产气荚膜梭菌多毒素融合蛋白的表达与纯化及基因工程亚单位多价疫苗的制备

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)的α、β2和ε毒素是病原的主要外毒素,也是制备预防该病基因工程亚单位多价疫苗的主要研究对象。本研究通过优化密码子、去除蛋白信号肽、选择亲水性与抗原性较好的序列、同时优化表达条件等方法的探索,在大肠杆菌表达系统中获得了高效表达的可溶性α-β2-ε融合蛋白;用该蛋白免疫小鼠后可产生较高水平的血清抗体,针对A、B、C和D型产气荚膜梭菌的免疫保护率分别为100%,100%,90%,100%;小鼠三免后7~14d的抗体效价达到峰值。本研究构建了多毒素融合蛋白表达载体Pet30a-α-β2-ε,并成功表达与纯化出了高效可溶性的目的蛋白,且表达出的融合蛋白具有良好的免疫原性,可以进一步用于羊三联四防基因工程亚单位疫苗的研制,具有较强的研究价值和应用前景。     

产气荚膜梭菌α毒素基因工程菌表达产物免疫原性研究

已构建的能表达产气荚膜梭菌α毒素保护性抗原基因工程菌株Ｅ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）经动物试验证实没有毒性。从ＩＰＴＧ诱导后的工程菌中提取包涵体,再辅以氢氧化铝胶制成抗原,免疫小鼠３０ｄ后,用产气荚膜梭菌强毒株培养物上清及培养菌体攻击,结果免疫鼠能抵抗至少２ＬＤ１００的攻击,证明Ｅ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）工程菌株表达产物具有良好的免疫原性。     

产气荚膜梭菌α毒素基因工程菌表达产物的免疫原性研究

已构建的能表达产气荚膜梭菌α毒素保护性抗原基因工程菌株Ｅ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）经动物试验证实没有毒性。从ＩＰＴＧ诱导后的工程菌中提取包涵体,再辅以氢氧化铝胶制成抗原,免疫小鼠３０ｄ后,用产气荚膜梭菌强毒株培养上清及培养菌体攻击,结果免疫鼠能抵抗至少２ＬＤ１００的攻击,证明Ｅ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）工程菌株表达产物具有良好的免疫原性。     

产气荚膜梭菌α毒素单克隆抗体的制备

为了制备产气荚膜梭菌致病性毒力因子α毒素的单克隆抗体,试验采用PCR法获得α毒素基因,克隆入原核表达质粒p ET-30b,转化至大肠杆菌BL21感受态细胞,构建表达α毒素的重组菌BL21/p ET-30b-α;IPTG诱导重组菌表达,并进行SDS-PAGE分析,以纯化的重组α毒素蛋白为免疫原免疫Balb/c小鼠,经筛选、亚类鉴定及特异性试验检测单克隆抗体。结果表明:重组菌表达的α毒素蛋白分子质量约为43 ku;杂交瘤细胞株3C5能够稳定分泌抗α毒素单克隆抗体,单克隆抗体亚型为Ig G2a型,能够特异识别产气荚膜梭菌天然α毒素蛋白。说明制备的单克隆抗体具有良好的反应原性。     

产气荚膜梭菌α—β融合基因的高效表达

用PCR从含产气荚膜俊菌α毒素基因的质粒pXETA1中扩增出α毒素基因，用NcoⅠ和BamHI双酶切该α毒素基因，回收0．95kb的α毒素基因片段，再用NcoⅠ和BamHI双酶切含产气荚膜梭菌β毒素基因质粒pXCPAB2，与 回收的α毒素基因片段连接，转化至受菌BL21（DE3）中。经NcoI,BamHI,NcoI酶反应鉴定和核苷酸序列分析证实，获得了理想重组质粒pXCPAB2，该重组质粒含有α-β融合基因。重组菌株BL21（DE）3（pXCPAB2)经IPTG诱导后，其表达产物经ELISA检测和SDSPAGE分析，结果表明重组菌株可以高效表达α-β融合基因，该融合蛋白占菌体总蛋白的22．14％。     

