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鹿源牛结核分枝杆菌ESAT-6、Ag85b蛋白的表达与纯化及抗原特异性研究

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摘要

英文缩略表

第一章 引言

1.1 结核病概述

1.2 分子病原学特征

1.2.1 ESAT-6蛋白特性

1.2.2 Ag85b蛋白特性

1.3 鹿结核病的诊断

1.3.1 病理剖检

1.3.2 病原学检测方法

1.3.3 结核菌素皮内试验

1.3.4 血清学检测方法

1.3.5 分子生物学诊断

1.4 研究内容

第二章 牛分枝结核杆菌ESAT-6的表达与纯化

2.1 材料

2.1.1 牛结核分枝杆菌基因模板

2.1.2 载体和菌种

2.1.3 主要仪器和试剂

2.1.4 溶液及培养基的配制

2.2 方法

2.2.1 基因模版的制备

2.2.3 基因的克隆与鉴定

2.2.4 表达载体的构建

2.2.6 ESAT-6表达与鉴定

2.2.7 目的蛋白的纯化

2.2.8 ESAT6的特异性检测

2.3 结果

2.3.3 重组质粒EsAT6-pNC-HisE的酶切鉴定结果

2.3.4 表达菌株的鉴定

2.3.5 EMG1工程菌ESALT-6的表达与鉴定

2.3.6 目标蛋白的纯化

2.3.7 ESAT-6特异性检测结果

2.4 讨论

第三章 牛结核分枝杆菌Ag85b的表达与纯化

3.1 材料

3.1.1 牛型结核分枝杆菌基因模板

3.1.2 载体和菌种

3.1.3 主要仪器和试剂

3.1.4 溶液及培养基的配制

3.2 方法

3.2.1 基因模版的制备

3.2.4 Ag85b基因表达载体的构建

3.2.5 表达载体Ag85b-pNC-HisE转化宿主菌(枯草杆菌)

3.2.6 蛋白的表达与鉴定

3.2.7 目的蛋白的纯化

3.2.8 Ag85b的特异性检测

3.3 结果

3.3.1 PCR结果

3.3.3 重组质粒Ag85b-pNC-HisE的酶切鉴定结果

3.3.4 表达菌株的鉴定

3.3.5 培养基优化结果

3.3.6 蛋白表达的Western Blot分析结果

3.3.7 目标蛋白的纯化

3.3.8 Ag85b特异性检测

3.4 讨论

第四章 全文结论

参考文献

致谢

作者简历

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摘要

结核病是在全球范围内广泛传播的一种慢性、消耗性人畜共患传染病。鹿结核病主要由牛型结核分枝杆菌和人型结核分枝杆菌引起,不仅给养鹿业造成严重损失,同时也是人结核病的主要传染源。
  目前皮内结核菌素(PPD)试验是诊断动物结核病的主要方法。但是鹿在接种卡介苗(BCG)后,PPD试验反应的特异性受到严重干扰,无法将BCG接种鹿与野毒株感染鹿区分开来。迄今为止,尚无有效的方法确诊野毒感染鹿结核病。研究表明,ESAT-6是结核病强毒株特有的特异性抗原,可用作自然感染鹿结核病的诊断抗原。Ag85是结核分枝杆菌最主要的分泌蛋白,有较好的抗原性。因此,本研究旨在通过表达纯化出ESAT-6和Ag85b,制备成能有效鉴别野毒感染与疫苗接种鹿的抗原,进而建立起快速检测鹿结核病的早期诊断方法。
  利用由结核病鹿肺组织中分离鉴定出的牛结核分枝杆菌染色体为模板,分别克隆出ESAT-6和Ag85b基因,将两种基因分别连接到pNC-HisE载体,构建出ESAT6-pNC-HisE和Ag85b-pNC-HisE表达载体。表达载体转化到枯草芽孢杆菌感受态细胞,通过新霉素抗性平板筛选,以及PCR和限制性内切酶酶切鉴定,成功研制出表达ESAT-6和Ag85b的枯草芽孢杆菌工程菌株。
  将枯草芽孢杆菌工程菌株接种于新霉素抗性培养基中,应用枯草杆菌表达系统,分泌性表达目标蛋白,分别利用ESAT-6和Ag85b单抗,采用Western Blot方法检测,证明成功表达出ESAT-6和Ag85b。
  取枯草芽孢杆菌工程菌培养物上清,经超滤粗分离后,应用AKTA蛋白纯化系统,利用镍琼脂糖凝胶FF柱,对上清中带有His标签的目标蛋白进行分离纯化。纯化产物通过SDS-PAGE分析和Western Blot鉴定,表明已分别纯化出ESAT-6和Ag85b。
  应用斑点杂交方法,利用鹿结核病、鹿副结核病、鹿坏死杆菌病、鹿布氏杆菌病、鹿大肠杆菌病、鹿魏氏梭菌病的阳性血清,对纯化出的ESAT-6和Ag85b的抗原特异性进行评价,实验结果表明,ESAT-6和Ag85b均有较好的鹿结核病特异性,可作为鹿结核病的诊断抗原开发利用。
  本项研究成功研制出能够表达ESAT-6和Ag85b的枯草芽孢杆菌工程菌株,表达并纯化出了有较好特异性的ESAT-6和Ag85b,为区分卡介苗免疫和自然感染鹿结核病及鹿结核病早期诊断方法的建立提供技术支持。

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