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1、10申请公布号CN104293741A43申请公布日20150121CN104293741A21申请号201410531649622申请日20141010C12N7/04200601C12N15/70200601C12N1/21200601G01N33/569200601A61K39/155200601A61P31/1420060171申请人武汉大学地址430072湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学72发明人潘兹书乔磊柴枫74专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所特殊普通合伙42222代理人张火春54发明名称一种呼吸道合胞病毒病毒样颗粒疫苗及其制备方法和应用57摘要本发明属于生物技术领域,具体涉。
2、及一种呼吸道合胞病毒RSV病毒样颗粒VLPS亚单位疫苗、制备方法及应用。本发明涉及的疫苗组分是以乙型肝炎病毒核心蛋白HBC为载体、与RSVG蛋白的中和抗原表位或同时与M2蛋白T细胞抗原表位融合表达的嵌合抗原蛋白。抗原蛋白能在大肠杆菌高效表达,经体外纯化、变性和复性制备了高纯度抗原组分,并自组装成病毒样颗粒VLPS。VLPS所含的RSVG蛋白与M2蛋白T细胞抗原表位同时表达,增强了疫苗诱导特异性免疫应答和抗RSV感染免疫保护的能力,并能诱导平衡的TH1/TH2类免疫应答和防止RSV疫苗增强疾病发生。应用所发明的VLPS疫苗免疫接种动物,诱导机体产生高水平RSV中和抗体、增强的TH1类细胞因子水平。
3、和针对RSV攻击感染的有效保护。51INTCL权利要求书1页说明书20页序列表4页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书20页序列表4页附图4页10申请公布号CN104293741ACN104293741A1/1页21一种呼吸道合胞病毒(RSV)病毒样颗粒,其特征在于,以截短的乙型肝炎病毒核心蛋白氨基酸序列中第1144位氨基酸为载体,包含嵌合其中的RSVG蛋白中和抗原表位,可自主装配的病毒样颗粒。2根据权利要求1所述的呼吸道合胞病毒病毒样颗粒,其特征在于,在乙型肝炎病毒核心蛋白C末端还融合了RSVM2蛋白的CTL表位。3根据权利要求1所述的呼吸道合胞病毒病。
4、毒样颗粒,其特征在于,所述的RSVG蛋白中和抗原表位是G蛋白的氨基酸序列中第144204位氨基酸所示的序列,其氨基酸序列为SEQNO1。4根据权利要求2所述的呼吸道合胞病毒病毒样颗粒,其特征在于,所述的RSVM2蛋白的CTL表位是M2蛋白的氨基酸序列中第8290位氨基酸所示的序列。5根据权利要求3所述的呼吸道合胞病毒病毒样颗粒,其特征在于,经密码子优化设计,获得了由HBC1144AA与RSVG144204AA编码序列融合的基因片段HBCTG,其核苷酸序列为SEQNO2。6根据权利要求4所述的呼吸道合胞病毒样颗粒,其特征在于,所述的RSVG蛋白中和抗原表位是G蛋白的氨基酸序列中第144204位氨。
5、基酸所示的序列,其氨基酸序列为SEQNO3。7根据权利要求6所述的呼吸道合胞病毒病毒样颗粒,其特征在于,经密码子优化设计,获得了由HBC1144AA与RSVG144204AA及M28290AA编码序列融合的基因片段HBCTG/M28290,其核苷酸序列为SEQNO4。8含有编码权利要求17任一所述呼吸道合胞病毒病毒样颗粒的核酸的重组表达载体。9转化了权利要求8所述的重组表达载体的宿主细胞。10权利要求19任一所述呼吸道合胞病毒病毒样颗粒用于制备预防、诊断和治疗呼吸道合胞病毒感染的药物中的用途。权利要求书CN104293741A1/20页3一种呼吸道合胞病毒病毒样颗粒疫苗及其制备方法和应用技术领。
6、域0001本发明涉及一种嵌合表达呼吸道合胞病毒多表位抗原的病毒样颗粒疫苗及其制备方法和应用,属于生物技术领域,用于人和易感动物呼吸道合胞病毒感染的免疫预防。背景技术0002呼吸道合胞病毒RESPIRATORYSYNCYTIALVIRUS,RSV是全球范围内引起婴幼儿下呼吸道感染并导致其罹患细支气管炎和肺炎,严重可导致支气管哮喘甚至死亡的重要病原体之一,几乎所有儿童两岁前感染过至少一次RSVBLACK,2003。年龄越小病情越重,再感染率高,与哮喘发生密切相关;免疫缺陷者更易感染,临床症状更为严重,常致死亡HOLTANDSLY,2002;MEISSNERETAL,2004。老年人和免疫缺陷病人也。