D型产气荚膜梭菌α毒素基因的克隆与高效表达

为建立产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)α毒素(cpa)克隆表达方法,应用PCR方法从羊源D型产气荚膜梭菌中扩增cpa成熟肽基因序列,将其插入pET-28b载体中,构建重组表达载体pET-28b-cpa;通过PCR扩增、双酶切和测序方法对重组载体进行鉴定及序列分析,然后转入BL21(DE3)pLysS中诱导表达;用SDS-PAGE检测目的蛋白大小及分布,Western blotting方法检测其反应原性。结果表明,所扩增的cpa基因大小为1110 bp,与GenBank参考序列同源性为99%以上;SDS-PAGE分析结果表明,目的蛋白大小为41.2 ku,与预期大小一致,在超声波裂解上清和包涵体中均有分布,但主要以包涵体为主,两者分布均具有和天然毒素相似的反应原性。     

产气荚膜梭菌α毒素研究进展

α毒素是产气荚膜梭菌的主要毒素和致病因子之一。本文综述了产气荚膜梭菌α毒素的检测，基因的克隆，表达和调控以及毒素的结构与功能等方面的研究进展。     

表达产气荚膜梭菌α类毒素的基因工程乳酸菌:一种有潜力的口服疫苗候选

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens,CP)常见于哺乳动物和禽类的胃肠道中,是一种条件性致病菌,外毒素是其主要的致病因子,且多具有致死性。根据CP所产外毒素α、β、ε和ι的不同,将CP分为A、B、C、D、E5个毒素型,其中外毒素a是CP最为重要的致病性毒素之一,各毒素型CP均可分泌。A型CP只产生外毒素α,可引起牛、羊等多种动物坏死性肠炎和肠毒血症,同时还可引起人食物中毒,是危害畜牧业发展和人类健康的重要病原菌之一。     

产气荚膜梭菌α毒素研究进展

产气荚膜梭菌 (Clostridium perfringens)α毒素是第一个被赋予酶活性的细菌毒素 ,194 1年Mac Farlane和 Knight将其命名为磷脂酶 C。产气荚膜梭菌是一类革兰氏阳性厌氧粗大杆菌 ,大小 3～4μm× 1～ 1.5μm,分布广泛 ,恶劣时可产生高抵抗力的内生性孢子。该菌产生的外毒素有α、β、γ、δ、ε、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν 12种以及肠毒素 (也称为芽胞相关蛋白 ) ,但主要起作用的是α、β、ε、ι4种。根据细菌产生外毒素的种类差别 ,可将产气荚膜梭菌分成 A、B、C、D、E等 5型。各型菌均可产生α毒素 ,其中以 A型菌产生的最多。毒素…     

产气荚膜梭菌α毒素的研究进展

作者对产气荚膜梭菌α毒素的组成、理化性质、生物学特性、检测、结构功能、作用机理、分子遗传及其与氨基酸的组成和细胞膜之间的关系等方面的研究进展作了简要综述。     

产气荚膜梭菌α毒素的研究进展

产气荚膜梭菌 (Clostridiumperfringens)的致病作用一般由它所产生的胞外酶或毒素诱导。主要有α -毒素、β -毒素、θ -毒素及其他的一些胞外酶。本文针对产气荚膜梭菌α毒素的组成、结构、理化性质、作用机理及分子遗传等方面的研究进展作了简要综述。     

