C酶切16h,期间轻轻摇动酶-5次和蛋白的混合液4,,或放入摇床转速180rpm;4SDS-PAGE、酶切完成后,取少量样品进行和考染分析,判断酶切效果。?获取不含GST标签的目的蛋白1、再纯化:?1)按照蛋白纯化的方法平衡GSTrapFF(5mL)柱子,?2将酶切完成的蛋白溶液进行上样,通过GSTrapFF(5mL)柱子后收集)穿透液并保存,穿透液中即包含了不含GST标签的嵌合蛋白,其它处理同前所述蛋白纯化;2、除去凝血酶:1)连接脱酶柱HiTrapBezamidineFF(1mL)和纯化仪,用5mL结合缓冲-HC液(0.05MTrisI0.5M7.4)平衡柱子1mL/min,氯化钠,pH,流速;41 北京协和医学院硕士研宄生学位论文平衡完成后“”2,将再纯化步骤收集的穿透液全部上样,流速ImUmin,同)样收集穿透液并保存,穿透液中即含有目的蛋白(己除去了GST标签和凝血酶Thrombin);3穿透液收集完成后,用5mL结合缓冲液冲洗柱子,流速1mL/min;)4-用5mL洗脱缓冲液(0_05MGlcineHCIH306M盐,.,或酸胍)洗脱)yp结合在柱子上的凝血酶(Thrombin),流速1mL/min,然后再用5mL结合缓冲液冲洗柱子,流速1mL/min;5)将储存缓冲液(0.05M醋酸,含20%乙醇,pH4.0)穿过柱子,使其完全°充满柱子后封住柱子,放置于4C保存。?蛋白超滤对收集的不含GST标签、不含Thrombin的目的蛋白溶液进行超滤,以提高目的蛋白浓度,此处不需要进行缓冲液的置换,对最后获得浓缩后的目的蛋白进行浓-,并通过SDSPAGE和考染分析进行纯度判断度测定,以便于后续实验。3.3.9目的蛋白性质的初步鉴定取10pL最后收集的浓缩后的目的蛋白溶液,经负染色后用透射电子显微镜 ̄(TEM,电镜)进行观察,查找是否存在有预期直径大小(20nm)的颗粒形成。42 北京协和医学院硕士研宄生学位论文3.4实验结果3.4.1目的蛋白的诱导表达为验证本研宄中所构建的7个重组质粒是否能在BL21(DE3)中表达目的蛋白,我们对己转入正确重组质粒的大肠杆菌BL21(DE3)进行培养,并在各自培养.5左右时加入菌液的〇D600值达到0IPTG进行诱导表达,过夜培养后收取菌体。-PAGE和考染分析发现通过SDS,经过IPTG诱导过后,本研究构建的7个重组质粒都存在蛋白的表达,且这些重组质粒所表达的蛋白分子量与我们预期的嵌合蛋-白的分子量基本相符,位于5572kDa之间(图3.1)。Etoes3pipNonSP55SP70SP28-+-+--IPTGM++72kDa-^55kDa-^.^Y.?**幽*?*?*bSP55++-+E—pitopesSP70+++SP28-+++ ̄ ̄--IPTGM++++腦-_<,<:55kDa-3-图.1SDSPAGE电泳分析蛋白表达a.各单表位嵌合蛋白的表达.,b各串联表位各嵌合蛋白的表达-Fiure3.1SDSPAGEanassotiexressonglyifproenspia.Theexressionofsinleeitopechimericroteinspgppb.Theexpressionoftandemepitopeschimericproteins注:1、取各表位重组质粒未诱导1mL,,0〇S,、诱导表达的菌液各离心后保留菌体用1mLPB重悬菌体再加入2〇L6xLoadm-inBufer,100^:煮沸10nSDS%浓缩胶)t样,Mgi:PAGE(8%分离胶+55pL电泳条件为:先80V、30m,,,。in再150V60min电泳完成后进行考马斯亮蓝染色及脱色“”2、代表蛋白质分子量MarkerNon代表诺如病毒P结构域蛋白,不含EV71的中和表位。;43 北京协和医学院硕士研宄生学位论文3.4.2表达目的蛋白的可溶性分析重组质粒所表达的目的蛋白位于细菌菌体内部,为了将菌体内部的目的蛋白释,我们首先用PBS将收获的菌体重新悬浮放出来,再通过超声波的作用来破碎菌-体,破碎后的菌体悬液经离心后分成上清和沉淀,我们对上清、沉淀均进行了SDSPAGE.和考染分析,发现预期分子量大小的目的蛋白在上清和沉淀中都存在(图32)。P42P42+SP55P42+SP70P42+SP28一一++一+-+TGIPTIPGgbM#MJ#V,#MJ#M^#^***-WV?f一_-72kDa_Fl72kDaiHH锋^W|p|_JL一^鱗55kDa-bbkUa%*麵55kDa-^^金||^餘^d-“2pr?冒冒-爾画霸響+-+-P42+SP55-70-28P42+SP55-70P42SP5528P42SP7028 ̄— ̄- ̄+++IPTG_±_IPTG,M^#MM#M^#—^i:^一?^M*?5J^*aaw?mmmme#?W:SSts_—,72a-聊3-一kD*_蘭士'5^‘^2ka--B?55D55kDa?|2疆Swg《■>||疆jiI^1lJ響-图3.2SDSPAGE分析目的蛋白的可溶性表达-Fliiigure3.2SolubleexpressionanayssofthetargetprotenbySDSPAGE、mL,10mLjLPBS重悬菌注、,:1取各表位重组质粒未诱导诱导表达的菌液各1〇〇离心后保留菌体用|体,加入100LPMSF(100mM),冰浴超声20min(#6探头,30%功率,工作2s,停歇2s);px2,,6in、取超声后的悬液10〇L,离心后分出上清、沉淀沉淀用lOOLPBS重悬各加入2〇MLLoadgm^°-+ur,Bfe到上清和重悬沉淀中,C煮沸10min;SDSPAGE(8%分离胶5%浓缩胶)上样5L电100m。泳条件为:先80V、30m,min,电泳完成后进行考马斯亮蓝染色及脱色in,再150V60“”3、M代表蛋白质分子量Marker。3.4.3磁珠纯化目的蛋白由于对沉淀中的目的蛋白进行纯化的方式较为繁琐,涉及到变性的处理,、复杂这样对目的蛋白的活性及后续的蛋白纯化不利,所以我们用GST亲和磁珠(Beaver?-BeadsGSH)对上清中存在的目的蛋白进行了预纯化。SDSPAGE和考染分析.3,结果显示(图3),从上清中能够获得预期分子量大小的蛋白质获得的目的蛋白纯度也符合预期。44 北京协和医学院硕士研宄生学位论文---SP55++++—E————pitopesSP70++++28—一--SPm++++72kDa-M;;:55kDa-图3.3纯化后的目的蛋白纯度分析F.itftttigure33Analysisofurourifiedareroeinspypgp-注:、.,1纯化的各目的蛋内上样量约05SDSPAGE(10%分离胶+5%浓缩胶)电泳条件为:先80V、pg30m,in,再150V60min,电泳完成后进行考马斯亮蓝染色及脱色。""""2、Marker一代表蛋白质分子量M,。;3个表位均表示为诺如病毒P结构域蛋白下同3.4.4目的蛋白的免疫印迹分析为验证从上清中纯化的目的蛋白质,我们首先利用了GSTRabbitmAb进行免疫印迹分析(Westernblot),结果显示我们的目的蛋白均为预期的GST融合蛋白, ̄72kDa(图3.4a)且产生反应的目的蛋白质分子量也为预期大小,位于55;然后,我们通过免疫印迹法对纯化的目的蛋白的免疫原性进行了初步分析,结果表明,除了含单表位SP55和SP28的目的蛋白没有明显免疫反应外,其他5个含单表位或-串联表位的目的蛋白都能与抗EV71兔血清(RabbitantiEV71pAb)产生很强的免疫反应(图3.4b)。————SP55++++————EpitopesSP70++++———SP28M-++++72kDa—jiip:55kDa-:72kDa-bkm55kDa-^图3.4纯化后目的蛋白的免疫印迹分析a.抗GST单抗,b.