7、是RSV的易感染人群。人感染RSV后不能产生针对RSV感染的有效免疫保护,因此,RSV易反复感染引起疾病。近年来,因RSV感染住院并导致死亡的病例逐年上升。0003RSV属于副粘病毒科、肺炎病毒属中的成员,其基因组为非节段的单负链RNA,由15225个核苷酸组成。RSV基因组编码至少11种蛋白质,基因组RNA从3至5端编码的蛋白依次为NS1、NS2、N、P、M、SH、G、F、M2M21、M22和L等,其中表面蛋白糖蛋白G和融合蛋白F是主要中和抗原成分。机体感染RSV后,病毒编码的G和F抗原蛋白能刺激机体免疫应答,产生血清IGG中和抗体和呼吸道黏膜的分泌型IGA抗体。血清中和抗体和呼吸道分泌型I。
8、GA是抗RSV感染的主要物质。此外,M2蛋白第8290位氨基酸是一个有效的细胞毒T淋巴细胞表位CYTOTOXICTLYMPHOCYTEEPITOPES,CTL,能够显著激活CD8T细胞免疫应答,抑制TH2类反应,降低疫苗增强性疾病VACCINEENHANCEDISEASE,VED发生,在抗RSV感染和减轻VED中具有重要作用。0004目前,针对RSV感染疾病治疗的主要药物是利巴韦林RIBAVIRIN,一类鸟嘌呤核苷类似物,可以阻止病毒RNA的合成及病毒MRNA的加帽,但该药物治疗效果有限。用于预防高危婴幼儿感染RSV的药物有帕利珠单抗PALIVIZUMAB,一种针对RSV表面融合蛋白F的单克隆。
9、抗体。该药物生产成本高,需要提前注射且持续注射5个月才能达到预防效果,因此难以推广应用。与其它病毒性传染病一样,疫苗接种应该成为预防RSV感染有效策略。在上世纪60年代,人们制备了用福尔马林灭活RSV的传统灭活疫苗FORMALININACTIVATEDRSVVACCINE,FIV,临床试验证实,该FIV疫苗接种后不仅没能防止婴幼儿感染RSV,疫苗接种个体在随后的RSV自然感染中,支气管炎和肺炎发生率及疾病的严重程度均大大增加,入院治疗人数明显上升,出现疫苗接种儿童死亡病例KIMETAL,1969。随后,RSV疫苗研制一直是RSV感染性疾病防治的重点,但至今仍无有效的RSV疫苗获得批准上市使用。。
10、世界卫生组织WHO也将RSV疫苗列为全球疫苗计划的优先发展疫苗之一。0005FIV疫苗接种不能诱导机体有效的抗病毒免疫应答和引起VED,是当前RSV疫苗研发的主要障碍。其原因在于,FIV接种不能诱导机体产生高水平中和抗体,未能诱导抗病毒效应CD8T细胞免疫应答,宿主TH1/TH2比例及TH1、TH2产生的细胞因子比例失衡等所致。而FIV接种诱导机体产生的IGE抗体,以及IL4、IL5和IL10等为主的TH2偏向的CD4T说明书CN104293741A2/20页4细胞应答在导致VED中起重要作用。提高疫苗诱导产生中和抗体能力、诱导更高效的CD8T细胞免疫应答,以及更平衡的TH1/TH2比例,是发。
11、展新型RSV疫苗的关键MURATA,2009。0006亚单位疫苗是发展RSV疫苗的重要方向之一,近年来有诸多文献报道。已有相关的专利报道包括有发明人以无毒型大肠杆菌热不稳定肠毒素LT为佐剂,融合表达RSVG蛋白AA130230区域,并将其中的AA182186之间氨基酸替换成RSVM蛋白的TCL表位YLEKESIYY,发明了GCTL亚单位疫苗专利号2007100664765。另有发明人采用DSBA为载体蛋白,表达RSVF/M2肽段,制备用于预防RSV感染的亚单位疫苗专利号2005100091196。特别是近来,有发明人以腺病毒为载体,将RSV的M、F和G蛋白基因重组至基因组中制备了重组腺病毒,该。
12、重组腺病毒感染哺乳动物VERO细胞后,表达M、F和G蛋白并组装产生病毒样颗粒,免疫动物能诱导机体抗RSV感染的有效保护专利申请号2013106675237。0007病毒样颗粒VIRUSLIKEPARTICLES,VLPS是由病毒结构蛋白自行装配而成的高度结构化的蛋白颗粒,缺乏病毒核酸,无感染性。VLPS表面能够重复高密度展示外源抗原表位,从而诱导高效免疫应答。近来的研究表明,一些VLPS能有效通过MHCI类和MHCII类抗原递呈途径递呈抗原,诱导CTL应答,激发TH1和TH2型细胞免疫反应,一些病毒的VLPS可诱导树突状细胞和单核巨噬细胞群的成熟和细胞因子的表达。因此,应用嵌合病毒样颗粒抗原制。
