牛结核分枝杆菌ESAT6-CFP10-BFH融合蛋白原核表达及皮试反应Prokaryotic expression of fusion protein ESAT6-CFP10-BFH of mycobacterium bovis tuberculosis and skin test reaction
鲍佳鹏,孙悦,张建军,苏岳乐,毕力格,郭宇,巴依尔塔,赵东辉,陈彪,冯紫佳,郑可,秦建华
摘要(Abstract):
为了改善ESAT6-CFP10融合蛋白检测牛结核分枝杆菌感染存在灵敏度低的问题,应用铁蛋白骨架显著性提升EC(ESAT6-CFP10)法的灵敏度,将ESAT6、CFP10和牛源铁蛋白重链(BFH)用柔性多肽连接,按照ESAT6-CFP10-BFH的串联组合方案设计基因序列,构建pET-28a-EC-BFH重组质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中。使用自诱导培养基对铁蛋白EC融合抗原(EC-BFH蛋白)进行诱导表达,亲和层析镍柱法纯化EC-BFH蛋白,使用蛋白印迹(Western blot)对EC-BFH蛋白进行鉴定及纯度测定。将EC-BFH蛋白对健康豚鼠进行皮试,通过观察皮试部位是否会引起炎性反应,验证EC-BFH蛋白的特异性。对牛结核分枝杆菌致敏成功的豚鼠,以提纯牛型结核菌素(PPDB)作为对照,检测EC蛋白和EC-BFH蛋白效价对比阳性率。结果表明:EC-BFH蛋白的相对分子质量约为48.4 kDa,与预期相同,说明成功纯化EC-BFH蛋白。EC-BFH蛋白对健康豚鼠进行皮试24 h后无炎症反应,说明EC-BFH蛋白特异性良好。根据阳性率数据显示EC-BFH蛋白效价远远高于EC蛋白;在注射量为1,10和20μg时,EC-BFH蛋白皮试的阳性率均高于EC蛋白,尤其注射量在1μg时,EC蛋白和EC-BFH蛋白的阳性率分别为16.6%和100%,且EC-BFH蛋白与PPDB的阳性率接近。结果表明EC-BFH融合蛋白提高了EC法检测牛结核分枝杆菌感染的灵敏度,增强了皮试反应效果,作为检测牛结核分枝杆菌感染的诊断试剂有很大的研究价值。
关键词(KeyWords): ESAT6-CFP10融合蛋白;牛结核分枝杆菌;提纯牛型结核菌素
基金项目(Foundation): 石家庄圣博生物科技有限公司自筹资助项目
作者(Author): 鲍佳鹏,孙悦,张建军,苏岳乐,毕力格,郭宇,巴依尔塔,赵东辉,陈彪,冯紫佳,郑可,秦建华
DOI: 10.16303/j.cnki.1005-4545.2023.12.15
参考文献(References):
- [1] 韩坤,谢琴,王玉炯,等.奶牛结核分枝杆菌的分离与鉴定[J].黑龙江畜牧兽医,2009(15):82-83.
- [2] 农业农村部《全国畜间人兽共患病防治规划 (2022—2030 年) 》[Z].北京:中华人民共和国农业农村部,2022.
- [3] 吴丹,殷爽.牛结核病的预防及治疗分析[J].吉林畜牧兽医,2022,43(1):86-87.
- [4] 贾浩,周晶,徐广贤,等.牛结核分枝杆菌MPB70蛋白分泌性载体的构建与蛋白表达[J].黑龙江畜牧兽医,2010(11):13-15.
- [5] 张健宁,方诗文,刘思怡,等.牛分枝杆菌cfp10-esat6-cfp7融合基因的原核表达及抗原反应性分析[J].黑龙江畜牧兽医,2020(22):71-76.
- [6] 马晓红,张育华.结核分枝杆菌ESAT6基因的研究进展[J].中国病原生物学杂志,2008(11):852-854,879.
- [7] 李武,邓光存,刘晓明,等.结核分枝杆菌CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B抗原真核共表达载体的构建与表达[J].生物工程学报,2014,30(2):265-273.
- [8] 冯海,李金岭,高明辉,等.牛结核病在OIE检疫中指定的迟发性过敏反应试验[J].养殖与饲料,2008(5):37-38.
- [9] 张峰,高选,高媛,等.迟发性超敏反应中的效应细胞[J].山东科学,2000(3):66-70.
- [10] 蒲江,陶立峰,邓海清,等.重组结核分枝杆菌ESAT6-CFP10蛋白对不同分枝杆菌致敏豚鼠的皮试反应研究[J].中国防痨杂志,2012,34(10):676-680.
- [11] 余大海,韦一然,蔡宏,等.牛结核病鉴别诊断的方法研究[J].中国人兽共患病学报,2006(10):932-935.
- [12] WELSH M D,CUNNINGHAM R T,CORBETT D M,et al.Influence of pathological progression on the balance between cellular and humoral immune responses in Bovine tuberculosis[J].Immunology,2005,114(1):101-111.
- [13] 彭永崇,朱小洁,王子健,等.牛结核病免疫学诊断研究进展[J].中国兽医学报,2018,38(6):1250-1254,1259.
- [14] ZHANG H,WANG L,LI F,et al.Induration or erythema diameter not less than 5 mm as results of recombinant fusion protein ESAT6-CFP10 skin test for detecting M.tuberculosis infection[J].BMC Infect Dis,2020,20(1):685.
- [15] ENCINAS M,MARFIL M J,GARBACCIO S,et al.Mycobacterium bovis ESAT-6,CFP-10 and EspC antigens show high conservation among field isolates[J].Tuberculosis (Edinb),2018,111:143-146.
- [16] 牟巍.牛结核分枝杆菌cfp10-esat6融合基因的表达及其表达产物在诊断中的初步应用[D].北京:中国兽医药品监察所,2009.
- [17] VAN PINXTEREN L A,RAVN P,AGGER E M,et al.Diagnosis of tuberculosis based on the two specific antigens ESAT-6 and CFP10[J].Clin Diagn Lab Immunol,2000,7(2):155-160.