抗EV71兔血清F-.liiiigure34ImmunobotanalyssoftargetedGSTfusonprotens--aiR.RabbtantiGSTmAb.abbitantiEV71Ab,bp?一--注?各目的蛋白上样量约0.5。抗(Rabbtant,tant)叫iiGSTmAbRabbiiEV71pAb配制比例为1:5000,-抗兔二抗(Ant-irabbitIgG,HRPlinkedAntibody)配制比例为1:10000。45 北京协和医学院硕士研究生学位论文3.4.5P结构域蛋白的纯化重组质粒表达的7个嵌合蛋白都含有诺如病毒的P结构域和EV71的中和表位,我们用来自于本研究所的抗EV71兔血清检测了这些嵌合蛋白,部分嵌合蛋白具有针对EV71的抗原性,。根据预期研宄设计我们还需要用抗诺如病毒P结构域抗体来检测这些嵌合蛋白,以验证嵌合蛋白是否具有针对EV71和诺如病毒的双重抗原性,我们进行了P结构域蛋白的纯化,利用P结构域蛋白免疫小鼠可以。因此获取抗诺如病毒P结构域的多克隆抗体,我们将质粒P42。为了获取P结构域蛋白转入大肠杆菌表达系统BL21(DE3)中,经培养后诱导表达含GST标签的P结构域蛋白,然后通过纯化、蛋白酶切、再纯化、除去酶、超滤的方式获得了纯化后的P结构域蛋白(图3.5),P结构域蛋白即是P颗粒形成的基础单元:P单体(monomer)。经过负染色后,在透射电子显微镜(TEM)下观察我们纯化的P结构域蛋白(Pm)样品,可以发现直径约20nm的颗粒,证明我们纯化的P结构域蛋白能自发形成预期的P颗粒.6)。(图3M12M3W,轉.72kDa-b?I…55kDa-^續於HiPm:——pm34—34kDa-德kDa^GST-*?26kDa-26kDaj-图3.5SDSPAGE分析纯化的P结构域蛋白F-ire35AlififiPiiPAGEgu.nayssopureddomanprotenbySDS---ihi注:1:GSTFusion2:GSTFusoncutbtrombin3:ThrombnReleasedPm;y;46 北京协和医学院硕士研宄生学位论文:編x图3.6P结构域蛋白形成的P颗粒(黄色圈中.,250K)Figure3.6PparticlesformedbPdomainroteins(ellowcircles><25.OK)ypy,注,。:P颗粒大小约20nm大致呈五边形3+SP55-7-.4.6Pm028嵌合蛋白的纯化由于纯化蛋白的时间周期较长,所以我们暂时未能对己构建的所有嵌合蛋白进一行一纯化。相对来说,我们认为同时包含了3个中和表位的嵌合蛋白是比较理想--的免疫原,于是我们先选择了含串联表位SP557028的嵌合蛋白进行纯化。通过大量表达、纯化、超滤、酶切、再纯化、除去酶、再超滤的方式获得了纯化后的Pm+SP55-70-28嵌合蛋白(图3.7),但是纯度不够理想,透射电。正如我们预期子显微镜--(TEM)观察纯化后的Pm+SP557028嵌合蛋白样品可以发现直径约20nm的颗粒--,证明嵌合蛋白Pm+SP557028能自发形成颗粒(图3.8)。47 北京协和医学院硕士研宄生学位论文U23'""8v-,,V^^^^;;?_…,一、72kDa-72kDa^;^*j??^GST,Fusonfjgi*55kDa-R^^^43kDa———Pm+SP55-7〇-2843kDanK-Pm+SP55-70-28^^_麵sfeGST26kDa—3-+SP5--图.7SDSPAGE分析纯化的Pm57028嵌合蛋白F+---igure3.7AnalysisofurifiedPmSP557028chimericproteinbySDSPAGEp-Fus--+--ion2ttRl7028注:1:GST:GSTFusioncubhrombin3:ThrombineeasedPmSP55;y;■■:.r:1K偷棚3--x图.8Pm+SP557028嵌合蛋白形成的颗粒(黄色圈中,3〇.〇K)--x30F.tlfPm+SP557028chimericti(ellowcircles.0K)iure38Paricesormedbroensgypy,注:P颗粒大小约20nm,大致呈五边形。48 北京协和医学院硕士研宄生学位论文3.5本章小结本章的主要工作是围绕重组质粒所表达的目的蛋白展开,结果表明,我们构建的7个嵌合蛋白都能在大肠杆菌BL2。1(DE3)中以含GST标签的形式正确表达超声波破碎菌体后发现,上清和沉淀中都有目的蛋白存在。用GST亲和磁珠能在一致上清中收获足量的目的蛋白,纯化获得的蛋白的分子量大小与预期大小。对纯tGST化后的蛋白进行Westernblo分析表明,这7个嵌合蛋白都能与抗单克隆抗发生免疫反应,用抗EV71兔血清多克隆抗体检测时发现,除了含单表位SP55和SP28的嵌合蛋白没有明显免疫反应外,其他5个单表位或串联表位都有很强烈的免疫反应。通过大量的纯化工作,我们获得了纯度较高的P结构蛋白和纯度不理想+SP--28嵌合的Pm5570蛋白。在透射电子显微镜(TEM)下,这两个目的蛋白样品中都能发现大小约20nm左右的颗粒,说明我们收获的目的蛋白能自发形成颗粒,结果符合我们的预期。49 北京协和医学院硕士研究生学位论文第4章嵌合蛋白的免疫原性评价4.1引言一基础研究中,动物实验是评价免疫原免疫效果的常用方法之,小鼠是最常用的实验动物,。免疫原注射进入小鼠体内后会刺激小鼠的免疫系统产生相应的应答比如产生特异性的抗体,这些抗体主要存在于血清中。获取免疫后小鼠的血清进行分析就可以初步判断所注射免疫原的免疫效果。嵌合蛋白免疫原性初步评价的方法有Westernblot、ELISA、中和试验stern。Weblot方法可以检测血清中的抗体与相关联蛋白的结合能力,以此鉴定相关联蛋白的。ELISA方法是通过抗原,免疫原性、抗体的相互作用反应出血清中抗体的总量从而检测出免疫后血清的抗体滴度,反映免疫原的免疫效果,此方法具有较高的灵敏度和特异性,是免疫效果评价中常用的方法。中和试验是用免疫后血清处理活病毒后再将其接种到细胞中,通过细胞病变的情况来分析血清中是否含有中和病毒的特异性中和抗体,从而判断免疫原是否能够诱导免疫机体的中和抗体的产生。-+SP-70本章中我们用纯化的P结构域蛋白,、Pm5528嵌合蛋白免疫小鼠免nb疫后的小鼠血清均能通过ELISA分析检测出抗体滴度;Westerlot的方法证实,V7+SP55-部分嵌合蛋白具有针对诺如病毒和E1的双重抗原性;中和试验显示Pm一70-28EV71病毒具有定的中和作用嵌合蛋白免疫后的小鼠血清对。4.2实验材料4.2.1小鼠-本研宄选用的实验动物为810周龄BALB/c雄性小鼠,由医学生物学研究所小动物实验部提供。4.2.2细胞和病毒本研宄选用的Vero细胞和EV71病毒均来源于本实验室,由本实验室保存。4.2.3实誠剂主要实验试剂(1)货号Q-uickAntibodyMouse2W北京博奥龙免疫技术有限公司KX0210043氯化钠注射液昆明南疆制药有限公司C150105-Fe-tavinendustrlBoSerumFBSBioloicalIies040011A,gTrEDTAS--sintiiitri030501AyplouonABologcalIndusesCS50 北京协和医学院硕士研究生学位论文主要实验试剂(2)货号^n-PeicitrtillinSepomycn-B-iologicalIndustries030311BSotionluEDTAAMRESCO0-1051KGPBSTabletsAMRESCOE404脱脂奶粉完达山乳业股份有限公司/硫酸四川西陇化工有限公司/TMB-AMRESCO44-LIQUID1J6100MLma-NaHC0SiArchV90023gldi18-HP0-NaSiaArA724gmldich20908ma-SlriNaH2P〇4igAdchS8282?