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单纯疱疹病毒(herpessimplexviros,HSV)属于疱疹病毒科,是有包膜的双链DNA病毒。HSV主要通过接触传播,侵犯外胚层来源的组织(包括皮肤、黏膜和神经组织)。发生在内脏和中枢神经系统的HSV感染常常很严重,而且确认困难,HSV是目前公认的主要生物致畸因素之一,对其的检测具有重要的临床意义。目前普遍为临床采用的实验室检查方法是酶联免疫吸附法(ELISA)方法和双抗原夹心法检测HSV抗体(IgM和IgG),而国内ELISA试剂盒主要用细胞培养的全病毒做抗原,常与其它疱疹病毒呈现交叉反应,所以,抗原的质量是影响病毒检测灵敏度和特异性的关键。单纯疱疹病毒有12种已命名的特异性的抗原糖蛋白,这些糖蛋白是特殊的病毒多肽,抗原性强、特异性好,可作为蛋白抗原用于检测病毒抗体。其中HSV糖蛋白G(gG)是HSV-1与HSV-2型间差异最大的一个糖蛋白基因,因此可作为HSV型特异性血清学诊断的标准抗原。本实验室前期已构建了PBV220-HSV-1-gG质粒,并转染了E.coliBL21,为制备HSV型特异性血清学诊断标准抗原奠定了基础,但是前期试验结果显示,目的蛋白的表达效果不理想。
本研究的目的和要解决的问题:
在本实验室已构建的工程菌PBV220-HSV-1-gG/E.coliBL21的基础上,提取质粒,对其进行转化,通过改变不同发酵条件,从而探索对重组蛋白HSV-1-gG高效表达,并优化表达HSV-1-gG蛋白的工程菌的发酵条件,提高目的蛋白的产率,探索纯化目的蛋白的路径,westernbloting鉴定目的蛋白的表达。为下一步研制重组蛋白HSV-1-gG诊断试剂盒、开发基因工程疫苗以及改善现有ELISA诊断试剂的灵敏性和特异性奠定基础。
研究方法:
(1)将实验室保存的工程菌PBV220-HSV-1-gG/E.coliBL21菌体重新提取质粒,制备感受态细胞,将其转化,并经PCR和双酶切进行鉴定。
(2)将转化后的工程菌利用其氨苄青霉素抗性通过摇瓶培养、温控诱导表达重组蛋白HSV-1-gG。反复摸索实验条件以实现对目的蛋白的高效表达,并经Westernblotting实验鉴定。
(3)优化工程菌PBV220-HSV-1-gG/E.coliBL21发酵条件,将其发酵罐放大培养,发酵工程菌。
(4)发酵的工程菌经超声裂解法破裂,SDS-PAGE电泳检测目的蛋白。
(5)DEAE离子交换凝胶柱初步纯化目的蛋白。
研究结果:
(1)工程菌PBV220-HSV-1-gG/E.coliBL21经重新提取质粒,用感受态细胞转化后,以PCR和双酶切实验鉴定,证明已转化成功。
(2)菌体经诱导后,成功表达了重组蛋白HSV-1-gG。经Westernblotting分析结果发现,有明显的目的蛋白条带出现,证明工程菌经42℃热诱导表达后产生的蛋白的确为HSV-1-gG蛋白。
(3)经过反复摸索,改变条件,成功上罐发酵了工程菌PBV220-HSV-1-gG/E.coliBL21。
(4)经DEAESepharose凝胶柱阴离子层析对重组蛋白HSV-1-gG初步纯化,纯化出目的蛋白,但纯度不理想。
结论:
在实验室已构建的工程菌基础上,对工程菌PBV220-HSV-1-gG/E.coliBL21经重新提取质粒,用感受态细胞转化后,较好地表达了目的蛋白,经Westernblotting分析证明,有明显的目的蛋白条带出现。发酵获得了大量菌体后对目的蛋白进行了初步纯化。