Bt(Cry1F)毒素多克隆抗体制备及其检测应用

通过免疫新西兰大白兔,制备并纯化Bt(Cry1F)毒素多克隆抗体,建立针对Cry1F毒素检测的免疫学分析方法,用于室内分析毒素在农产品和土壤中的残留情况。采用皮下注射法,经4次级联免疫,获得免疫血清效价为1:2 500 000,经柱纯化后,测得抗体浓度为4.70 mg/m L;并以其建立的针对Cry1F毒素的间接非竞争时间分辨荧光免疫分析方法(TRFIA),测得线性检测范围在0.04~2 000 ng/m L,最低检测灵敏度为0.03 ng/m L,对5种供试毒素类似物(Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1B、Cry1C、Cry2A)均具一定交叉识别能力。分别以稻米和黄土为基质,进行添加回收试验,测得批内、批间的稳定性和重复性均达到室内仪器检测要求。     

基于磁珠和双抗夹心免疫分析的Bt Cry1Ac毒素单链抗体筛选与鉴定

【目的】通过设计并优化生物素-亲和素标记磁珠筛选策略,建立针对Cry1Ac毒素的新型双抗夹心ELISA检测方法,为研究灵敏、快速的Bt毒素的检测方法建立一种新的检测模式。【方法】采用磁珠液相正负筛选方法,经过4轮筛选后,对每轮筛选后抗Cry1Ac毒素特异性结合噬菌体抗体的富集效果进行鉴定,通过单克隆ELISA方法从第4轮筛选得到的次级库中获得特异性结合Cry1Ac的阳性克隆,并对其进行PCR鉴定和DNA测序,确定有完整插入的scFv片段后进行后期相关试验。将相对结合活性最好的阳性克隆scFv-A12替换宿主菌HB2151中进行可溶性诱导表达并纯化。利用纯化后的scFv-A12作为“捕获抗体”,Anti-Cry1Ac兔多克隆抗体作为“检测抗体”,建立针对Cry1Ac的双抗夹心ELISA检测方法。【结果】以生物素化的Cry1Ac蛋白为包被原,利用噬菌体抗体库对其进行了4轮液相筛选。结果显示,相对产出率随着筛选轮数的增加而提高,第4轮较第1轮提高了42倍;单克隆噬菌体ELISA鉴定抗Cry1Ac噬菌体抗体,以试验孔OD450/阴性孔 OD450大于2.1为阳性标准,从第4轮筛选后的培养皿中随机挑选了300个菌落,经单克隆ELISA鉴定出6个阳性克隆,分别命名为hsCry1Ac-C5、hsCry1Ac-D8、hsCry1Ac-C12、hsCry1Ac-A12、hsCry1Ac-F9和hsCry1Ac-F4。其中,hsCry1Ac-A12具有相对较高的亲和力。对上述6个阳性克隆进行菌液PCR检测发现,在935 bp处均有明显的目的条带,通过对其进行测序和氨基酸序列比对,最终得到4株不同氨基酸序列的阳性克隆。hsCry1Ac-A12在成功替换宿主菌HB2151后,经1 mmol•L-1 IPTG诱导表达,于30℃条件下培养过夜。其表达产物经His Trap HP镍亲和柱纯化后SDS-PAGE检测,hsCry1Ac-A12蛋白分子量约为30 kD。通过方阵滴定对抗体浓度进行优化后,利用单链抗体为“捕获抗体”,多抗为“检测抗体”,建立了Cry1Ac双抗夹心ELISA检测方法。在1.25-2.43 μg•mL-1线性检测范围内,线性回归方程为Y=0.2522X+1.2832(R2=0.9564),检测限为1.08 ng•mL-1。【结论】利用磁珠液相筛选方法,建立了针对Cry1Ac毒素的双抗夹心ELISA检测方法,为快速、准确检测转基因食品中Cry1Ac提供了一种新的检测模式。     

一种纯化苏云金杆菌Cry1Ac蛋白的方法

Cry蛋白的纯化技术在很大程度上制约了其结构与功能的研究.为此,提出了一种以等电点沉淀方法纯化苏云金杆菌Cry1Ac的原毒素,用分子筛层析纯化其活性毒素的方法.结果表明:Cry1Ac的原毒素在pH值5.05条件下沉淀纯化效果好;以纯化的原毒素激活进行分子筛层析,收集其最大峰便可获得较高浓度的活性毒素;该方法不仅纯化效果...     