-TWEEN20AMRESCO07771L?SuperSignalWestPicoThermoFisher34077ChemirilumnescentSubstateBradford蛋白浓度测定试剂盒生工生物工程股份有限公司P0006An--tiIGHRPlinkmouseg,edCeli7076lSignalngTechnology#Antibody--AntirabbitinkIGHRPledg,CeinllSignalgTechnology#7074Antibody抗EV71兔血清医学生物学研宄所IEV71灭活疫苗原液民学生物学研宄所F2014254.2.4雛仪器主要实验仪器(1)型号C02培养箱ThermoFisher3111生物安全柜ThermoRsher1300MSCCentrifuge5430REppendorf5428电热恒温水浴锅上海精宏实验设备有限公司DK-S24倒置生物显微镜重庆奥特光学仪器有限责任公司BDS300台式低速自动平衡离心机湘仪离心机仪器有限公司L50051 北京协和医学院硕士研宄生学位论文主要实验仪器(2)型号TecaninfiniteM200proTecanM200pro超低温冰箱ThermoFisher902海尔电冰箱青岛海尔股份有限公司649WEM-iniShaker海门市其林贝尔仪器有限公司QB8002雪花制冰机常熟市雪科电器有限公司-IMS20一电热恒温培养箱上海恒科学仪器有限公司DHP-9402-n--MitriiPROTEAN?TeaBoRad1658001ChemiDMPocImagingB-ioRad1702820System??-ns-BioRadTraBlotTurbo-BioRad1704150Sstemy4.3实验方法4.3.1小鼠免疫1、抗原配制:°-1)开启超净工作台(紫外消毒30min,后通风30min),取80C保存的纯化后的蛋白置于冰上解冻;2解冻后的蛋白溶液用0.22jm滤膜过滤后进行使用;)|3-J-原注射量为3050,,0.3)抗|按照蛋白溶液的浓度将其用生理盐水稀释为-/jiut0_i.5口1,取100L稀释后的蛋白溶液加入100jL」(QickAnbod|佐齐四|yMouse2W),混匀,用1.5mL离心管分装为100jL/管,然后置于冰上,|备用;2、免疫前采血1,正确抓住小鼠并固定暴露小鼠的尾部;)2用70%酒精消毒的眼科剪快速剪断小鼠尾部末端约0-.30.5cm,用手指从)远及近轻轻按压小鼠的尾部,使剪断处流出血液;3用手动移液器吸取血液到1.5mL离心管中,直至吸取大约50JL左右血液)|为止;4用干棉球压迫小鼠尾部的剪断处止血,约30s);°°5将取到的血液放置于37C培养箱,1h后转移至4C冰箱中,过;)夜放置52 北京协和医学院硕士研宄生学位论文6,,10000、室温、10m,第二天对过夜放置的血液进行离心in然后分离)g°-80C冰箱中出上清液即是免疫前血清,其余沉淀弃掉,血清保存于。3、抗原注射1用1mL的注射器吸取配制好的抗原液100jL,放置,避免污染;)|2)正确抓取小鼠,暴露小鼠后腿左、右腿的肌肉,用70%酒精棉球擦拭左、右腿区的皮肤进行消毒;3通过肌肉注射配制好的抗原液,左、右腿各注射1针,10〇mL/针;)4注射完成后将小鼠放回鼠笼喂养,记录时间,每天或隔天观察其状态,及)时添加鼠料和水。4、收取免疫后血清1抗原注射后第14天采集免疫后血液;)2一正确抓取并固定小鼠,,暴露其中只眼球,用镊子夹住并轻轻摘掉眼球)使血液流出.5,用1mL离心管接住血液,至血液不再流出;3)再采用脱颈的方式处死小鼠,小鼠尸体做相应处理;°°7)将获取的全血于37C培养箱放置1h,然后转移至4C冰箱中,过夜放置;4第二天,对过夜放置的血液进行离心,10000g、室温、10min,分离出上)清液即是免疫后血清,其余沉淀弃掉,血清小部分分装,用于后续实验,°-80C保存于。4.3.2ELISA分析用ELISA的方法检测免疫原免疫后小鼠血清中特异性的IgG反应,确定免疫后血清的抗体滴度,具体实验方法如下:1、准备:一1先确定所要检测的免疫后血清稀释度的范围,般按2倍关系递增,以5)、4000、8000、116000、132000个稀释度为例,如1:20001:1:::,每个稀释度复孔数为3个;2免疫前血清作为阴性对照,它的稀释比例为设定的免疫后血清稀释比例的)最低稀释比例,:2000此处为1;3)另需要3个空白对照孔,则共需要21?L,其中需要抗原包被的孔为18个,一步的抗原总用量以此确定下。2、抗原包被:一一1按上步计算所得的孔数,取定量的注射小鼠的抗原溶液,用抗原包被)液(配制见附录二)将其稀释至5Mg/mL,加入到96孔板中,10〇mL/孔,即每孔包被的抗原量为0.5pg;2空白对照孔只加入抗原包被液,将各样品孔用封板膜封住,放于4尤过夜;)53 北京协和医学院硕士研宄生学位论文(第二天)3、封闭:1用PBST(pH7.4)和脱脂奶粉配制成封闭液(配制见附录二);)2取出过夜包被的96孔板,倒掉每孔中的溶液,并在每孔中加入200jL)|PBST进行洗板,共3次,5min/次;3)洗板完成后每孔中均加入封闭液,20〇mL/?L,再次用封板膜封住各样品孔,°放37C培养箱封闭2h;4、血清孵育:“”1取免疫前、后的血清,按准备步骤设定的稀释比例用300pL封闭液对血)清进行稀释;封闭完成后,2,弃尽每孔的封闭液加入按设定比例稀释的免疫前、后血清,)并做好标识,100ML/孔,每个稀释比例样品复孔数为3个,空白对照孔中°,再次用封板膜封住各样品孔,放37C培养箱孵育1h只加入封闭液;5、二抗孵育:1)血清孵育完成,弃尽每孔中的液体,再在每孔中加入20〇mLPBST进行洗,/板,5min次共3次;--mouse2nti丨GHRPlinkedAntibod1:5000比)取二抗Ag,y,用封闭液按例稀释,100L/孔,加入到各样品孔中照孔只加入封闭液u,空白对,用封板°膜封住各样品孔,放37C培养箱1h孵育;6、显色:1二,抗孵育完成后,弃尽每孔中的液体再在每孔中加入200MLPBST进行)in欣洗板,共3次,5m;2洗板完成后,在每孔中(包括空白对照孔)加入显色液TMB,10〇L/孔,)m室温避光放置30min;3放置完成后在每孔中(包括空白对照孔)加入10〇L的终止液(2MH2S04,)m配制见附录二),终止显色;7、结果分析:1终止显色后,用酶标仪立即测定每样品孔在450nm处吸光度值);--2通过获得的数值计算比值:(免疫后血清孔空白孔)/(免疫前血清孔空白))-,lm/re。孔即是plm3-lm/prelm比值大于2.0即为阳性。)4.3.3Westernbtlo分析用获取的小鼠免疫后血清配制一抗溶液,以各嵌合蛋白为检测样品,进行验步骤“”Westernblot分析,具体实同第3章Westernblot分析。54 北京协和医学院硕士研宄生学位论文4.3.4中和试验基质细胞:Vero,病毒株:EV711、溶液配制:-1:DMEM,10%FBS1%PenicillinStretomcinSolution)细胞培养液,py;2-病毒(血清)稀释液:DMEM2%FBS1%PenicillinSttcinSoluio),,reomtnpy;2、参考病毒CCID50滴定和滴度梯度制备_181用病毒(血清)稀释液将参考病毒10倍系列稀释为10至1CT病毒液,)各加入细胞板内丨,,每孔50卩每稀释度4孔细胞;2每孔加Vero细胞悬液50pl,同时设细胞对照(50jl稀释液+5〇I细胞悬)|m液),37t:培养7d,观察细胞病变;h-3按BerensKSrber公式计算出分离病毒株的CCID50:)=--.logCCID50LdS05,其中()=L实验中使用的最低稀释度的log值d=稀释梯度的log值S=终判时阳性部分的总和(即出现CPE的细胞孔所占的比例之和);4 ̄3次0正式试验前应先滴定攻击病毒2.05mL中含,取其平均值,求出每)100CCID50的病毒载量;5)按照计算好的稀释比例配制攻击病毒,求出试验所需的病毒总量(即100CCID50/0.05mL);6取3支小试管,每只加病毒稀释液0.9mL;)7)用带滤芯的吸尖(ART吸尖)吸0.1mL己经稀释好的攻击病毒液(即10一CC一ID50/0.05mL)到第支小试管中,换另支ART吸尖,轻轻并彻底.