13、备疫苗具有安全高效的特点。0008人乙型肝炎病毒HBV的核心抗原HBC在病毒感染过程能够自发组装成病毒样颗粒,包裹病毒的核酸。HBC自发形成的病毒样颗粒有两种大小,分别为由180个和240个单体核心抗原组成的二十面体WYNNEETAL,1999。HBC全长为183AA,其中7582AA为抗原显现区,展示在病毒样粒子表面,构成中间穗状区。HBC的C末端39个AA富含精氨酸,具有结合包装病毒核酸的功能,去除后不影响HBC形成病毒样颗粒。截短后的HBC能在大肠杆菌中高效表达,并自主装配成病毒样颗粒,HBC的中间穗状区和截短后的C末段都暴露在病毒粒子的表面,该区域可融合表达外源的抗原表位BIRKETT。
14、ETAL,2002。一些融合外源B细胞抗原表位或T细胞抗原表位的HBC仍可组装成嵌合VLPS,诱导免疫动物产生强烈的免疫应答PUMPENSANDGRENS,2001。采用大肠杆菌表达的HBC能形成具有天然结构的HBC颗粒,可用于构建表达不同抗原片段的VLPS疫苗。作为一种新型的抗原表位递呈系统,HBC载体蛋白已应用于流感病毒,艾滋病毒和结核分枝杆菌等病原体的疫苗研制DEFILETTEETAL,2006;GONZALEZETAL,2009;YINETAL,2011。0009本发明在充分借鉴已有成果的基础上,通过优化设计、实验筛选,发明了基于HBC为载体蛋白,包含有RSVG蛋白保守抗原结构和M2蛋。
15、白CTL表位,在大肠杆菌中表达形成病毒样颗粒的亚单位疫苗,该病毒样颗粒亚单位疫苗可用于预防人和动物抵抗RSV的感染,具有重要的科学和应用价值。发明内容0010技术问题0011本发明的目的是提供一种新型的呼吸道合胞病毒病毒样颗粒疫苗及其制备方法和应用。该疫苗安全高效,不含感染性病毒核酸,抗原纯度高,模拟抗原蛋白的天然结构,免疫接种能诱导机体产生抗呼吸道合胞病毒感染的保护性免疫应答。用于人和动物呼吸道合说明书CN104293741A3/20页5胞病毒感染引起的呼吸道疾患的免疫预防。0012技术方案0013本发明提供了一种呼吸道合胞病毒样颗粒,包含以截短的乙型肝炎病毒核心蛋白HBC1144AA为载体。
16、,嵌合其中的RSVG蛋白中和抗原表位,可自主装配的病毒样颗粒。0014本发明进一步提供一种在上述乙肝病毒核心蛋白C末端还融合了RSVM2蛋白的CTL表位,可自主装配的病毒样颗粒。0015其中以截短的乙型肝炎病毒核心蛋白HBC1144AA为载体,将RSV编码的G蛋白保守B细胞表位的抗原片段G144204AAPLOTNICKYGILQUINETAL,1999插入HBC肽段的ASP78与PRO80之间;或同时将RSV编码的M2蛋白的CTL表位8290AAM28290融合在截短蛋白HBC1144AA的C末端,该M28290表位能有效激活机体CD8T淋巴细胞免疫反应SRIKIATKHACHORNANDB。
17、RACIALE,1997。经密码子优化设计、筛选,获得了由编码HBC的1144AA与RSVG蛋白的144204AA核苷酸序列融合的基因片段HBCTG,SEQNO2和由编码HBC的1144AA与RSVG蛋白的144204AA及M2蛋白8290AA核苷酸序列融合的基因片段HBCTG/M28290,SEQNO4,将其分别克隆到表达载体PET28中,构建重组表达质粒PHBCTG和PHBCTG/M28290。将PHBCTG和PHBCTG/M28290转化大肠杆菌,筛选用于病毒样颗粒VLPS疫苗生产、特性稳定的工程菌株;经优化培养条件,高效表达了融合蛋白HBCTG和HBCTG/M28290。采用包涵体分离。
18、、蛋白质亲和层析纯化及体外复性自组装等相结合的技术路线,纯化制备用于免疫接种的VLPS制品。0016呼吸道合胞病毒样颗粒抗原用PBS稀释至适当浓度,制备成本发明所述的呼吸道合胞病毒样颗粒疫苗。0017本发明获得的呼吸道合胞病毒病毒样颗粒抗原还可用于呼吸道合胞病毒感染诊断试剂或诊断试剂盒。0018有益效果0019呼吸道合胞病毒颗粒疫苗接种小鼠诱导产生病原特异性中和抗体,第三次免疫2周后,小鼠获得抵抗致死剂量3106PFU/只呼吸道合胞病毒攻击感染的效力,并显示出较强的免疫记忆,诱导高效的CD8T细胞应答,平衡的TH1/TH2比例和对呼吸道合胞病毒强毒攻击感染小鼠100保护效率。附图说明0020图。
19、1为设计合成的RSV嵌合抗原蛋白基因克隆载体质粒为本发明设计,委托商业公司合成。0021图2为重组表达质粒PHBCTG和PHBCTG/M28290构建示意图。0022图3为本发明设计的HBCTG和HBCTG/M28290重组疫苗蛋白组分鉴定。0023A、工程菌表达HBCTG和HBCTG/M28290重组疫苗蛋白组分SDSPAGE分析M分子量MARKER;1、3为表达HBCTG工程菌加IPTG诱导前后的菌体蛋白;2、4为表达HBCTG/M28290工程菌加IPTG诱导前后的菌体蛋白;B、SDSPAGE检测纯化的疫苗成分M分子量MARKER;1HBCTG;2HBCTG/M28290;C、WESTE。
