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目的:近年来由甲型副伤寒沙门菌(Salmonella paratyphi A)感染所引起的甲型副伤寒发病率不断升高,成为重要的再发传染病(re-emerging disease)之一。目前使用Vi疫苗预防伤寒和副伤寒,但甲型副伤寒沙门菌无Vi抗原,故从甲型副伤寒沙门菌外膜蛋白中筛选并确定保护性抗原并进一步研发甲型副伤寒基因工程疫苗具有重要意义。本研究中,我们拟了解pagC基因在不同甲型副伤寒沙门菌中的分布及其序列保守性,构建甲型副伤寒沙门菌pagC基因原核表达系统,确定pagC基因重组表达产物rPagC的抗原性和免疫反应性及其对小鼠的免疫保护作用,以期为rPagC作为甲型副伤寒基因工程疫苗抗原提供依据。 方法: 1.采用PCR检测35株甲型副伤寒沙门菌临床分离菌株中的pagC基因携带率,采用PCR产物测序法了解不同菌株pagC基因序列保守性。 2.采用pET42a为表达载体、E.coli BL21 DE3为表达宿主菌,构建甲型副伤寒沙门菌50001参考标准株pagC基因原核表达系统,采用SDS-PAGE和凝胶图象分析系统确定pagC基因重组表达产物rPagC表达情况及其产量。 3.采用Ni-NTA亲和层析法和凝胶图象分析系统确定提纯的rPagC纯度。 4.采用免疫扩散法、ELISA和Western Blot鉴定rPagC抗原性及其与甲型副伤寒沙门菌全菌抗体和68份甲型副伤寒病人血清的免疫反应性。 5.采用甲型副伤寒沙门菌小鼠感染模型了解rPagC的免疫保护效果, 6.采用微量肥达试验检测rPagC免疫小鼠血清凝集伤寒和副伤寒沙门菌效价。 结果: 1.从甲型副伤寒沙门菌参考标准株50001、甲型副伤寒沙门菌35株临床菌株基因组DNA中均扩增出预期大小的全长pagC基因片段。经测序和Blast软件分析,上述pagC基因片段的核苷酸和氨基酸序列相似性分别为99.1%~100%和98.4%~100%。 2.成功地构建了pagC基因原核表达系统,在IPTG诱导下rPagC表达量可占细菌总蛋白的35%。 3.Ni-NTA亲和层析法提纯的rPagC在SDS-PAGE凝胶上显示为单一的蛋白条带。 4.rPagC免疫家兔可产生高效价抗体,其免疫双扩散效价为1∶4、ELISA效价为1∶8000。Westem blot结果证实,甲型副伤寒沙门菌50001株全菌兔抗血清、5份甲型副伤寒病人血清均能识别rPagC并产生阳性杂交信号。ELISA结果显示,68份甲型副伤寒患者血清标本中,97.1%(66/68)血清标本rPagC抗体阳性。 5.100μg和200μgrPagC免疫小鼠对甲型副伤寒沙门50001株感染小鼠的免疫保护率分别为73.3%(11/15)和86.7%(13/15)。 6.rPagC免疫小鼠血清对伤寒沙门菌O抗原、肖氏沙门菌和希氏沙门菌H抗原凝集效价均为0~1∶10,但对伤寒沙门氏菌和甲型副伤寒沙门菌H抗原凝集效价高达1∶10~1∶40。 结论: 1.pagC基因在甲型副伤寒沙门菌株分布广泛而且序列保守。 2.pagC基因产物有良好的抗原性和免疫反应性。 3.rPagC免疫后可对甲型副伤寒沙门感染小鼠有较好的免疫保护效果。 4.rPagC免疫后可产生高效价甲型副伤寒沙门菌H抗原的凝集抗体。 5.rPagC可作为甲型副伤寒沙门菌基因工程疫苗候选抗原。