地混匀,避免产生大量气溶胶,按照此方法依次稀释至1CCID50/005mL.1CCID50/0。和0.05mL3、稀释血清1用病毒(血清)稀释液将血清进行4倍倍比稀释,即1:4、1:16、1:64、)1:256、1:1024等;2将各个稀释度的待检血清加样至96孔细胞培养板内I/,5〇孔,每个稀释)m度都要平行做两孔,另设待测血清对照孔两孔,每孔中补加稀释液0.05mL。4、病毒中和1取稀释好的EV71毒株样品(100CCID50/50ML)加入96孔细胞培养板)°中50(JL/孔,置37C孵箱与稀释血清中和2小时。同时设细胞对照、血清对照及病毒对照各4孔。2一另取块96孔板纵向使用,做100CCID50/0.05mL病毒滴度的核实(每)次实验都必须做)。每孔先加病毒稀释液0.05mL0.1,然后从55 北京协和医学院硕士研宄生学位论文CCID50/0.05mL加起,每孔0.05mL,每个稀释度8孔,不必更换吸尖,—直加至100CCID50/0.05mL4孔做为细胞对照孔入;同时留出,每孔加°0.1mL病毒稀释液,然后放入4C冰箱中暂存。5、制备细胞悬液在5孵育期间,用消化液消化细胞,准备细胞悬液,细胞悬液的浓度为>10个/mL96孔板至少需要准备10mL,每块;6、接种细胞孵育结束后每个待测血清孔、血清对照孔(待检标本板)和病毒回滴孔和细胞对照孔(病毒回滴板)分别加入0.1mL,然后用微量板混匀器混匀细胞悬液,放入°37CC02孵箱中孵育培养;7、实验结果观察使用倒置显微镜每天观察CPE,并记录病毒滴定结果,以不产生细胞病变的血清最高稀释度的倒数为终点效价。当100CCID50/0.05mL的病毒对照孔出现完全 ̄7d病变时,判定最终结果(约5);8、结果判定:一当最高稀释度血清的2孔中有1孔出现细胞病变,另孔不出现细胞病变,该稀释度的倒数计即为该血清标本的中和抗体效价;当高稀释度2孔完全病变,相邻低稀释度2孔完全不病变,则两者平均稀释度的倒数即为该血清标本的中和抗体效,价,;当两个相邻稀释度血清均出现1孔细胞病变另1孔不出现细胞病变则两者平均稀释度的倒数即为该血清标本的中和抗体效价。56 北京协和医学院硕士研宄生学位论文4.4实验结果44..1免疫后血清的抗体滴度我们用纯化后的诺如病毒P结构域蛋白(Pm)、含诺如病毒P结构域和EV71串联中和表位的嵌合蛋白+SP55-70-28)分别作为免疫原配合佐剂(Pm-W(QuickAntibodyMouse2)对小鼠进行免疫,2W后获得免疫后小鼠血清。为了检测出免疫后小鼠血清中的抗体滴度,我们将收集到的小鼠血清进行了ELISA分--析,,P1320004.1),Pm+SP5528结果显示m免疫小鼠后抗体滴度约为:(图70免疫小鼠后抗体滴度约为1.):1024000(图42;以EV71灭活疫苗原液为抗原,抗+SP--)Pm557028的小鼠血清抗体滴度约为1.:400(图43。25-120-15iJli.一0^^^^^#N-SerumDilution图4.1抗Pm小鼠血清ELISA分析F-iure4.1ELAsistnometmoustgISanalyofaniPmorroeineaniserump一「e-注:免疫前小鼠血淸为lm样品lm样。,p,免疫后小鼠血清为品按定比例稀释免疫后的小鼠血清并依次与包被的免疫原(Pm,0.5pg/孔)、抗鼠二抗(1:5000)进行孵育,再加入显色底物TMB溶液,显色m-30min后终止,测各样品孔在450nm,各样品孔去空白后rem.处吸光度值,丨/pl值大于20(虚线)即可视为阳性。57 北京协和医学院硕士研宄生学位论文-120.4-SerumDilution-70-图4+SP55I.2抗Pm28小鼠血清ELSA分析F-+--iure4.2ELSAftttgIanalysisoaniPmSP557028chimericproeinmouseaniserum+--:方法同4注.1注,包被的免疫原为PmSP557028(0.5Mg/孔)。]〇___+++'人'/,^妒##\-SerumDilution4+--图.3抗PmSP557028小鼠血清ELISA分析-+--F.lt70ttiigure43ELISAanaysisofaniPmSP5528chimericroeinmouseanserump注.1注,(0.5/。:方法同4包被的免疫原为EV71灭活疫苗原液叫孔)58 北京协和医学院硕士研宄生学位论文4.4.2各表位嵌合蛋白的免疫印迹分析利用收获的抗P结构域蛋白小鼠血清进行免疫印迹分析(Westernblot),结果显示,我们构建的7个嵌合蛋白(含GSTtag)都能与小鼠源性的抗血清发生免疫反应(图4.4a),结合第3章的免疫印迹结果,可以说明这些嵌合蛋白中部分具有针对这两种病毒的双抗原性+SP55-70-28的小鼠血清进行免疫印迹分。利用抗Pm析(Westernblot),结果显示,我们构建的7个嵌合蛋白(不含GSTtag)中,除SP55-了含、SP70、SP5570表位的3个嵌合蛋白外,其余4个嵌合蛋白都能与该(.血清发生免疫反应,P4b)。;同时结构域蛋白不与该血清产生免疫反应图4a---SP55+-+++————EpitopesSP70++++SP28m—_—++—++72kDa-|舊b--—SP55+_+++————EpitopesSP70++++SP28————++m++■"50kDa-F^:_37kDa-_較__麵图4.4免疫印迹法分析EV71中和抗原表位和诺如病毒P结构域嵌合蛋白a+--.抗P结构域小鼠血清,b.抗PmSP557028小鼠血清F.4li1igure4ImmunobotanalysisofchimericprotensofEV7neutraiiPlizingeptopesandNorovrusdomain-aPM-+SP55--.MouseantidomainpAbb.ouseantiPm7028Ab,p一-注..。ouseantanA1:各蛋白样品卜样M均约05pg抗MiPdomipb:500、ouseant-+--1M,iPmSP557028pAb1:000抗鼠二抗配制比例为1:5000。4.4.3中和试验因Pm+SP55-70-28嵌合蛋白免疫小鼠后获取的抗血清量较少,所以我们做了小量的中和试验。结果显示,Vero细胞单独接种EV71病毒(100CCID50)时,+SP55--细胞病变明显,呈圆形,几乎无贴壁生长现象;以1:4稀释抗Pm7028的小鼠血清,(100CCr然后与EV71ID50)共同孵育,再将其接种到Veo细胞,结+SP55--果发现细胞病变相对较少,大部分的细胞都能贴壁正常生长,说明抗Pm7028的小鼠血清能一(.够中和部分EV71,使细胞不产生明显的病变图45)。59 北京协和医学院硕士研宄生学位论文Verocells-*No^1^CCD50EV7+ie10ID50EV/10I1100CCID50V71CCE'.m+^eSerumi,rum14+erum1+erum1.1)2SS.8S6_____^v■MnNTMMHHTP^.觀.'.',::..-:.4HHHiHHHHHHii■-+++++67+*rum1.4EV71njm1.71Seairn1:1EV1Serum1.32+71Se)Se(8)EV()()EVI('4'”':,■■■——i+Serum1:4+EV71+Semm1:8+EV71+Serum(1:16+EV71+Serum(1:32)+EV71()())■jiHi■im■u■+Se-?