20、RNBLOT检测疫苗成分的免疫反应性ANTITG抗体;M分子量MARKER;1HBCTG;2HBCTG/M28290。0024图4为磷钨酸负染后病毒样颗粒VLPS透射电镜TEM观察。说明书CN104293741A4/20页60025A、HBCTG颗粒;B、HBCTG/M28290颗粒;0026图5为UV灭活RSV和两种病毒样颗粒VLPS疫苗免疫小鼠体液免疫应答检测A、血清总IGG和IGG1及IGG2A亚类抗体滴度;B、亚类IGG2A/IGG1比值;C、中和抗体滴度。0027图6为UV灭活RSV和两种病毒样颗粒VLPS疫苗免疫小鼠脾淋巴细胞分泌TH1、TH2类细胞因子水平。0028A、TH1类细。
21、胞因子;B、TH2类细胞因子;0029图7为UV灭活RSV和两种病毒样颗粒VLPS疫苗免疫小鼠RSV攻毒感染后肺组织分泌TH1和TH2类细胞因子水平。0030A、TH1类细胞因子;B、TH2类细胞因子;0031图8为UV灭活RSV和两种病毒样颗粒VLPS疫苗免疫小鼠RSV攻毒感染后肺组织RSV滴度比较。0032图9为UV灭活RSV和两种病毒样颗粒VLPS疫苗免疫小鼠RSV攻毒感染后肺组织病理分析肺组织切片HE染色观察。0033A、UV灭活RSV疫苗免疫小鼠;B、HBCTG颗粒疫苗免疫小鼠;C、HBCTG/M28290颗粒疫苗免疫小鼠;D、正常小鼠;具体实施方式0034现结合以下实施例来更加详细。
22、地描述本发明。提供这些实施例的目的仅在于示例性地说明本发明,不能将其理解为是对本发明的范围和实质的限制。0035下列实施例中未注明的具体实验条件和方法,通常按照常规条件如J萨姆布鲁克等主编,科学出版社,1992,分子克隆实验指南第三版;DL斯佩克特等,科学出版社,2001,细胞实验指南等书中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。0036本发明中所使用的术语,除非有另外说明,一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。0037【实施例1】呼吸道合胞病毒病毒样颗粒VLPS的构建与检测003811、质粒PUC57HBCTG/M28290的结构示意图0039质粒PUC57HBCTG/M28290是包含。
23、有本发明经密码子优化设计、筛选的RSVG蛋白保守抗原区与M2的CTL表位嵌合编码基因序列的质粒载体。该基因序列所编码的蛋白质是将RSV编码的G蛋白保守B细胞表位的抗原片段G144204AAPLOTNICKYGILQUINETAL,1999插入HBC肽段的ASP78与PRO80之间,同时将RSV编码M2蛋白的CTL表位8290AAM28290融合在截短蛋白HBC1144AA的C末端,M28290表位能有效激活机体CD8T淋巴细胞免疫反应SRIKIATKHACHORNANDBRACIALE,1997。由发明人委托商业公司合成,知识产权归发明人所有,如图1所示。004012、重组表达载体PHBCTG。
24、和PHBCTG/M28290构建00411重组表达质粒PHBCTG构建00421以质粒PUC57HBCTG/M28290为模板,以P1和P2为引物,PCR扩增目的基因片段HBCTG序列见SEQIDNO2;引物由上海生物工程有限公司合成。0043P1上游引物5ATCGAATTCATGGATATCGACCCGT3SEQIDNO5,下划线标注序列为ECOR酶切位点;说明书CN104293741A5/20页70044P2下游引物5TGCACTCGAGTTACTACGGTGGTTTCC3SEQIDNO6,下划线标注序列为XHO酶切位点。00452按照下表列出的PCR扩增体系组成依次加入各组分。0046表。
25、1PCR扩增体系0047004800493按照下述PCR扩增程序进行PCR扩增,扩增目的基因片段005000514PCR扩增完成后,2琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物,PCR扩增产物大小为756BP。采用DNA胶回收试剂盒纯化目的基因片段,用于重组质粒构建。PCR产物回收步骤按DNA胶回收试剂盒说明书所述方法完成。00525目的基因片段HBCTG和载体质粒PET28A分别进行双酶切消化,按照下述体系共20L依次加入各组分0053表2双酶切反应体系00540055混均,置于37水浴中酶切消化56小时。说明书CN104293741A6/20页800566分别将上述酶切消化目的基因或载体DNA进行凝胶电泳。
