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艾滋病(acquireimmunodeficiencysyndrome,AIDS)由人免疫缺陷病毒(humanimmunodeficiencyvirus,HIV)引起,已成为本世纪危害人类健康最凶险的瘟疫。HIV可经过静脉吸毒、血制品污染、性交及母婴垂直感染等方式传播。除HIV本身的种类和数量、生殖器溃疡及其它性传播疾病外,宿主的HIV相关基因变异也是影响HIV感染传播和AIDS患者预后的重要因素之一.最近研究发现,树突状细胞(Dendrticcell,Dc)表达的特异性表面分子DC-SIGN与HIV-1感染传播密切相关,这是通过DC-SIGN与HIV-1包膜糖蛋白gp120结合实现的。DC-SIGN由胞浆外区、跨膜区和胞浆区组成,胞浆外区又可分为碳水化合物识别区和颈区,碳水化合物识别区是HIV的结合部位,颈区的重复序列变化可导致DC-SIGN空间结构变化,影响碳水化合物识别区与HIV-1gp120结合,继而Dc细胞就不能将HIV病毒颗粒传递给CD4+T细胞。鉴于DC-SIGN与HIV结合有赖于碳水化合物识别区结合位点,而结合能力则取决于颈区的重复序列,故理论上有可能通过外源性给予含碳水化合物识别区和颈区的DC-SIGN蛋白来封闭HIV-1gp120上的结合位点,或使用针对DC-SIGN的特异性抗体竞争结合树突状细胞表面的DS-SIGN,从而阻断HIV感染。
为此,本研究通过克隆人DC-SIGN基因片段,构建DC-SIGN家蚕表达系统,进行目的产物表达及生物活性分析,为制备完全人源抗DC-SIGN单链抗体及开发新的艾滋病防治产品奠定基础。
目的:克隆人DC-SIGN基因片段,构建DC-SIGN家蚕表达系统,进行目的产物表达、鉴定及生物活性分析。
方法:采用Fiocn密度梯度离心法分离正常人外周血单个核细胞(PBMC),加入rhGM-CSF、rhIL-4体外培养、刺激其分化为DC细胞;抽提DC细胞总RNA,RT-PCR扩增出DC-SIGN基因片段,通过TA克隆插入pMD18-TVector载体中,构建重组子pMD18-DC-SIGN;以pMD18-DC-SIGN为模板,重新设计引物扩增出带酶切位点的DC-SIGN片段,定向插入家蚕表达载体pBacPAK8中并转化大肠杆菌,用酶切鉴定,得到编码目的基因的重组质粒pBacPAK8-DC-SIGN,与线性化的Bm-BacPAK6病毒基因组DNA共转染家蚕细胞,经过体内重组,空斑筛选得到重组病毒Bm-BacPAK-DC-SIGN,PCR鉴定重组病毒Bm-BacPAK-DC-SIGN;将Bm-BacPAK-DC-SIGN感染家蚕细胞BmN表达目的产物,采用SDS-PAGE、Westernblot检测表达产物DC-SIGN蛋白片段;将家蚕细胞表达的目的产物与HIV-1包膜糖蛋白gp120蛋白孵育,以检测DC-SIGN蛋白片段的生物活性。
结果:
①成功克隆了正常人DC-SIGN基因片段;
②构建了稳定表达人DC-SIGN蛋白片段的家蚕杆状病毒载体表达系统;
③成功表达了DC-SIGN蛋白片段,其生物活性分析显示能够特异性地与HIV-1包膜糖蛋白gp120结合。
结论:成功地在家蚕杆状病毒载体表达系统中表达了正常人DC-SIGN蛋白片段,后者具有天然DC-SIGN蛋白样的生物活性,为其抗体制备及AIDS防治药物的研发奠定了基础。