^7+erum1+V7rum14+EV71m+erum1+p71Serum116EV1S32)E1I()S(8)EV)_(_^__EV77ll00CCID504+--图.5不同抗PmSP557028小鼠血清稀释度对EV71的中和作用比较Figure4.5ComparisonofneutralizationofEV71withdifferent---antiPm+SP557028serumdilution5x注、.,56t:、30min):1各组中Ve「o细胞数量均为1〇1〇个各组小鼠血清使用前均进行了补体灭活处理(;x2。、接种处理后第5天用倒置显微镜观察各组细胞的形态变化并拍照记录(1〇)4.5本章小节本章的主要内容就是利用前期纯化的蛋白作为免疫原对小鼠进行免疫,免疫原+SP55--7028嵌合蛋白,包括了P结构域蛋白(Pm)和Pm。通过ELISA分析表明P结构域蛋白免疫后的小鼠血清抗体滴度可达到1:32000,7个嵌合蛋白都可以与该血清发生免疫反应+SP55-70-28作为免疫原可以在小鼠血清中获得。利用Pm1:1024000的抗体滴度,且免疫印迹分析表明该血清中的抗体可以与部分含EV71+SP--中和表位的嵌合蛋白发生免疫反应。中和试验结果明,Pm557028免疫后的一V7血清能够对EV71起到定的中和作用,使细胞接种E1后不产生明显的病变。60 北京协和医学院硕士研究生学位论文第5章讨论和结论5.1讨论肠道病毒71型(Enterovirus71EV71)和(Norovirus,NoV)均,诺如病毒为单股正链RNA病毒,,它们在复制的过程中没有对遗传物质进行校对的功能所以一病毒的基因型容易发生突变,,这对它们的传统灭活疫苗研发带来了定的困难即使研发成功也需要考虑到不同基因型病毒之间交叉保护力的问题。诺如病毒目前还。工程新型疫苗不能实现大规模的体外培养,传统疫苗研发难度大因此,研制基因对预防这两种病毒的感染十分有必要。本论文以基因工程嵌合疫苗的研发策略为基础,嵌合表达既含有诺如病毒抗原成分又含有EV71抗原成分的目的蛋白。在设计EV71串联中和表位核苷酸序列时,我们在单表位之间加入了甘氨酸(G)、丝氨酸(S)组成的连接肽(G4S3,这样不)仅能使各单表位保持相对独立,还有利于各单表位的展示、呈递。蛋白质的空间结构对蛋白质的功能具有十分重要的影响,我们通过蛋白质空间结构预测的方法对构建的嵌合蛋白进行了空间结构的模拟,结果显示,无论是嵌合蛋白中的单表位,还是串联表位,它们都能充分的凸出展示在P结构域蛋白的l〇〇p2上,这从结构上体现了我们构建的嵌合蛋白作为免疫原的优势。蛋白质的可溶性会对蛋白的纯化产生影响。经超声波破碎菌体后的鉴定表明,我们构建的7个嵌合蛋白都是以部分可溶的形式存在于上清中。从包涵体中纯化目一,的蛋白涉及到变性的处理,虽然后期会再复性,但是复性不定完全这对蛋白质的活性影响很大,相对来说,从上清中纯化目的蛋白对蛋白质的活性几乎没有影响,所以我们采用了从上清中获取目的蛋白的方法。用亲和磁珠的预纯化也证实能够从一上清中获得预期的目的蛋白,而且这些蛋白都具有定的免疫原性。经过后期的蛋、白表达、超声参数、纯化仪器参数实验方法等条件的优化,我们可以通过亲和柱从。1L表达菌液的菌体中获得约4mg的含GST标签的目的蛋白我们首先对诺如病毒P结构域蛋白进行了纯化,并通过免疫小鼠获得了抗诺如病毒P结构域的多克隆抗体,用该抗体对我们构建的7个嵌合蛋白进行免疫印迹分析发现,它们都能与抗P结构域血清产生免疫反应。在前期的免疫印迹分析中,除含单表位SP55和SP28的嵌合蛋白不与抗EV71的兔血清产生免疫反应外,其它单表位和串联表位形成的嵌合蛋白都显示出免疫反应。这两种免疫印迹分析结果表+SP+SP--+SP-+SP-明70、Pm557028、Pm5570、Pm55,7个嵌合蛋白中有5个(Pm+SP70-28、Pm28)具有针对EV71和诺如病毒的双重抗原性。含单表位SP55和SP28的嵌合蛋白对抗EV71兔血清不表现出抗原性的原因可能是:1)相对来说,3个线性中和表位中,SP70的抗原性比SP55和SP28强。2)SP55和SP28嵌-。3)28串联表位的合在P结构域loop2中可能并不能够很好的展示出来含SP5561 北京协和医学院硕士研究生学位论文,表明SP55和SP28之间可能存在协同增强抗原性的作用嵌合蛋白具有抗原性。,在7个嵌合蛋白中基于前期纯化诺如病毒P结构域蛋白的基础,我们首先选+SP55-70-28)择了纯化含3个串联表位的嵌合蛋白(Pm,因为它完全包含了3个中和表位,所以我们认为它的免疫效果相对来说会更好,纯化的P结构。研究表明域嵌合蛋白中90%的单体蛋白会自发形成直径约20nm的颗粒,我们纯化的Pm+SP55-70-28嵌合蛋白在电镜下可以发现直径约20nm的颗粒,所以我们暂时没有做类似于分子筛原理的实验来筛选嵌合蛋白所形成的颗粒,而是直接用纯化后--Pm+SP55-7028嵌合蛋白作为免疫原对小鼠进行免疫的,最终获得抗Pm+SP5570-281L小鼠血清的抗体滴度可达:1024000(EISA分析),。免疫印迹分析表明除--含SP5570表位的嵌合Pm+SP5570-、SP70、SP55蛋白不与抗28小鼠血清产生免疫反应外,其余嵌合蛋白都能与之产生免疫反应,。同时P结构域蛋白也未与抗Pm+SP55-70-28小鼠血+SP55-70-清产生免疫反应,28小。中和试验表明抗Pm鼠血清对EV71的中和能力有限。免疫原性初步评价的效果都不理想的原因可能是:DS---1)SPAGE和考染分析显示我们纯化的Pm+SP557028嵌合蛋白纯度约60%,一这对免疫效果评价有定的影响)+SP55-70-28嵌合蛋。2我们直接用纯化后的Pm白作为免疫原免疫小鼠,可能并没有充分体现出P颗粒载体的优势,理想的免疫原+SP55-70-28嵌合蛋白应该完全是Pm所形成的颗粒。3)嵌合蛋白中的串联中表位并没有充分的诱导小鼠产生相应的中和抗体,所以中和试验结果也不理想)EV71。4一定的种属特异性中和表位的反应性可能具有。一总的来说,P本论文的研宄工作为诺如病毒结构域的应用做了进步的探索,一也为诺如病毒和EV71二价嵌合疫苗的研发奠定了定的基础,同时拓展了基因工程疫苗研制的新思路。5_2结论本论文的主要内容是以诺如病毒P结构域所形成的P颗粒为载体,嵌合EV71的中和表位,构建出嵌合蛋白,并通过免疫印迹、EUSA、中和试验的方法对嵌合蛋白的免疫原性进行了初步评价,获得的主要结论如下:1、成功构建了7个含EV71单中和表位、串联中和表位嵌合诺如病毒P结构域的原核表达质粒;2、获得了5个具有针对EV71和诺如病毒双重抗原性的嵌合蛋白(Pm+SP70、+SP-+SP5+SP7-Pm5570-28-70Pm+SP55-、Pm5、28、Pm028);3+SP--、纯化出的P结构域蛋白(Pm)和Pm557028嵌合蛋白都能自发形成直径约20nm的颗粒,并且两者均可以诱导小鼠产生体液免疫应答;一-4-、用Pm+SP557028嵌合蛋白免疫后的小鼠血清能够对EV71病毒产生定的中和作用。62 北京协和医学院硕士研究生学位论文参考文献1.SchmidtNJLennetteEHHoHH.AnAarentlNewEnteroviaisIsolatedfromPatients[,,]ppywithDseaseofheCentralNervousSstemJ.JournalofInfectiousDi19ityseases74,,[]1293304-309:.