26、,并按上述切胶回收方法回收DNA。00577将酶切消化目的基因与载体DNA连接,按照下述连接体系共25L依次加入各组分。0058表3HBCTG和PET28A连接体系005900600061混均,置于16连接反应6H或4过夜。00628上述连接产物转化大肠杆菌DH5感受态细胞。0063将冻存的大肠杆菌DH5感受态细胞从80冰箱中取出,置室温或冰浴上缓慢解冻。取510L连接产物加入到感受态细胞保存管EP管中,轻轻混匀,于冰上放置30分钟。0064将上述含连接产物的感受态细胞EP管从冰浴上取出,放入42的水浴中精确反应90秒,反应过程中保持EP管静止。0065迅速将上述EP管转移至冰浴上放置2分钟,。
27、使菌体迅速冷却。0066无菌操作向EP管中加入800L预热至37不含抗生素的LB培养基,置于37、8090RPM转速摇床培养45分钟。0067取上述培养液50100L加到含卡那霉素LB琼脂平板上,用无菌玻棒将菌液涂布均匀,平板正置于37培养箱30分钟待培养液被完全吸收,然后将平板倒置培养过夜。00689菌落PCR鉴定、筛选转化了重组表达质粒PHBCTG的阳性菌落。0069按照下述方法进行PCR反应,鉴定、筛选目的基因重组表达质粒。挑取过夜培养在卡那霉素抗性的LB平板上长出的单菌落510个,分别接种于装有400L卡那霉素抗性LB培养基的EP管中,37、220RPM培养45H。0070取2L菌液作。
28、为模板,以引物P1和P2为扩增引物,按下述体系依次加入各组分。0071表4PHBCTG菌落PCR鉴定体系00720073说明书CN104293741A7/20页90074PCR扩增程序为00750076扩增完成后,将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳检测参考上述电泳方法,根据是否有目的基因片段扩增鉴定、筛选阳性重组表达质粒PHBCTG克隆。007710重组表达质粒PHBCTG的小量提取及鉴定0078按质粒小量提取试剂盒操作说明书描述的方法提取重组质粒。0079将阳性克隆培养菌液按1100比例接种于6ML含卡那霉素的LB培养基中,于恒温摇床中在37、220RPM振荡培养过夜。0080将过夜培养物转至E。
29、P管中,10,000RPM离心1分钟,倾去上清,收集菌体。0081向上述收集菌体的EP管中加入250L溶液4保存、含RNASEA,用微量移液器反复吹打混匀,完全重悬菌体;向EP管中加入250L溶液,盖紧管盖,轻柔反复颠倒EP管56次,室温静置2分钟;向EP管中加入350L溶液,盖紧管盖,缓慢颠倒摇晃几次,至白色絮状沉淀不再增加。008212,000RPM室温离心10分钟,小心吸取上清转移至套有收集管的DNA吸附柱中,10,000RPM室温离心1分钟;将收集管中的液体再次加至吸附柱中,10,000RPM室温离心1分钟;弃去收集管中的液体,向吸附柱内加入500LBUFFERHB,10,000RPM。
30、室温离心1分钟;弃去收集管中的液体,向吸附柱内加入700LDNAWASHBUFFER,10,000RPM室温离心1分钟,重复1次;弃去收集管中的液体后,将吸附柱重新放回收集管中,10,000RPM离心2分钟以完全除去柱膜上的残余液体。0083将吸附柱放入另一个无菌EP管中,加入50L试剂盒中的ELUTIONBUFFER或者同样体积的无菌DDH2O,以溶解吸附在柱膜上的DNA,室温静置2分钟;10,000RPM室温离心1分钟,EP管中收集的液体即为质粒DNA溶液。取1L质粒DNA溶液进行琼脂糖凝胶电泳,检测DNA。0084采用酶切对重组质粒进行鉴定,于250LEP管中按下述体系依次加入各组分。0。
31、085表5重组表达质粒PHBCTG双酶切反应体系20L0086说明书CN104293741A8/20页100087混均,置于37水浴中酶切反应5小时,进行DNA琼脂糖凝胶电泳参照上述电泳方法,观察分析条带是否与预期相符。0088将酶切正确的重组质粒PHBCTG进行测序,确认插入片段HBCTG序列SEQNO2、插入方向和开放阅读框的正确性,如图2所示。00892重组表达质粒PHBCTG/M28290的构建0090按照上述的连接产物转化方法和质粒DNA提取方法将质粒PUC57HBCTG/M28290转化DH5感受态细胞,挑起单菌落接种到LB培养基中培养、扩增,收集菌体,提取质粒DNA,ECORI和。
