莱姆病螺旋体PCR-DHPLC图谱的建立及伯氏疏螺旋体OspA的表达纯化

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目的:为了应用PCR-DHPLC技术对莱姆病螺旋体进行准确、快速、高通量的分型检测;为了后续制备胶体金试纸,进行现场快速诊断,对致病性伯氏疏螺旋体外膜蛋白A(Outer surface protein,OspA)进行原核表达,为莱姆病螺旋体的快速检测做准备工作。方法:以世界范围内常见的3种莱姆病螺旋体致病菌株(阿氏疏螺旋体、伯氏疏螺旋体、伽氏疏螺旋体)为研究对象。应用Genbank设计种属特异型基因序列OspC通用引物,应用PCR方法扩增3种致病菌的特异序列,联用DHPLC对扩增片段进行分型检测。此过程中进行PCR-DHPLC参数的优化,应用48株非螺旋体致病性菌株验证PCR-DHPLC的灵敏度、特异性,并将此方法应用到实际样品检测中;为了应用间接酶联免疫法检测抗体,本研究表达OspA蛋白,为后续制备胶体金试纸做准备。首先通过查找相关文献,选取在伯氏疏螺旋体感染中大量表达的OspA,针对其序列设计引物,在两端加入酶切位点NdeI/XhoI,获取带有酶切位点的目的基因序列。双酶切后联入带有His标签pET-28b载体,将构建成功的重组表达载体转入BL21(DE3)表达菌株。通过改变诱导剂浓度、诱导时间、诱导温度,确定重组融合蛋白的最佳表达条件,分别选取诱导剂IPTG的浓度0.3mM、0.5mM、0.7mM,诱导时间0h、1h、2h、3h、4h、5h,诱导温度25℃、30℃、37℃,应用超声破碎、6M盐酸胍溶解、SDS-PAGE鉴定pET-28b-rOspA蛋白表达形式,应用Western Blotting鉴定pET-28b-rOspA融合蛋白的正确性和特异性。通过镍柱纯化所获得融合蛋白,改变洗脱液的浓度以达到最优的洗脱目的。结果:应用特异性通用引物扩增OspC产物片段,长度分别为633bp、630bp、630bp。测序后,通过比对,扩增序列完全正确;将扩增好的片段无需其他处理可直接上样于DHPLC中,结果表明,在部分变性条件下55.8℃时,能通过DHPLC将3种螺旋体致病菌进行区分。从而各自出现了特异性的分离图谱,可以很明显地从检测图谱上区分3种莱姆病螺旋体致病菌种;通过PCR-DHPLC分型检测方法,建立莱姆病致病菌株标准图谱,PCR-DHPLC方法灵敏度在核酸水平上达0.01pg/μL,具有良好特异性。成功构建重组伯氏疏螺旋体pET-28b-rOspA表达载体,经测序验证,转入BL21(DE3),经过IPTG诱导,确定最佳表达条件,即IPTG诱导浓度为0.5mM、温度为37℃、诱导时间为4h。通过SDS-PAGE确定其为包涵体表达,经Western blotting验证,经镍柱纯化,获得纯度较好OspA蛋白。结论:本研究成功建立3种莱姆病螺旋体致病菌PCR-DHPLC标准图谱;通过构建重组pET-28b-rOspA质粒,表达纯化后,获得纯度较好OspA蛋白,为后续制备莱姆病螺旋体检测试纸奠定了基础。
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