恶性疟原虫裂殖子表面抗原的免疫组学分析

发布时间：2017-11-16 08:18

  本文关键词：恶性疟原虫裂殖子表面抗原的免疫组学分析

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【摘要】：疟疾属于全球三大传染病之一,给人类健康和社会经济发展带来重大影响。由于缺乏有效的疟疾疫苗,全球每年死于疟疾的人数超过120万。其中恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)是主要的人类感染疟原虫虫种,且死亡率较高。疟原虫生活史包含人和按蚊两个宿主,在人体内寄生于肝脏细胞和红细胞,入侵红细胞时期是主要的致病阶段,因此红细胞期裂殖子表面抗原与红细胞的相互作用成为目前研究的热点领域。 本研究以恶性疟原虫红内期裂殖子表面蛋白为研究对象,通过对裂殖子蛋白的克隆表达,筛选出有免疫反应性的抗原,为今后抗原功能研究和抗体制备提供了基础。实验中采用高通量方法,如In-Fusion克隆、麦胚无细胞蛋白表达体系和蛋白芯片技术,快速高效分析裂殖子蛋白与人血清抗体的反应情况,筛选出具有高免疫反应的裂殖子表面抗原。具体实验结果如下： (1)从疟原虫公共数据库(PlasmoDB)中筛选出112个编码恶性疟原虫裂殖子蛋白的基因,共有192个开放阅读框(open reading frames, ORFs)片段,这些裂殖子蛋白具有以下四个特征：①裂殖子期特异性表达蛋白②恶性疟原虫裂殖子入侵红细胞相关蛋白③含有信号肽蛋白④含有一个或多个跨膜区蛋白。 (2)PCR成功扩增152个ORFs,通过In-Fusion克隆高效连接成功138个(90.8%)裂殖子ORFs,在克隆成功的97个基因(相当于138个ORFs片段)中,其中79个基因含有信号肽,53个含有转膜区。 (3)采用麦胚无细胞蛋白表达体系合成恶性疟原虫裂殖子蛋白,通过western-blot分析其中42个蛋白,有37个成功表达,且均为可溶性蛋白(100%,37/37)。 (4)采用蛋白芯片高通量分析恶性疟原虫裂殖子蛋白的表达水平(与Penta-His抗体反应),85.5%(118/138)的恶性疟原虫裂殖子蛋白(带有His6-tag的融合蛋白)被检测出与抗体反应呈现阳性,为表达成功的蛋白。 (5)基于蛋白芯片技术将恶性疟原虫裂殖子蛋白分别与16份恶性疟原虫感染的病人血清和16份正常人血清反应,共鉴定出30个具有高免疫反应的裂殖子抗原(21.7%,30/138),其中有14个蛋白与超过50%(8/16)的病人血清有强烈反应。顶端裂殖子蛋白Pf34和GPI锚定微线体抗原GAMA可与超过93.8%(15/16)的病人血清反应。此外,有7个蛋白(MSP3.5, MRSP2, ETRAMP11.2, ETRAMP14.1, RALP1和2个假设蛋白PFA0210c,PF14_0572)是初次被鉴定有免疫反应性。在恶性疟原虫裂殖子蛋白与病人血清及正常血清反应的平均荧光信号强度中,有5个(Pf34, GAMA, MSP3.1, ETRAMP14.1, PF10_0138)裂殖子蛋白平均反应信号强度高于4000,具有比较高的抗体敏感性。假设蛋白(PF10_0138)的平均信号强度超过7000,该蛋白可识别83.3%(10/12)的受恶性疟原虫感染的病人血清。 采用In-Fusion克隆、麦胚无细胞蛋白表达体系和蛋白芯片技术等高通量筛选体系,结合生物信息学方法,分析鉴定了恶性疟原虫裂殖子免疫蛋白组。这些表面抗原可能与裂殖子入侵红细胞的过程息息相关,可作为潜在的疟原虫红内期疫苗候选分子。本研究为进一步分析疟原虫裂殖子表面抗原的生物学功能奠定了基础。
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R392

【参考文献】

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1 夏志贵;杨曼尼;周水森;;2011年全国疟疾疫情分析[J];中国寄生虫学与寄生虫病杂志;2012年06期

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本文编号：1191717