32、XHOI双酶切质粒。按下述双酶切体系依次加入各组分。0091表6双酶切反应体系20UL00920093混均,置于37水浴反应6小时,琼脂糖凝胶电泳检测。0094按照上述切胶方法,分别回收目的基因片段HBCTG/M28290和线性化的载体DNAPET28A,将目的基因片段与载体片段51比例混合,用T4DNA连接酶连接,连接产物转化至大肠杆菌DH5感受态细胞,菌落PCR鉴定阳性克隆,提取重组表达质粒PHBCTG/M28290,双酶切及测序鉴定SEQNO4,具体方法均可参照重组表达质粒PHBCTG的操作进行,如图2所示。00953基因工程菌制备0096将测序结果正确的重组质粒PHBCTG和PHBCT。
33、G/M28290转化到用于蛋白表达的大肠杆菌BL21CODONPLUSDE3RIL感受态细胞中,筛选获得含PHBCTG或PHBCTG/M28290的基因工程菌。具体操作如下00971将冻存的感受态细胞从80冰箱中取出,室温或冰浴上缓慢解冻。取1L重组表达质粒加入表达菌感受态细胞EP管中,轻轻拍打EP管底部使其混匀,置冰浴30分钟。00982将上述EP管从冰浴上快速转入42的水浴中,精确反应90秒,反应过程中保持EP管静止。00993迅速将EP管转移至冰浴上放置2分钟。说明书CN104293741A109/20页1101004无菌操作向EP管中加入800L预先加热至37的不含抗生素的LB培养基,。
34、转至37、8090RPM转速摇床培养45分钟,使细菌表达抗性标记。01015取50100L培养液滴于卡那霉素、氯霉素抗性LB平板上,用无菌玻棒将菌液涂布均匀,正置放于37培养30分钟待培养液被吸收后,将平板倒置培养过夜,次日从平板上挑起510个单菌落接种到LB培养基中培养,菌落PCR鉴定、筛选含重组表达质粒的工程菌。0102菌落PCR按下述体系依次加入各组分0103表7菌落PCR鉴定体系01040105PCR扩增程序01060107扩增完成后,琼脂糖凝胶电泳检测参考上述电泳方法筛选出含目的重组表达质粒的阳性克隆。并按下述方法保藏基因工程菌菌种。01081将PCR鉴定出的阳性克隆菌液按1100转。
35、接至装有5ML含卡那霉素、氯霉素LB培养基试管中,37,220RPM旋转培养。01092待菌种生长进入对数期时,检测OD600值达到06时,取出菌液。01103转移适量菌液于15MLEP管中,按11比例向菌液加入4预冷的30甘油溶液,吹打混匀。01114将保存工程菌的EP管转至冻存盒中,冻存于80至少6小时,然后可将工程菌继续冻存80或转移至液氮中长期保存。011213、基因工程菌小量表达HBCTG或HBCTG/M2蛋白与鉴定01131IPTG诱导目的蛋白表达01141将表达重组蛋白的工程菌涂布含卡那霉素、氯霉素抗性LB平板上培养过夜,形成单菌落;挑起单菌落接种于含卡那霉素、氯霉素LB培养基中。
36、,37,220RPM旋转培养过夜。说明书CN104293741A1110/20页1201152按1100比例将培养菌液转接至含卡那霉素、氯霉素抗性LB培养基中,37,220RPM旋转培养,至工程菌生长进入对数期OD600值达到06。01163将处于对数生长期的培养物从摇床中取出,加入IPTG使其终浓度为02MMOL/L,于37、220RPM继续培养5小时。01174将诱导培养物转移至10ML离心管中,12,000RPM,4离心10分钟,弃上清,收集菌体。01185用500LPBS溶液重悬菌体,12,000RPM,4离心10分钟,弃上清,收集菌体,PBS重复洗涤1次。01196用200L裂解液重。
37、悬菌体,置冰浴上超声波破碎菌体。设置为输出功率为300W,超声3S,间歇8S,共3050次。超声波破碎后,进行SDSPAGE及WESTERNBLOT分析鉴定重组蛋白表达。0120菌体裂解缓冲液0121TRITONX100V/V10122TRISCLPH80001M0123NAH2PO401M01242目的蛋白HBCTG和HBCTG/M28290鉴定0125SDSPAGE分析01261凝胶灌制0127取洁净玻璃板和胶条固定在灌胶支架上,将新配制的15的分离胶溶液小心灌加入灌胶槽中,避免产生气泡,分离胶溶液加至距上凹面25CM处即可。用移液器在分离胶溶液上覆盖1ML无水乙醇,水平静置,室温下聚合约。
