影响大肠杆菌不耐热肠毒素2型毒性的氨基酸初步筛选

摘要

为探究影响产肠毒素大肠杆菌(ETEC)不耐热肠毒素2型(LT2)毒性的关键氨基酸及其突变重组蛋白的免疫原性,本研究扩增了LT2编码基因elt2,并采用重叠延伸PCR(SOE PCR)方法分别对其A亚基进行R5K、H42A、S59K、V95K、Y102K和E110K的单突变,将elt2及其6个突变基因分别双酶切后克隆于pET-30a中构建重组大肠杆菌pET-30a-elt2/BL21、pET-30a-R5K/BL21、pET-30a-H42A/BL21、pET-30a-S59K/BL21、pET-30a-V95K/BL21、pET-30a-Y102K/BL21、pET-30a-E110K/BL21,经IPTG诱导表达了重组LT2(rLT2)及其突变重组蛋白mrLT2-R5K、mrLT2-H42A、mrLT2-S59K、mrLT2-V95K、mrLT2-Y102K、mrLT2-E110K;利用细胞毒性试验和小鼠致病性试验比较了rLT2和突变重组蛋白对小鼠肾上腺皮质瘤(Y1)细胞的毒性作用及对小鼠的致病性,并将rLT2和mrLT2-V95K作为免疫原接种小鼠检测其对小鼠的免疫原性。结果显示,突变重组蛋白对Y1细胞的毒性作用均弱于rLT2,其中mrLT2-V95K对Y1细胞的毒性作用最弱为1.145×10^(1)TCID_(50)/0.1 mL;rLT2及该突变重组蛋白对小鼠均无致病性,表明小鼠也不适合用于LT2的致病性检测。mrLT2-V95K免疫BALB/c小鼠的血清特异性IgG抗体效价和对rLT2的中和抗体效价分别为1:102 400和1:32,与rLT2的免疫原性无显著差异。本研究首次证实LT2 A亚基的aa95对LT2细胞毒性作用的影响较明显,其突变重组蛋白具有良好的免疫原性,为大肠杆菌减毒疫苗研究提供了重要科学信息。