利用基因工程抗体建立的新型双抗夹心ELISA法检测Cry1Ac毒素

为明确新型双抗夹心ELISA方法检测Cry1Ac毒素的效果,分别用纯化后的抗Cry1Ac单链抗体和anti-Cry1Ac兔多克隆血清(Anti-Cry1Ac-PAbs)作为捕获抗体和检测抗体,通过方阵滴定确定其最佳工作浓度,建立双抗夹心ELISA法。再用优化后的双抗夹心ELISA方法对检测Cry1Ac毒素的敏感性、特异性和回收率进行鉴定。结果表明,新型双抗夹心ELISA法最低检测限为0.91 ng/ml,线性检测范围为1.04 ng/ml~3.49μg/ml。5种稻米中Cry1Ac毒素的平均回收率为69.42%~87.95%,变异系数为1.19%~6.50%。     

间接竞争时间分辨荧光免疫分析法检测稻米中Cry1C毒素

利用免疫新西兰大白兔制备Cry1C毒素多克隆抗体,建立间接竞争时间分辨荧光免疫分析(CI-TRFIA)方法,用于稻米中Cry1C毒素的残留检测。通过4次免疫,采集Cry1C毒素多克隆抗体血清,并用饱和硫酸铵沉淀和Protein A柱纯化,测定抗体效价;以制备Eu-N1标记的羊抗兔IgG作为检测抗体,建立Cry1C毒素的CI-TRFIA检测方法,并进行抗原类似物的特异性分析和Cry1C毒素在稻米中的添加回收试验。结果表明:获得的多克隆抗体质量浓度为3.86 mg·mL-1,效价为1∶48 000;建立的CI-TRFIA检测方法,其灵敏度(IC10)为0.074 ng·mL-1,中抑制浓度(IC50)为60.16 ng·mL-1,线性检测范围(IC20~IC80)为0.96~1 633.60 ng·mL-1;对Cry1B、Cry1Ab和Cry1Ac均有一定的交叉反应;添加回收试验的批内、批间回收率为84.53%~107.12%,变异系数为6.05%~11.24%。结论:该检测方法稳定性和重复性较好,可以满足Cry1C毒素的检测要求。     

间接竞争时间分辨荧光免疫分析法检测稻米中Cry1C毒素

利用免疫新西兰大白兔制备Cry1C毒素多克隆抗体,建立间接竞争时间分辨荧光免疫分析(CI-TRFIA)方法,用于稻米中Cry1C毒素的残留检测。通过4次免疫,采集Cry1C毒素多克隆抗体血清,并用饱和硫酸铵沉淀和Protein A柱纯化,测定抗体效价;以制备Eu-N1标记的羊抗兔IgG作为检测抗体,建立Cry1C毒素的CI-TRFIA检测方法,并进行抗原类似物的特异性分析和Cry1C毒素在稻米中的添加回收试验。结果表明:获得的多克隆抗体质量浓度为3.86 mg·mL-1,效价为1∶48 000;建立的CI-TRFIA检测方法,其灵敏度(IC10)为0.074 ng·mL-1,中抑制浓度(IC50)为60.16 ng·mL-1,线性检测范围(IC20~IC80)为0.96~1 633.60 ng·mL-1;对Cry1B、Cry1Ab和Cry1Ac均有一定的交叉反应;添加回收试验的批内、批间回收率为84.53%~107.12%,变异系数为6.05%~11.24%。结论:该检测方法稳定性和重复性较好,可以满足Cry1C毒素的检测要求。     

苏云金芽孢杆菌CrylAc原毒素、毒素制备及其对棉铃虫的毒力测定

对提取苏云金芽孢杆菌CrylAc原毒素与活化毒素的制备方法进行了改进,经牛胰蛋白酶作用后用等电点沉淀法和纯化法获得毒素。对样品进行SDS-PAGE分析,并测定其对棉铃虫初孵幼虫的毒力。结果表明制备的CrylAc原毒素和毒素降解较少,杀虫活性高。     