产气荚膜梭菌α毒素保护性抗原基因在大肠杆菌中的高效表达

对含有产气荚膜梭菌（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ）α毒素基因的重组菌株ＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）和ＢＬ２１（ＤＥ３）ｐｌｙｓＳ（ｐＸＥＴＡ１）,通过培养性状观察和小鼠接种试验,证明这２株重组菌株均无致病性。随后对这２株重组菌株的表达产物进行了研究,经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和薄层凝胶扫描分析,ＩＰＴＧ诱导３～４ｈ后的ＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＡ１）表达的α毒素占菌体总蛋白３３．２１％,ＢＬ２１（ＤＥ３）ｐｌｙｓＳ（ｐＸＥＴＡ１）表达的α毒素占菌体总蛋白２７．２５％,其相对分子质量约３７５００;经Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ分析,表达产物可被α毒素抗血清识别。包涵体粗提物的免疫攻毒试验结果表明,以１倍致死量攻击的免疫小鼠可获得１００％（３６／３６）的保护,以２倍致死量攻击的免疫小鼠可获得９４．２８％（３３／３５）的保护,从而说明表达产物具有良好的免疫原性。     

表达产气荚膜梭菌α—β融合蛋白基因工程菌株的构建

用PCR从含产气荚膜俊菌α毒素基因的质粒pXETA1中护增出α毒素基因，用NcoI和BamHI双酶切该α毒素基因，回收0.95kb的α毒素基因片段，再用NcoI和BamHI双酶切含产气荚膜梭菌β毒素基因质粒pXETB2，与上述回收的α毒素基因片段连接，转化至受体菌BL21（DE3）中。经NcoI、BamHI、NotI酶切反应鉴定和核苷酸序列分析证实，获得了理想重组质粒pXCPAB2，该重组质粒含有α-β融合基因。重组菌株BL21（DE3）（pXCPAB2）经IPTG诱导后，其表达产物经ELISA检测和SDS-PAGE分析，结果表明重组菌株可以高效表达α-β融合蛋白，该融合蛋白占菌体总蛋白的22.14%。用从IPTG诱导的工程菌中提取的包涵体或经甲醛灭活的工程菌制成抗原免疫小鼠，免疫小鼠至少能抵抗2MLD的C型产气荚膜梭菌的攻击。这表明构建的工程菌株BL21（DE3）（pXCPAB2)可以作为预防仔猪红痢基因工程菌苗的候选株。     

产气荚膜梭菌α毒素基因的克隆、表达及其抗血清的制备

本试验通过设计并合成1对引物,PCR扩增B型产气荚膜梭菌C58-2株α毒素完整成熟肽序列,并将其插入到pGEM-T Easy载体中,构建克隆载体pGEM-T-α。对克隆载体pGEM-T-α进行EcoRⅠ和Hind Ⅲ的双酶切,将得到的1125 bp片段以正确的阅读框架定向克隆于pET-28a(+)中,然后将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)plys宿主菌中,37 ℃、1.0 mmol/L IPTG诱导该片段获得良好表达。经SDS-PAGE分析,其表达的蛋白约为46.1 ku,与预期大小一致。Western blotting结果显示,该重组α毒素蛋白可被A型产气荚膜梭菌定型血清识别,表明该重组α毒素蛋白具备与天然毒素相似的反应原性。重组α毒素蛋白在菌液上清、超声波裂解上清和超声波裂解沉淀中均有分布,且以包涵体表达为主,表明重组α毒素蛋白可同时在胞外、周质和胞浆表达。小鼠毒力试验结果表明,重组α毒素蛋白不具有毒性。毒素—抗毒素中和试验结果表明,该抗血清具有α毒素特异性。以重组α毒素蛋白作为抗原免疫家兔制备血清,效价测定结果表明每1 mL重组α毒素蛋白抗血清可以中和100 MLD的A型毒素。     

产气荚膜梭菌ε毒素及其疫苗研究进展

产气荚膜梭菌病是由产气荚膜梭菌引起的一种重要的人兽共患传染病,可导致山羊、绵羊等动物的肠毒血症或坏死性肠炎,并且可引起动物脑、心、肺和肾组织的水肿.B型和D 型产气荚膜梭菌所产生的ε毒素是引起动物上述病理变化和死亡的重要因素之一.虽然甲醛灭活的毒素疫苗能对动物产生保护性抗体,但是,灭活苗潜在的安全性原因使其在应用上受到限制.因此,基于ε毒素基因的重组疫苗和弱毒疫苗就成为人们研究的目标.     

