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基于表位预测的抗B型肉毒毒素基因工程抗体的研究

孟露露  
【摘要】:肉毒神经毒素(Clostridium botulinum neurotoxins BoNT)是由肉毒梭菌产生的目前已知毒力最强的毒素蛋白。成熟的毒素分子是由二硫键连接的重链与轻链组成。现有的研究证明BoNT的重链可诱导机体产生具有保护作用的中和抗体,但其抗原表位的定位尚不清楚,本研究的目的即通过生物信息学手段进行表位预测,尝试建立基于表位预测的快速获得针对表位肽的特异性抗体的技术路线,为抗B型肉毒毒素基因工程抗体的研究提供新的思路。 本研究首先应用生物信息学手段,根据B型肉毒毒素重链的一级结构,利用ANTHWINE,Goldkey等分析软件,结合网络服务器,综合参考亲水性,可及性,柔韧性,及二级结构等多种参数预测合成了8条表位肽序列,体内外的免疫学试验证明8条表位肽均具有免疫原性及免疫反应性,是很好的免疫原,表位肽免疫的小鼠可不同程度抵御毒素分子的攻击。 在表位预测的基础上,利用噬菌体展示技术,以表位肽为免疫原,免疫BALB/C小鼠,取脾淋巴细胞,克隆全套抗体可变区基因,利用序列重叠延伸法,按VH-linker-VL的拼接方式,通过20次电转化构建了库容为1.6×10~8的单链抗体免疫文库。以表位肽为筛选靶标,通过3-4轮的富集筛选及竞争抑制实验得到与表位肽特异结合的噬菌体单链抗体。其中针对6,7,8号表位肽的噬菌体单链抗体ScFv-P6-12,ScFv-P7-8,ScFv-P8-12可延长100LD_(50)BoNT/B攻击小鼠的死亡时间,具有中和保护作用。 将筛选到的一株针对P8表位肽的单链抗体ScFv-P8-12与MBP融合表达,通过与人源抗体的同源比对,结合计算机辅助设计及PCR点突变技术,替换框架区中与人源抗体差异较大同时不影响CDR功能的残基,对融合抗体进行初步的人源化改造。改造后的抗体保持亲本抗体的结合活性及对动物的中和保护作用,利用SPR技术经BIAcore仪器分析表明改造后抗体的亲和力为1.34×10~(-9)M。以上研究表明,


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