肝片吸虫病诊断候选抗原的筛选和制备

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肝片吸虫病是由肝片吸虫(Fascioloa hepatica,F.hepatica)寄生于人和家畜肝脏、胆管,引起肝炎、胆管炎以及全身性营养障碍的一种新兴人畜共患寄生虫病。该病严重影响了全球畜牧业的发展,也造成了极其严重的公共卫生问题,吸引了全世界的广泛关注。为了丰富和拓展肝片吸虫病的诊断靶点,突破肝片吸虫病原学诊断方法的局限性,研究更加经济、快速、特异、敏感的肝片吸虫感染病的诊断方法,本研究通过肝片吸虫噬菌体展示cDNA文库的筛选、肝片吸虫特异性抗原分子的生物信息学分析、相应抗原基因的克隆、重组质粒的构建以及重组蛋白的诱导表达与Western Blot鉴定分析等研究方法和技术对肝片吸虫病的诊断候选抗原进行了筛选和制备。结果如下:(1)通过对肝片吸虫噬菌体展示cDNA文库的筛选和分析,成功获得了38条肝片吸虫基因,包括24条为已明确的肝片吸虫蛋白基因,14条为肝片吸虫假定蛋白基因。并从中筛选了5个肝片吸虫特异性抗原基因作为肝片吸虫病诊断候选抗原用于后续探索研究:组织蛋白酶L(Cathepsin L,Cat)、假定蛋白D915000758、假定蛋白D915001617、假定蛋白D915005900以及假定蛋白D915010969。(2)对5个候选抗原分子进行了基本的生物信息学分析,并成功预测了这些抗原分子的蛋白质空间结构。组织蛋白酶L具有完整的开放阅读框,编码区序列长981 bp,编码326个氨基酸;该蛋白为稳定的亲水性蛋白,其多肽链和主链骨架盘绕折叠形成了包含103个的α-螺旋、65个延伸链、22个β-转角和136个无规则卷曲的构象。假定蛋白D915000758开放阅读框完整,编码区序列长345bp,编码114个氨基酸;是一种稳定的亲水性蛋白,其空间构象包含58个的α-螺旋、7个延伸链、7个β-转角和42个无规则卷曲。假定蛋白D915001617开放阅读框完整,编码区序列长798 bp,编码265个氨基酸;为不稳定的疏水性蛋白,其空间构象包含159个的α-螺旋、40个延伸链、14个β-转角和52个无规则卷曲。假定蛋白D915005900开放阅读框完整,编码区序列长345 bp,编码114个氨基酸;为不稳定的亲水性蛋白,其空间构象包含11个的α-螺旋、27个延伸链、4个β-转角和72个无规则卷曲。假定蛋白D915010969开放阅读框完整,编码区序列长147 bp,编码48个氨基酸;该蛋白为稳定的亲水性蛋白,其空间构象包含17个的α-螺旋、9个延伸链、6个β-转角和16个无规则卷曲。(3)通过PCR克隆了诊断候选抗原基因片段,并成功连接表达载体pET-32a,转化至BL21(DE3)感受态细胞。(4)通过IPTG成功诱导重组蛋白进行原核表达。SDS-PAGE表明重组蛋白pET-Cat L、pET-000758、pET-001617、pET-005900和pET-010969在37℃被诱导6 h后,均以包涵体形式进行表达,蛋白分子量大小分别为:55 kDa、32 kDa、50 kDa、32 kDa和25 kDa。Western-Blot证明这5种重组蛋白都可以被肝片吸虫阳性血清特异性识别,具有良好的免疫反应性。综上所述,得出以下结论:肝片吸虫组织蛋白酶L、假定蛋白D915000758、假定蛋白D915001617、假定蛋白D915005900以及假定蛋白D915010969具有良好的免疫反应性,可成为潜在的肝片吸虫病诊断候选抗原靶点,应用于肝吸虫病的诊断研究中。
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