棉铃虫对Bt毒素抗性遗传方式的研究

在室内条件下,采用对Bt毒素产生253倍的抗性棉铃虫种群,研究其对Cry1Ac的抗性遗传方式。结果表明,互交后代(抗性雄蛾×敏感雌蛾和抗性雌蛾×敏感雄蛾)的效应显性值DML分别为0.14和0.11,二者差异不显著,表明抗性为常染色体,不完全隐性遗传;对正反交F1代的回交后代、正反交F1代的自交后代生长发育期望值与实际值进行χ2分析,表明抗性由单基因控制。     

Bt Cry1类毒素共性结构域的分析、表达及鉴定

【目的】分析定位Bt Cry1类毒素Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1B、Cry1C、Cry1F的共性结构域,克隆并表达共性结构域蛋白,为筛选Bt毒素广谱抗体及建立广谱检测方法打下基础。【方法】利用生物信息学和分子模拟技术,通过SWISS-MODEL同源建模分别对5种Cry1类毒素进行三维建模,并结合Ramachandran plot、ERRAT和Verify3D方法评价模型构象的合理性。通过分析比对5种Cry1类毒素的三维结构,确定DomainⅠ区域作为5种Cry1毒素的共性结构域。以含Cry1Ac基因的苏云金芽孢杆菌库斯塔克亚种为模板设计引物,PCR扩增获得共性结构域DomainⅠ基因,将其经NcoⅠ和NotⅠ双酶切连接至原核表达载体pET-26b(+),构建原核表达载体pET-26b-DomainⅠ。重组质粒经菌液PCR、双酶切以及测序鉴定验证正确后,转化至E.coli BL21(DE3),经终浓度为1 mmol·L~(-1)的IPTG在20℃下诱导表达16h后检测共性结构域蛋白的表达情况。离心收集诱导表达的大肠杆菌菌液,进行超声波破碎处理,收集上清及沉淀,采用SDS-PAGE分析融合蛋白的表达。利用His-Trap HP镍亲和柱纯化上清中的可溶性融合蛋白,经SDS-PAGE电泳、Western blot和ELISA试验验证纯化的共性结构域蛋白的生物活性。【结果】基于氨基酸序列及三维空间比对分析,发现5种Cry1类毒素的DomainⅠ的序列一致性最高,而且它们的DomainⅠ三维结构几乎完全重合,确定DomainⅠ区域作为5种Cry1毒素的共性结构域,通过PCR、双酶切及测序鉴定成功构建原核表达载体pET-26b-DomainⅠ,经IPTG诱导表达、His-Trap HP镍亲和柱纯化获得了可溶性的DomainⅠ共性结构域蛋白,SDS-PAGE和Western blot证实表达的共性结构域蛋白的分子量约为33.4 kD,且能与抗His标签鼠单克隆抗体发生特异性反应,ELISA试验证实共性结构域蛋白与5种Cry1类毒素特异性抗体均具有很强的结合能力,抗原表位分析结果显示共性结构域蛋白具有和完整的Cry蛋白存在多个潜在抗原表位位点的特征,抗原表位区域所占的比例分别为48.4%和63.6%,表明共性结构域蛋白具有良好的免疫原性和免疫反应性。【结论】基于分子模拟与分子克隆技术,成功定位及表达纯化获得共性结构域蛋白,为下一步利用共性结构域为靶标分子制备广谱特异性识别Cry1类毒素抗体打下基础。     

用人工合成多肽作为半抗原制备Bt Cry1Ac的单克隆抗体

为了制备Bt Cry1Ac特异性单克隆抗体(MAB),本试验从NCBI获得了Bt Cry1Ac蛋白的氨基酸序列,根据抗原性、亲水性和表位性分析选定Bt Cry1Ac特异性肽段进行人工合成,并将其偶联于匙孔血蓝蛋白（KLH）免疫动物,应用细胞融合技术制备了抗该肽段的杂交瘤细胞34株。通过ELISA和免疫印迹试验从中筛选出与Bt Cry1Ac天然蛋白产生特异性反应的单克隆抗体杂交瘤细胞株一株（6G9）。ELISA和免疫印迹试验结果显示,该克隆株所分泌的MAB能对合成肽和Bt Cry1Ac产生特异性反应,而与同源的Bt Cry1Aa、Bt Cry1Ab天然蛋白均无交叉反应。通过对转基因棉花的ELISA 检测结果表明,本试验所制备的Bt Cry1Ac单克隆抗体能够有效的区分常规棉和抗虫棉,并且能对其中的Bt Cry1Ac蛋白进行特异性的识别。