()2ttttrtt.LinYLYuCHuYCeal.Eneroviruse71neualizinanibodiesinheserumof,,,[]ypguemonkes-macaimmunizedwithEV71vimslikearticlesJ.Vaccine2012307:qyp,,[]()-13051312.3.YiEJShinYJKimJHetal.Enterovirus71infectionandvaccinesJ.Clinicaland,,,[[]]Exet-rimenalVaccineResearch201761:414.p,,()4.BrownBAPallanschMA.Comletenucleotideseuenceofenterovirus71isdistinct[],pq--fromoliovirusJ.VirusResearch19953923:195205.p,,[]()'5.LinJYShihSRPanMetal.hnRNPA1interactswiththe5untranslatedreionsoft,[],genterovrus71andSindvirusRNAanisreuiredforviralrelicationournaofibisdqpJ.Jl[]o-6Virlo20098312:6106114.gy,,()6,.张胜王杨,李凌佳.肠道病毒71型与临床手足口病关系的研宄进展J.国际检验医学杂[][]7-1217志,2016,3:665166.()7.McMinnPC.Anoverviewoftheevolutionofenterovirus71anditsclinicalandublic[]p-healths).Fcrobiolo200226191107,inificance^EMSMiReview,:g]gy,()8TsenHuanCCiCYtalEiioloicalsurveofenterovsinfections,he.demiru[]gFC,gH,,pgyoccurringinTaiwanbetween2000and2005:analsisofsentinelhsiciansurveillanceypydataJ-.JournalofMedicalVirolo20077912:18501860.[]gy,,()9t,WanYFenZYanYetal.HandfootandmouhdiseaseinChina:atternsof,,,,,[]gggps-preadandtransmissibilityJ.Eidemiolo11226:781792.[]pgy,20,()ePTCLeve-10.YePoh.DlomentofNovelVaccinesaainstEnterovims71J.Viruses,g,[]p[]201581:E1.doi:10.3390/v8010001.,)(11.HuanCCLiuCCChanYCetal.NeuroloicComlicationsinChildrenwith,,,[]gggpEnt-terovirus71lnfecionJ,NewEnlandJournalofMedicine199934113:936942.[,,]g()12,OoiMHWonSC,LewthwaiteP,etal.Clinicalfeatures,dianosis,andmanaementof[],ggg-enterovirus71J.LancetNeurolog2010911:10971105.,,[]y()tttt13.ZhanYTanXJWanHYeal.Anoubreakofhandfooandmouhdisease,,,,,[]ggassociatedwithsubenoteC4ofhumanenterovirus71inShandonChinaJ.Journalgypg,[]o-fClinicalVirolo2009444:262267gy,.,()anFn'14lnterovOutbeaktle.YgRenLLXioZHeta.Eiais71rinhePeopsReublicof,,g,[]pCh-inan08JJournaofCnicalMico009i20.llirobiol477:23512352.[]gy,2,()63 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北京协和医学院硕士研宄生学位论文_一英文缩略词表英文缩写歡全称中文全称APSAmmoniumPersulfate过硫酸铵BSABovineSerumAlbumin牛血清白蛋白CCID50CellCultureInfectiveDose50半数致细胞病变剂量CPECytopathicEffect细胞病变效应DNADeoxyribonucleicAcid脱氧核糖核酸DTTDL-Dtihiothreitol二硫苏糖醇EBEthidiumbromide溴化乙淀EDTAEthylenediaminetetraaceticAcid乙二胺四乙酸FBSFetalBovineSerum胎牛血清GSTGtt-trluahioneSansferase谷胱甘肽巯基转移酶-BHBGAHistoloodGroupAntien组织血型抗原gHFMDHandFootandMouthDisease手足口病,,3--IPTGIsopropylDthiolactoranoside异丙基硫代半乳糖苷(gapyIRESInternalRibosomeEntrySite内部核糖体进入位点LBLysogenyBroth溶菌肉汤NCNitrocellulose硝酸纤维素NMWLNominalMolecularWeihtLimit标称分子量gORFOpenReadingFrame开放性阅读框ODOpticalDensity吸光度PCRPolymeraseChainReaction聚合酶链式反应PBSPhosphateBuferedSaline磷酸盐缓冲液_PVDFPolVinidFlidyleneuore聚偏氟乙烯yPMSFPhenylmethanesulfonylFluoride苯甲基磺酰氟PAGEPolyacry丨amideGe丨曰ectrophoresis聚丙稀酰胺凝胶电泳RNARibonucleicAcid核糖核酸SPSyntheticPeptide合成肽SDSSodiumDodecylSulfate十二炼基硫酸钠TEMEDTetramethylethylenediamine四甲基乙二胺UTRUntranslatedRegions非翻译区VLPV-irusLikeParticle病毒样颗粒VPViralProtein病毒蛋白质xx2YT2YeastextractTryptone2酵母提取物胰蛋白胨68 北京协和医学院硕士研究生学位论文縣二主要溶液配制1.氨节青霉素钠溶液(100mg/mL,10mL)一取15mL离心管个.0,加入10mL蒸馏水到其中,然后用分析天平称取1g氨苄青霉素钠粉末,使其完全溶解于1〇mL蒸馏水中;在开启的超净工作台中用、0.5mL离心.22Mm的滤器将溶解完全的氨苄青霉素钠溶液过滤,并用1管分装,1mL/-。管,保存于20t冰箱2.LB培养基(200mL)))、(称取氣化钠(NaCI:2.0g、胰蛋白胨(Tryptone:2.0g酵母提取物Yeastextract):1.03种成分用200mL蒸馏水溶解于1L干净的三角瓶中,对其g,将这进行高压蒸汽灭菌121X:、20min后冷却使用。不同配制体积按比例增减。3.2YT培养基(200mL)称取氯化钠(NaCI):1.0g、胰蛋白胨(Tryptone):2.0g、酵母提取物(Yeastextract):2.0g,将这3种成分用200mL蒸馏水溶解于1L干净的三角瓶中,对其°进行高压蒸汽灭菌121C、20min后冷却使用。不同配制体积按比例增减。