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目的:白细胞介素(interleukin,IL)是非常重要的细胞因子家族,在调节细胞生长分化、免疫细胞的活化与分化、调节免疫应答、诱导炎症发生过程中起重要作用。目前发现的成员已达35个,被命名为IL-1~IL-35。IL-4和IL-13主要由活化的CD4+Th2细胞产生,活化的肥大细胞等也可产生。IL-4和IL-13共享信号传导系统,二者都可与靶细胞上由IL4Rα链和IL13Rα1链组成的受体复合物结合,从而将信号传导到胞浆,故二者部分功能重叠。IL-4和IL-13可通过激活嗜酸性粒细胞、巨噬细胞和树突状细胞促进气道炎症,增强纤维母细胞的增殖与活化引起气道重塑;激活B细胞产生IgE;刺激气道上皮细胞、杯状细胞产生黏液;激活气道平滑肌细胞引起气道高反应性,在过敏性炎症疾病中起着重要的作用。基于IL-4/IL-13信号途径在过敏性炎症疾病中发挥重要的作用,可通过阻断Il-4/IL-13信号传导干预治疗过敏性炎症疾病,但以往研究表明,抗IL-4和抗IL-13的单克隆抗体用于治疗过敏性炎症疾病,未取得满意效果。因此,制备中和性抗IL-4和IL-13双特异性抗体,以封阻它们的生物学活性,对于过敏性炎症疾病的治疗具有很大的潜力。本研究克隆、表达及鉴定了人IL-4和IL-13重组蛋白,为后期双特异性抗体的制备奠定基础。方法:1.从健康志愿者外周血中分离PBMC(Peripheral Blood Mononuclear Cell,外周血单个核细胞),提取总RNA,从NCBI(National Center ofBiotechnology Information,美国国家生物技术信息中心)下载人IL-4和IL-13mRNA序列,设计引物,采用RT-PCR扩增IL-4和IL-13cDNA。2.将PCR产物与pET101/D-TOPO载体连接,转化E. coli TOPO10,菌落PCR验证基因插入是否正确,提取重组质粒送上海生物技术有限公司进行测序验证。3.将测序正确的重组质粒转化大肠杆菌BL21,小量表达,SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳)分析筛选高表达量克隆子。4.筛选到的高表达量克隆子用1mmol/L IPTG (isopro pyl-β-d-thiogalactoside,异丙基-β-d-硫代半乳糖苷)诱导表达,按Invitrogen公司的Ni-NTA纯化试剂盒的变性条件纯化蛋白。5. Western blot鉴定表达的融合蛋白。结果:1. PCR最终扩增得到IL-4开放阅读框基因,其大小为460bp左右;扩增得到IL-13开放阅读框基因,其大小为430bp左右,测序验证序列正确。2. IL-4/pET101和IL-13/pET101重组质粒测序验证序列正确。3.诱导表达后的IL-4融合蛋白条带大小为28kDa左右,与目的蛋白大小一致。相同条件下4个克隆子中IL4-1表达量最高,其次是IL4-2和IL4-4,IL4-3基本无表达;诱导表达后的IL-13融合蛋白条带大小为26kDa左右,与目的蛋白大小一致。4.将大量表达的IL4-1和IL-13应用Ni-NTA亲和纯化柱在变性条件下进行了纯化。结果表明:纯化的IL-4蛋白在28kDa处出现了单一条带,与目的蛋白大小一致;纯化的IL-13在26kDa处出现了单一条带,与目的蛋白大小一致。5.将表达的IL4-1蛋白和IL-13蛋白进行Western blot验证,结果显示,表达的蛋白即为目的蛋白IL-4和IL-13。结论:1.成功扩增到IL-4的开放阅读框基因,其大小为460bp;成功扩增到IL-13的开放阅读框基因,其大小为430bp。2.成功构建了人IL-4/pET101和IL-13/pET101重组表达载体。3.成功表达并纯化了人IL-4和IL-13融合蛋白。