百日咳桿菌的免疫蛋白質(zhì)組學(xué)研究以及應(yīng)用生物信息學(xué)方法篩選針對百日咳的新抗原和藥物靶點.pdf

1、本文將免疫蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)應(yīng)用于鑒定百日咳桿菌的免疫原性蛋白。百日咳桿菌的膜蛋白和胞外分泌蛋白分別用經(jīng)典的TritonX-114和TCA-丙酮沉淀法制備。免疫印跡使用免疫百日咳全細(xì)胞疫苗的兒童血清。MADLI-TOF/MS質(zhì)譜一共鑒定出了32個免疫原性蛋白，包括27個膜蛋白和11個胞外蛋白。在這些免疫原性蛋白中，69KDa蛋白或粘附素、血清抗性蛋白和外膜孔蛋白是已知的百日咳桿菌重要的毒力因子，其中粘附素還是百日咳無細(xì)胞疫苗的重要成分之一；

2、血清抗性蛋白也是百日咳桿菌抵抗宿主機(jī)體內(nèi)補(bǔ)體殺傷作用的決定因素。而編碼外膜配體結(jié)合蛋白的基因是唯一一個被鑒定出的是Bvg-中間相的基因，Bvg-中間相被認(rèn)為是百日咳桿菌從體外傳播進(jìn)入到人體內(nèi)起始粘附過程的一個重要的中間環(huán)節(jié)。蛋白合成延伸因子Tu/Ts、3-磷酸甘油醛和分子伴侶蛋白GroEL是在許多病原微生物免疫蛋白質(zhì)組學(xué)研究中都被鑒定出具有強(qiáng)免疫原性的標(biāo)志性蛋白，在本研究中，也被鑒定出來了。乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶、乙醇

3、脫氫酶、谷氨酸脫氫酶、異丙基異構(gòu)酶、青霉素結(jié)合蛋白和ATP結(jié)合蛋白雖然是首次在百日咳桿菌中被證實具有免疫原性，但是這些免疫原性蛋白已經(jīng)在其他一個或多個病原微生物的免疫蛋白質(zhì)組學(xué)研究中被鑒定出來了。其他被發(fā)現(xiàn)具有免疫原性的蛋白還包括硫酸鹽結(jié)合蛋白、2-羥基酸脫氫酶、氨基酸周質(zhì)結(jié)合蛋白和假定蛋白BP3575和BP2818等，尤其是假定蛋白BP3575和BP2818，雖然功能未知，但是卻具有良好的免疫原性，更值得深入去研究。通過對這些免疫原性

4、蛋白的深入研究有助于更好地了解百日咳桿菌的致病機(jī)制以及與宿主的相互作用。 為研究新的百日咳疫苗提供一定的理論基礎(chǔ)。除了免疫蛋白質(zhì)組學(xué)研究外，本研究還整合了生物信息學(xué)分析、比較基因組雜交數(shù)據(jù)、基因表達(dá)譜和蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)來篩選針對百日咳桿菌和副百日咳桿菌的疫苗候選抗原和藥物靶點。在百日咳桿菌3436個ORFs中，總共731個基因，包括671個在百日咳桿菌GMT-1菌株和副百日咳桿菌12822菌株都高度表達(dá)基因和81個百日咳桿菌G

5、MT-1菌株的37℃表達(dá)上調(diào)基因，這37℃表達(dá)上調(diào)基因同時也存在于副百日咳桿菌基因組，這731個基因被篩選出來作為初步的候選抗原。在去掉胞質(zhì)蛋白、跨膜結(jié)構(gòu)超過4的內(nèi)膜蛋白、在137株百日咳桿菌和28株副百日咳桿菌中不保守的蛋白以及與宿主高度同源的蛋白后，最后191個抗原被篩選出來作為針對百日咳桿菌和副百日咳桿菌的候選抗原。這191個候選抗原或者具有高度轉(zhuǎn)錄水平，或者和細(xì)菌毒力與致病性高度相關(guān)，而且這些抗原不僅暴露于細(xì)菌表面，還在165株