梅毒螺旋体膜蛋白TprF抗原表位的预测与鉴定

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目的:筛选和鉴定梅毒螺旋体(Treponema pallidum, Tp)膜蛋白TprF的B细胞表位、Th细胞表位和联合Th-B细胞表位,为深入研究Tp菌影多价表位疫苗提供实验依据和基础。方法:(1) TprF抗原表位预测:从Genbank获取TprF的序列,采用SignalP4.0、TMHMM2.0等软件预测其信号肽和跨膜区;以IEDB、HLAPrep、SYFPEITHI等软件综合预测外膜蛋白TprF21-284aa的MHC-II类限制性Th细胞表位;运用IEDB和Mobyle等在线软件分析TprF,得到其编码蛋白的物理和化学特性如亲水性、可及性、易屈性及抗原性等,并由此评估TprF的B细胞表位;联合B-Th细胞表位为上述方法预测表位的重叠区。(2) TprF预测表位合成与鉴定:委托北京泽溪源生物科技股份有限公司人工合成,表位多肽经反相高效液相色谱纯化,由质谱分析鉴定。(3)重组TprF21-284aa表达与免疫反应性鉴定:构建pET30a(+)/TprF21-284aa的原核表达重组载体,转化至宿主菌E.coli BL21(DE3)后经菌液PCR、测序和双酶切鉴定;SDS-PAGE和蛋白免疫印迹法(WB)对表达产物进行分析和鉴定;亲和层析法纯化,BCA法测定蛋白浓度。(4)重组TprF21-284aa免疫原性鉴定:新西兰兔用重组TprF21-284aa免疫5次,分别收集每次免疫血清,测定重组蛋白抗体效价;末次免疫后10天,处死兔子,分离脾细胞用于Th细胞表位的鉴定。(5) TprF的B细胞表位鉴定:分别将合成的B/B-Th表位多肽和重组TprF作为抗原包被在酶标板上,以免疫兔血清和梅毒患者病人血清为一抗(同时设立阴性对照孔)以间接ELISA法鉴定TprF的B/B-Th表位。(6) TprF的T细胞表位鉴定:阴性对照组为PBS,阳性对照组为ConA和重组TprF21-284aa全蛋白,实验组为合成的T/Th-B表位多肽,分别刺激培养免疫兔脾细胞,CCK-8法检测刺激其增殖水平,鉴定TprF中预测的Th细胞表位。结果:(1)综合分析在线软件方案,预测TprF的候选B细胞表位为B1(43-62AA)、B2(89-103AA)、B3(231-251AA);候选Th细胞表位为T1(81-88AA)、T2(132-146AA)、T3(183-198AA);候选联合Th-B表位为L1(57-71AA)、L2(125-138AA)、L3(268-279AA)。(2)合成多肽纯度均大于90%;质谱分析合成多肽分子量测定值与理论值一致。(3)经PCR、双酶切及测序鉴定,插入片段为目的基因;SDS-PAGE结果显示,重组蛋白约36kDa大小,目的蛋白在表达菌中能够以可溶性蛋白形式表达;Western blot检测结果显示,重组蛋白与anti-His抗体、梅毒阳性病人血清、兔免疫血清产生特异性反应;ELISA检测TprF21-284aa抗体效价均在1:12000以上。(4) ELISA结果显示,预测表位B1、T1与兔免疫血清、梅毒患者血清均呈阳性反应,而与健康动物(人和兔)、钩体病人血清均不反应。(5) CCK-8法检测结果表明,预测多肽刺激的兔脾细胞无明显增殖。结论:(1)原核表达载体pET30a-TprF21-284aa成功构建并表达,该重组蛋白具有良好的免疫原性与抗原性;(2)预测的表位B1、T1可能为TprF蛋白B细胞表位;(3)预测的表位T1、T2、T3、L1、L2、L3可能不是兔MHC分子提呈的TprF蛋白Th细胞表位。
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