产气荚膜梭菌外毒素基因与相关疫苗的研究进展

产气荚膜梭菌也称魏氏梭菌,是引起气性坏疽、肠毒血症、出血性肠炎等反刍动物疾病的主要病原。该菌能够分泌α、β、ε、ι、γ、η、θ、κ、λ、μ、ν等多种外毒素,其中a、β、ε、ι毒素是主要的致病因子。产气荚膜梭菌引起的疾病通常发病急、死亡快,因此,疫苗免疫是预防该病的主要方法。近年来,随着对a、β、ε等毒素功能研究的深入,研究毒素相关的基因工程亚单位疫苗成为研究热点,并且有望弥补传统类毒素疫苗的安全性不高、稳定性差等缺点。文章从产气荚膜梭菌的病原学特点、主要外毒素的致病机制以及毒素相关疫苗的研究进展进行综述,以期为产气荚膜梭菌的综合防控和基因工程亚单位疫苗与核酸疫苗的研发提供一定的参考。     

产气荚膜梭菌β毒素的表达及其抗血清的制备

PCR扩增B型产气荚膜梭菌C58-2株β毒素完整成熟肽序列,将942 bp的基因片段以正确的阅读框架定向克隆于p ET-32a(+)中,然后将重组质粒转化进宿主菌BL21(DE3)中,在37℃1 mmol/L IPTG诱导下该片段获得良好表达。经SDS-PAGE分析,其表达的蛋白约为54.6 ku,与预期值一致。Western blot显示,该重组蛋白可被C型产气荚膜梭菌血清识别,表明该重组蛋白具备与天然毒素相类似的反应原性。重组β毒素蛋白在菌液上清、超声波裂解上清和包涵体中均有分布,且以包涵体为主,表明重组蛋白可同时以胞外、周质和胞浆的形式表达。小鼠试验表明,重组β毒素蛋白不具有毒性。毒素-抗毒素中和试验表明,该抗血清具有β毒素特异性。以重组β毒素蛋白作为抗原免疫家兔,每0.1 m L的一免、二免、三免后抗血清分别可以中和10、20、50个小鼠MLD的C型毒素。结果表明,试验所获得的重组菌株有望成为产气荚膜梭菌β类毒素生产的候选菌株,所制备的抗血清有望进一步研制成为抗β毒素国家标准品。     

产气荚膜梭菌ε毒素原核表达及其单克隆抗体的制备

以大肠杆菌表达的D型产气荚膜梭菌点突变的ε毒素蛋白作为免疫原,免疫BALB/c小鼠制备单克隆抗体,经过ELISA方法筛选,获得2株稳定分泌抗ε毒素单克隆抗体的杂交瘤细胞株2C3-D7和5H6-B8,单抗均为IgG1型。Western blot鉴定结果显示:2株单抗均能与重组ε毒素蛋白及D型产气荚膜梭菌ε毒素蛋白发生特异性结合。本试验为进一步研究产气荚膜梭菌ε毒素的生物学特性及建立产气荚膜梭菌的快速检测方法提供了基础。     

A型产气荚膜梭菌α毒素疫苗rCPA-HSP65的生物活性研究

<正>产气荚膜梭菌是一种革兰氏阳性厌氧菌,广泛分布于土壤、食物、污水、粪便及许多健康人和动物的肠道中,引起人或动物的各种组织毒性感染,包括气性坏疽、厌氧性蜂窝织炎和单纯的创伤感染,另外还可引起人或动物的肠炎和肠毒血症[1]。根据该菌产生的各种毒素可将其分为A~E五种类型[2],其中A型