4.LB皿,90x15mm)培养(8个称取氯化钠(NaCI)1.0、t:1.0、:g胰蛋白胨(Trypone)g酵母提取物(Yeastextract):0.5g、琼脂(Agar):1.5g,将这4种成分用100mL蒸馆水溶解于250mL°1C、20m。千净的三角瓶中,对其进行高压蒸汽灭菌21in灭菌完成后,进入超净工°作台,待灭菌后的溶液温度降至约50C时(手可触摸,无明显烫感),加入10〇mL氨苄青霉素钠溶液(1〇〇mg/mL),充分摇匀,取8个培养皿空板,趁热将三角瓶中的溶液尽量等体积的倒入8个空培养皿中,使溶液均匀铺满培养皿的底部,保持培养皿呈水平,放置超净工作台中,待其冷却、凝固,然后盖上培养皿盖,用封口膜°(ParafilmM)封住培养皿,做好标识,放置4C保存。5.50%甘油(50mL)用量筒量取25mL甘油,加入到适当容器中,再量取25mL蒸馏水,混匀后,°高压蒸汽灭菌121C、20min,完成后放入超净工作台中,常温放置即可。6.谅臟雛浓度与线性DNA分离范围琼脂糖凝胶浓度线性DNA长度(bp)0—.5100030000—01.05001000—1.24007000—1.52030002—.050200069 北京协和医学院硕士研究生学位论文7.1〇x退火缓冲液(1〇mL)、称取Tris:0.121g、EDTA:0.029g氯化钠(NaCI):0.584g,加入到15mL-:离心管中.5mL,1.0mL/,置于20t,用10mL去离子水完全溶解,1离心管分装管保存。8.PBS溶液(00mL)10取PBSTablets10片,加入到适当容器中,用1000mL蒸馏水使其完全溶解,室温下保存。9.PBSTClOOOmL)溶液?取Na2HP04:1.42g、NaH2P04:0.22g、氯化钠(NaCI):8.19g、TWEEN20:2mL,加入到适当容器中,用900mL蒸馏水完全溶解,调pH至7.4,最后用蒸馏水定容至1000mL,室温下保存。10..抗原包被液(pH96,500mL)取NaHC03:4.2g,加入到适当容器中,用500mL蒸馏水完全溶解,调pH至9.6。,室温下保存11■终止液(2MH2S040mL),10用适当容器加入80mL蒸馏水,取浓硫酸溶液加入其中,再用蒸馏水定容至100mL,室温下保存。12.2.5%BSA(50mL)",_,称取八丨1)111^16£^1167:1.259加入适当容器中,量取5〇1^1卩631加入使°x)其完全溶解,再加入50pLNaN3(1000,混匀后置于4C保存。13.5%封闭液(50mL)称取脱脂奶粉,:2.5g,加入适当容器中量取50mLPBST加入,使其完全溶解,置于4C保存。-14..15MTrisHCICH8.8,500mL)p用天平称取Tris:90.855,加入到适当容器中g,用450mL蒸馏水溶解后,用浓盐酸调pH至8.8,最后用蒸馏水定容至500ml,室温下保存。-15.0.5MTrisHCICpH6.8,500mL)用天平称取Tris:30.285,加入到适当容器中lg,用450m蒸馏水溶解后,用.8500ml。浓盐酸调pH至6,最后用蒸馏水定容至,室温下保存16.50mMTrisC500mL),用天平称取Tris:3.029加入到适当容器中,用500ml蒸馏水溶解后g,室温下保存。x上-17.6(1〇mSDS样缓冲液l,PAGE用)用15mL离心管取1.0MTris:3.0ml、SDS:1.0g、溴酷蓝(BromophenolBlue):24.0mg、甘油:3.0ml,溶解后用蒸馏水定容至10mL,再分装于1.5mL离心管中,70 北京协和医学院硕士研究生学位论文°--L-Me1mL/管,20C保存,使用时每管再加入50jp巯基乙醇(2rcatoethanol)。|p18.1〇x电泳液缓冲液(Runningbufer,1000mL)28544.0.称取Tris:30.g、甘氨酸:1g、SDS:100g,加入到适当容器中,用800mL蒸馏水溶解后,再用浓盐酸调pH至8.5,最后用水定容至1000ml,室温下x保存,;使用工作液时,取1〇电泳缓冲液1〇〇mL加入蒸馏水定容至1000mL即可。19.1〇x转移缓冲液(Transferbufer,1000mL)ris.2、14.,,称取T:3085g甘氨酸:40g加入到适当容器中用800mL蒸馏水溶解后,最后用水定容至1〇〇〇ml,室温下保存;使用1x工作液时,取1〇x转移缓冲液100mL,加入适当容器中,再取200mL甲醇(终浓度为20%),然后用蒸馏水定容至1000mL即可。20.10%过硫酸铵(APS,10mL)称取1.0g过硫酸铵加入到15mL离心管中,加入10mL蒸馏水使其完全溶解,°°m-,1,20,4C。然后用1.5L离心管分装.0mL/管C保存使用时放21.10%SDS(30mL;戴口罩操作,避免吸入粉末)称取3.0gSDS加入到50mL离心管中,加入30mL蒸馏水使其完全溶解,常°温保存。因气温低结晶时放37C再溶解即可。22_100mMPMSF(10mL;戴口罩操作,避免吸入粉末)称取0.174gPMSF(Phenylmethanesulfonylfluoride)加入到15mL离心管中,°mL-用10mL异丙醇使其完全溶解,1.5mL离心管分装,1.0/管,20C保存。23SDS-PAGE.分离胶SDS-PAGE凝—胶配方表(1.0mm10孔)¥离胶度8、10、12%|___—^ ̄ ̄s3块4块1块2块3块4块1块2块3块7jT二二^f|||HO.65ml5.30mL7.95ml10.6L2.40L4.80m7.20mL.6mL2.15ml4.0mL645mL86.2mmL903..0mL-3组1.5MTrisHclH:.812L2.50.755.0mL.252.50m3.75ml.0mL.25mL.5mL.7mL5.L(p85mmLmL1mLL512350m)40%Acrylamide1.0mL2>0mL3.0mL4.0mL1.25mL2.50ml375mL5.0mL1.50mL3.0mL4.5mL6.0mL10HSDS50xl100l150ii200pi50pi100150mL200mL50100mL150200il\n\\^10%APS25mL50nL75nL100uL3570lL105ll140ii7il105L140iL\\03\0[mjTEMED4ii1L16.5iL1L19.5L6L7.5L13il19.26x8\2p6|3mp2pm\5fL总体积约5mL10mL15mL20mL5mL10mL15ml20mL5mL10mL15mL20mL——SDS-PAGE—^.515I(1mm?l)分离胶浓度8%10%12H ̄块数块2块3块4块1块2块3块4块1块2块3块4块H.04.77mL9.54mL14.3mL19.1mL4.2inL8.64m1.0mL17.mL.87mL7.74mL11.6mL1.5ml3L3335纽1.5MTris-Hcl(pH:8.82.25mL4.50mL6.75ml9.0mL2.25mL4.50ml6.75ml9.0mL2.25mL4.5mL6.75ml9.0mL)4〇知Acrylamide1.8mL3.60mL5.4mL7.2mL2.25mL4.50ml6.75mL9.0mL2.70mL5.4mL8.1mL10.8mL10%DS9L18L270L36iL90il10270L60xL1<-270L60xLS0m0pM0\8pLp390y80m3\|哞M分P4L1L18ii10%AS5m90Mi-35u180以63mL126\il9252[L54108jL162ML216[ilTEMED7.2uL14.4^iL21.6pL28.8\il11.7mL23.435.1\iL117\il13.5yil2740.5|iL54uL总体积约9mL18mL27巾L36mL9mL18mL27mL36mL9mL18mL27mL36mL|71 北京协和医学院硕士研究生学位论文24-_SDSPAGE浓缩胶-SDSPAGE凝胶配方表(浓缩胶5%)—孔数1——厚度.0mm10孔1.5mm15孔1块2块3块4块1块2块3块4块雙H201.20mL2.40mL3.6mL4.8mL1.8mL3.60mL5.40mL7.20mL-组0.5MTrsc.......iHlpH:68500mL10mL15mL20mL750150mL225mL30mL()40%Acrylamide240pL480pL720il960xl360L720il1.08mL1.44mL\\p\10%SDS24叫48\xl72il96xl36mL72mL108pL144pL\\分0%xxxx1APS14mL28jL42L56lL21xl42l63l84l|\[\\\\TEMED2.6nL5.27.8xl10.4叫3.9xl7.8iL11.715.6iL\\||总体积约2mL4mL6mL8mL3mL6mL9mL12mL25PBS-L100.