38、20分钟,待胶聚合后倒去覆盖层液体,倒置1分钟去除残留液体。将新配制的5的积层胶溶液加至分离胶上,立刻插入样品梳子,室温水平静置,待凝胶充分聚合。012815分离胶溶液配制012901305积层胶溶液配制0131说明书CN104293741A1211/20页1301322制样0133将等体积的2SDS凝胶加样缓冲液与菌体样品液混匀,100煮沸510分钟,立即冰浴5分钟,室温12000RPM离心510分钟,收集上清样品保存备用。2SDS凝胶加样缓冲液配制0134013501363电泳0137凝胶制备好后,向电泳槽中加入电泳缓冲液。取样品上清1030L加入样品孔内,进行电泳。调电压至60V让样品在。
39、积层胶中迁移,当样品进入分离胶后,将电压调至120V继续电泳。观察蛋白分子量MARKER迁移情况,待MARKER达到最佳分辨时停止电泳。01385蛋白电泳缓冲液配制013901404染色0141电泳结束后取下凝胶,用自来水洗涤后将凝胶完全浸入考马斯亮蓝R250染色液中,室温下在水平摇床上慢速摇动染色过夜。0142考马斯蓝R250染色液配制0143说明书CN104293741A1312/20页140144磁力搅拌1小时使染料溶解,用WHATMAN滤纸过滤,室温保存。01455脱色0146染色后,回收染色液,将凝胶完全浸入脱色液中,室温慢速摇动脱色48小时,期间更换脱色液45次,待蛋白条带变清晰,。
40、弃去脱色液,把凝胶用自来水清洗并浸入清水中,可进行拍照保存。0147脱色液配制0148冰乙酸100ML0149甲醇400ML0150DDH2O500ML0151结果显示,本发明制备的基因工程菌可以分别表达HBCTG或HBCTG/M28290蛋白如图3A。0152WESTERNBLOT检测工程菌表达目的蛋白01531按照前述的方法进行样品处理和蛋白质组分SDSPAGE电泳分离。具体操作按分子克隆,实验手册进行。为便于比较,电泳加样时使用相同体积的各样品。01542转膜与抗体反应0155待电泳结束,取出凝胶并用自来水洗涤。同时用转膜缓冲液浸泡PVDF膜和滤纸5分钟,按阴极海绵滤纸凝胶PVDF膜滤纸。
41、海绵阳极顺序铺设凝胶和PVDF膜,放入电泳槽,88V电压低温条件下电泳23小时。取出PVDF膜用1PBST005TWEEN20的PBS洗涤5分钟,加入含5脱脂奶粉的PBST封闭缓冲液BLOCKINGBUFFER,37孵育2小时或4封闭过夜。PBST洗涤PVDF膜3次,每次10分钟。加入兔抗RSVG蛋白多克隆抗体由本实验室表达纯化的G蛋白免疫家兔制备,具体步骤参加柴枫硕士毕业论文,用PBST进行11000稀释,37孵育2小时。PBST充分洗涤PVDF膜35次,每次10分钟。加入辣根过氧化物酶HRP标记羊抗兔IGG抗体ABBKINE公司产品,用PBST进行15000稀释,37孵育1小时,PBST充。
42、分洗涤PVDF膜35次,每次10分钟。加入DAB显色液具体配方见分子克隆,实验手册,室温避光显色510分钟,暗室中X光片曝光、记录结果。0156转移缓冲液配制01570158稀释缓冲液TBS配制0159说明书CN104293741A1413/20页1501603,3二氨基联苯胺DAB显色液配制01610162结果显示,本发明制备的基因工程菌可以在加入IPTG诱导后,分别高水平表达HBCTG或HBCTG/M28290蛋白图3A。0163【实施例2】呼吸道合胞病毒病毒样颗粒VLPS疫苗的规模化制备及检定016421、呼吸道合胞病毒样颗粒VLPS疫苗的规模化制备01651重组抗原蛋白HBCTG和HB。
43、CTG/M28290的大量表达01661将冻存的工程菌从80冰箱中取出、解冻,取01ML菌液转接至5MLLB培养基中含卡那霉素、氯霉素,37220RPM旋转培养过夜。01672将过夜培养物按1100比例接种至含卡那霉素、氯霉素的1LLB培养基中,37,220RPM振荡培养。待培养至对数生长期菌液OD600值达到06,加IPTG至终浓度为02MM,37,220RPM旋转培养5小时,诱导蛋白表达。01683将诱导培养物转移至250ML离心管,4、12,000RPM,离心30分钟,弃上清,收集菌体。菌体加100MLPBS悬浮,4,12,000RPM,离心30分钟,弃上清,收集菌体。重复加PBS洗涤2。
