牦牛源大肠杆菌F17菌毛A亚基和G亚基蛋白免疫保护效果比较分析

摘要

为评价牦牛源大肠杆菌F17菌毛A亚基(F17A)和G亚基(F17G)的免疫原性，以本实验室分离的大肠杆菌QML2206-1为研究对象，采用生物信息学软件将F17A和F17G蛋白进行理化性质分析、跨膜结构和信号肽预测、二级结构和保守结构域预测;诱导表达并纯化F17A和F17G蛋白;将纯化后的重组蛋白分为高(100μg/只)、低(50μg/只)剂量组免疫小鼠，利用ELISA方法检测小鼠特异性免疫球蛋白G(Ig G)抗体水平及血清中细胞因子簇分化抗原4(CD4)、簇分化抗原8(CD8)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、γ干扰素(IFN-γ)、白细胞介素4(IL-4)的表达水平，并通过小鼠攻毒保护试验评价其免疫保护效果。结果显示:2种蛋白均为稳定蛋白且具有信号肽区域; F17A蛋白无跨膜结构域，存在1个菌毛蛋白A(Fim A)保守结构域，F17G蛋白有跨膜结构域，存在Fim A和菌毛黏附素凝集素(Fim-adh-lectin) 2个保守结构域; 2种蛋白的二级结构主要以无规则卷曲为主。经原核表达成功获得相对分子质量约为37和54 kDa的重组蛋白;重组蛋白免疫小鼠后，F17A高、低剂量组血清特异性Ig G抗体效价最高可达1∶32 000和1∶16 000,F17G高、低剂量组血清特异性Ig G抗体效价最高可达1∶32 000和1∶25 600;与对照组相比，免疫小鼠血清中CD4、CD8、TNF-α、IFN-γ及IL-4的表达水平均有所升高(P<0.05)。分别用最小致死量(MLD)、1.5 MLD、2 MLD、2.5 MLD攻毒小鼠后，除F17A高剂量免疫组最高仅能保护小鼠抵抗1.5 MLD攻毒菌量外，其余免疫组小鼠对4种攻毒菌量的存活率均为100%。综上，F17A和F17G重组蛋白具有良好的抗原性和一定的免疫保护作用。本研究为下一步基于F17蛋白的牦牛适用性大肠杆菌基因工程亚单位疫苗的研制提供了试验依据。

关键词

牦牛源大肠杆菌 / F17蛋白 / 原核表达 / 生物信息学分析 / 免疫原性

基金资助

中央引导地方专项资金(2024-ZY-013)