(mL)终浓度储存液加入量PBS//90mLeteRATabletcomplULTs//2片巳enzonase?Nuclease/250U/jL2.4L|p?Trto-inX1001%(v/v)10mL.-DLDithtritDTT1.10ioheol()mM10M0jL|EDTA1mM11.0M00jL|Lysozyme1mg/mL100mg/mL1.0mL加蒸馏水定容至100mL。72 北京协和医学院硕士研宄生学位论文个人简介姓名:李超性别:男出生年月:1989.08民族:汉籍贯:四川省南充市学习和工作经历:?2007—。.092012.06在川北医学院学习,专业为临床医学,获医学学士学位?2013—.102014.06在成都市新都区人民医院工作。?—2014.092017.06在北京协和医学院学攻读医学硕士学位,专业为免疫学《在读期间参与发表的学术论文1.李超,.EV71,刘波,陶玉芬,李昕潼,刘建生刘红旗病毒中和表位和诺如病-?中国生物工程杂志.201737116_毒P结构域嵌合蛋白的原核表达,(:)2,,II.17型诺如.刘波,李超,陶玉芬,李昕潼刘建生和占龙,刘红旗.猴源G.病毒P结构域及其变体的原核表达.实验、纯化和抗原性鉴定动物与比较医学20-16365:334339.,)(3,.陶玉芬,刘波,李超,李昕潼刘建生,杨昭庆,刘红旗.阿司匹林诱导EB病-毒转化的人B淋巴细胞凋亡.中国药理学通报.2017332:185190.,()4.ZhanloneBoLiuYufenTaoChaoLiMinXiaWeiminhonXiJiangH,,,,g,,,gZggHoniLiuMinTan.NorovirGII.17NaturalInfectionsinRhesusgq,andgus-MonkeysChina.EmerinInfectiousDiseases.2017232:316319.,gg,()5.ChaoLiYufenTaoChaoLi,BoLiu,JianshenLiu,GuanlinWan,Honi,,gggq--LlinTittiAindotosisinmurineiu.PU.1Bimaxisisinvovedrchosanucedapp-roBlhomaFL5.12cells.ActaBiochimicaBiohsicaSinica2016489:pymppy,,()850-855.6t.LiuBTaoYLiCLiXLiuJHeZXiaMJianXTanMLiuH.Comlee,,,,,,,g,,penomesequenceofaGII.17norovirusisolatedfromarhesusmonkeying-China.GenomeAnnouncements.201645:e0090416.doi:10.1128/enom,()geA-.0090416.73 北京协和医学院硕士研宄生学位论文在读期间参与申请的发明专利1.发明名称:EV71中和抗原表位与诺如病毒P结构域嵌合载体的构建和表达方法发明人1:刘红旗,发明人2:李超:刘波,发明人3申请号或专利号:201610613397.02.发明名称:猴源GII.17型诺如病毒P结构域及其变体的目的蛋白?:刘红旗:.李超发明人1,发明人2刘波,发明人3.申请号或专利号:201610717621.074 北京协和医学院硕士研究生学位论文致谢本论文的全部工作是在中国医学科学院北京协和医学院医学生物学研宄所感染与免疫实验室完成,非常荣幸我能在这些优秀的平台上学习、成长。2015年3月一一我来到了感染和免疫实验室,作为个临床医学生,我对基础医学研宄的切都充满了兴趣。在实验室老师和同学们的帮助下,,我很快适应了实验室的生活并积极地投入到了相应的科研工作中。两年多过去了,我的科研能力得到了很好的培养和,我也掌握了科研工作中的许多实验技能,,锻炼,最重要的是在这个大家庭里我感受到了老师们悉心的教导、无私的关爱,还有同学们相互的鼓励、支持和帮助,!在此,我向你们表示最真诚的感谢!首先,由衷的感谢我的导师刘红旗老师刘老师为人和善、学识渊博,对待科研工作有着认真的态度,对待学生有着严谨的要求。从本论文最初研宄的构思到实验的进行再到最后论文的撰写,刘老师都给我了很大的帮助和支持,正是通过他悉心的指导我才能顺利的完成实验和论文;在生活上,刘老师也给予我了很多的关心和照顾。因此,十分感谢刘老师。!其次,感谢陶玉芬老师和刘建生老师陶玉芬老师在工作上细心、认真,待人真诚,关心学生,在实验上给予我了很大的帮助,谢谢陶玉芬老师。刘建生老师资历丰富,为人平和,在实验上也对我提供了很多的帮助,尤其是本论文的中和试验,。部分是在刘建生老师的帮助下完成,谢谢刘建生老师!再次,感谢已经顺利毕业的李晓菲师姐、李超师兄刚刚来实验室的时候是他一一们带着我,步步做实验,让我有了良好的技能和理论基础给我后续的工作和学习提供了很大的帮助。同时,感谢刘波同学、李昕潼师妹、陆巍师弟、时宇师妹,感谢你们这几年里对我的支持和鼓励,还有在生活和工作中的互相帮助,正是因为。有你们,才使得我的研宄生生活更加的丰富多彩,然后,感谢美国辛辛那提儿童医院医学中心的谭明教授谭教授在实验技术和理论知识上都给我提供了很多的帮助。感谢医学生物学研宄所的董承红老师为我们实验室提供了抗EV71兔血清和EV71灭活疫苗原液。感谢电镜室的周竞贤老师提供了电镜相关技术的指导。感谢医学生物学研宄所教育处的李艳梅老师、陈晨老师,她们对待研宄生的各项工作都是认真、负责,为我们研究生组织了许多课余的活动,丰富了我们研宄生的生活,感谢她们。重要的是!,我还要感谢我的家人谢谢他们对我无微不至的关心,谢谢他们常年默默对我的支持和理解!最后,十分的感谢在百忙之中参与审阅、评议本论文的各位老师;同时,也十分感谢参与本人论文答辩的各位老师!75 北京协和医学院硕士研宄生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果,也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。d学位论文作者签名:签字日期:年月0日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京协和医学院有关保存、使用学位论文的管理办法。有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权北京协和医学皖可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名:4g导师签名:oi签字日期:v?年4月W曰签字日期:年士月▲日学位论文作者毕业后去向:工作单位:电话::通讯地址:邮编76

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