44、次,收集菌体用于蛋白纯化或保存80备用。01692重组抗原蛋白HBCTG和HBCTG/M28290的纯化01701菌体裂解处理0171按4ML/G比例向菌体中加裂解液,加入蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟PMSF至终浓度为1MM,室温裂解30分钟,期间多次搅拌混均。待裂解后,菌体置于冰浴中进一步超声波破碎。经超声波破碎的样品于4,12000RPM离心30分钟。收集上清,向沉淀中加适量结合缓冲液,混匀,置冰浴60分钟溶解沉淀,4,12000RPM离心30分钟,收集上清,合并备用。0172裂解缓冲液配制0173TRITONX100V/V10174TRISCLPH80001M0175NAH2PO401M01。
45、76结合缓冲液配制0177TRISCLPH80001M0178NAH2PO401M0179尿素8M说明书CN104293741A1514/20页1601802亲和层析纯化0181亲和层析介质NINTAHISBIND树脂用2倍体积结合缓冲液洗涤,按50加入缓冲液制备树脂悬液,按每4ML样品溶液加入1MLNINTAHISBIND树脂悬液比例将两者混匀,4、200RPM旋转60分钟;将结合蛋白的树脂装入层析柱中,依次用结合缓冲液约5ML变性漂洗缓冲液约20ML洗涤树脂,然后用变性洗脱缓冲液约25ML变性洗脱缓冲液II约25ML分步洗脱,依次分步收集层析柱流出液05ML/管,检测各组分蛋白质浓度,SD。
46、SPAGE电泳检测各组分蛋白质纯度;收集合并纯化目的蛋白的组分用于后续制备VLPS。0182变性漂洗缓冲液配制0183TRISCLPH63001M0184NAH2PO401M0185尿素8M0186变性洗脱缓冲液配制0187TRISCLPH59001M0188NAH2PO401M0189尿素8M0190变性洗脱缓冲液配制0191TRISCLPH45001M0192NAH2PO401M0193尿素8M01943重组抗原蛋白HBCTG和HBCTG/M28290复性及VLPS制备01951样品透析袋处理剪取长1020CM的透析袋,放在透析袋处理液中煮沸10分钟,用去离子水冲洗后,放入透析袋处理液煮沸。
47、10分钟,去离子水冲洗,浸没于复性溶液中。0196透析袋处理液配制0197NAHCO32G0198EDTAPH800029G0199DDH2O100ML0200透析袋处理液配制0201EDTAPH800029G0202DDH2O100ML02032蛋白复性与VLPS体外组装扎严实处理好的透析袋一端,将纯化的目的蛋白组分转移至透析袋中,扎紧透析袋另一端,按尿素浓度递减顺序,分别在复性缓冲液中,4条件下进行样品透析。复性缓冲液所含尿素浓度梯度依次为6M、5M、4M、3M、2M和1M,每间隔34小时换复性缓冲液1次,最后换成500MLPBS溶液透析2次。0204复性缓冲液配制0205说明书CN104。
48、293741A1615/20页17020622、呼吸道合胞病毒样颗粒VLPS疫苗的检定02071SDSPAGE电泳检定蛋白纯度0208具体操作参照实施例1中电泳方法进行。02092WESTERNBLOT检测重组蛋白抗原特异性0210具体操作参照实施例1中鉴定方法进行。02113电镜观察VLPS形态0212取上述纯化蛋白复性后装配形成VLPS的样品50L,蛋白质浓度稀释至100G/ML,将样品滴加至铜网上,静止1分钟,用滤纸沿铜网边缘吸去多余溶液,向铜网滴加12滴2醋酸铀溶液蒸馏水配制,PH68,染色1分钟,用滤纸沿铜网边缘吸去多余染色液,室温静止待铜网干燥,将铜网负染样品置透射电子显微镜下,于。
49、200KV,25,000倍下观察颗粒形状,记录结果。0213结果显示,本发明技术方法能制备高纯度HBCTG和HBCTG/M28290的疫苗组分蛋白图3B;抗RSVG蛋白抗体检测显示,所制备的疫苗组分蛋白具有与特异性抗体反应的特性图3B;所制备的疫苗组分HBCTG和HBCTG/M28290经纯化、复性后,均能自主装配成病毒样颗粒图4A、4B。0214【实施例3】呼吸道合胞病毒病毒样颗粒VLPS疫苗的功能检测0215试验方案0216取56周龄雌性BALB/C小鼠40只,随机分成A、B、C和D等4组,每组10只,疫苗接种前小鼠断尾采血,分离血清用于抗体检测作为阴性对照血清。分别按下列设计免疫接种A组注射紫外灭活的RSV1105TCID50;B组注射HBCTGVLPS,剂量20G/只;C组注射HBCTG/M28290VLPS,剂量20G/只。采取肌肉注射途径免疫,各种疫苗均免疫三次,间隔三周;D组为对照组,采用相同途径和间隔注射PBS。免疫后两周,断尾采血并分离血清。各组小鼠接种疫苗后每日观察小鼠状态和称量体重,与注射PBS对照组小鼠比较,HBCTG。