戈 曼,吳星亮,尹 鑫,魏 萍,王曉鈞*
(1.東北農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學學院,黑龍江哈爾濱 150030;2.中國農(nóng)業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所獸醫(yī)生物技術(shù)國家重點實驗室/大動物病研究室,黑龍江哈爾濱 150001)
SAMHD1為鼠γ干擾素誘導基因Mg11的類似物,具有脫氧核苷三磷酸水解酶的功能,最近被鑒定為人免疫缺陷病毒(HIV-1)的限制性因子[1]。SAMHD1在樹突狀細胞和其他髓系細胞中呈高表達狀態(tài),并通過干擾病毒DNA的高效合成抑制前期的病毒復(fù)制,具有先天免疫功能。SAMHD1同時與一種以慢性腦脊髓炎流質(zhì)淋巴細胞增多癥的病因有關(guān)[2],能夠增高IFN-α的水平[3]。huSAMHD1基因全長約1 878 bp,其編碼的huSAMHD1可以降解巨噬細胞內(nèi)的大部分dNTP,在低水平的dNTP環(huán)境中HIV-1的反轉(zhuǎn)錄和cDNA的形成過程被有效抑制,而且HIV-1不能夠感染髓系細胞[4-5]。而HIV-2和相關(guān)的免疫缺陷病毒(SIVsm/mac)則能夠通過其編碼的Vpx蛋白降解SAMHD1,從而越過骨髓細胞內(nèi)的保護機制感染易感動物[6]。本研究通過原核表達huSAMHD1可溶性重組蛋白huSAMHD1,制備抗huSAMHD1的單克隆抗體(MAb),為深入研究SAMHD1的功能奠定了基礎(chǔ)。
1.1 重組質(zhì)粒、細胞及實驗動物 原核及真核表達SAMHD1的重組質(zhì)粒 pET-huSAMHD1、pcDNA-huSAMHD1(人)和 pcDNA-eqSAMHD1(馬)及 pcDNA-macSAMHD1(猴)由本實驗室構(gòu)建;人單核細胞(THP-1)和人白血病細胞(U937)購自中國醫(yī)學科學院基礎(chǔ)醫(yī)學研究所;SP2/0、293T、兔腎細胞、馬及驢皮膚細胞由本實驗室保存;BALB/c小鼠購自中國農(nóng)業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所實驗動物中心。
1.2 主要試劑 HAT選擇性培養(yǎng)基、HT選擇性培養(yǎng)基、弗氏完全佐劑(FCA)、弗氏不完全佐劑(FICA)、IRD標記的羊抗鼠IgG(IRD-IgG)、羊抗鼠熒光二抗(FITC-IgG)及PEG-4000均購自Sigma公司;HiTrapProteinG HP購自GE公司;羊抗鼠HRP-IgG、兔抗鼠SAMHD1 MAb購自Abcam公司;抗體亞類鑒定試劑盒購自Southern Biotechnology公司。
1.3 huSAMHD1蛋白的表達與純化 將pET-huSAMHD1轉(zhuǎn)化于E.coliRosetta中,在15℃誘導16 h進行huSAMHD1的表達,經(jīng)鎳柱純化,并以兔抗鼠 SAMHD1(1∶5 000)為一抗,羊抗鼠 IRD-IgG(1∶10 000)進行 western blot鑒定。
1.4 動物免疫 將純化的huSAMHD1與等體積的FCA乳化,經(jīng)腹腔接種4周齡BALB/c小鼠(100 ug/只)。以后每間隔2周將免疫原與等體積的FICA乳化進行免疫,共免疫3次。在三免后一周用不加佐劑的抗原加強免疫(100 ug/只)。3 d后取小鼠脾細胞與SP2/0骨髓瘤細胞進行融合。
1.5 間接ELISA檢測方法的建立 以huSAMHD1作為包被抗原,采用棋盤滴定法建立檢測雜交瘤細胞培養(yǎng)液的間接ELISA方法,以P/N值大于2.1的抗原和抗體稀釋度作為兩者的最佳工作濃度。
1.6 細胞融合及雜交瘤細胞的篩選 將免疫鼠的脾細胞與SP2/0采用PEG-4000進行融合,利用建立的ELISA方法進行篩選。并進行陽性細胞克隆純化。
1.7 腹水的制備及效價的測定 具體步驟按照參考文獻[7]的方法,并采用HiTrapProteinG進行純化。
1.8 MAb免疫球蛋白亞類鑒定 利用抗體亞類鑒定試劑盒對MAb進行亞類鑒定。
1.9 MAb的鑒定 將pcDNA-huSAMHD1利用磷酸鈣方法轉(zhuǎn)染293T細胞,轉(zhuǎn)染48 h后收集細胞并將其裂解,以羊抗鼠HRP-IgG作為二抗(1:40 000),對MAb進行western blot鑒定。
1.10 MAb的間接免疫熒光(IFA)鑒定 具體步驟按照參考文獻[8]的方法。
1.11 SAMHD1在不同細胞中的表達鑒定 采用western blot分別檢測人、猴、馬表達重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)染293T細胞的真核表達產(chǎn)物與未轉(zhuǎn)染的293T及空載體轉(zhuǎn)染的293T細胞作為陰性對照,并分別檢測其他種屬細胞的反應(yīng)情況。
2.1 huSAMHD1原核表達、純化及western blot鑒定 將重組菌在15℃誘導16 h后,huSAMHD1獲得到大量的可溶性表達,純化的huSAMHD1經(jīng)SDS-PAGE和western blot鑒定結(jié)果顯示,其分子約為79 ku,與預(yù)期相符(圖1)。
圖1 純化重組蛋白的SDS-PAGE及western blot分析Fig.1 SDS-PAGE and western blot analysis of purified protein
2.2 雜交瘤細胞株的建立 免疫的BALB/c鼠脾細胞與SP2/0細胞融合后,經(jīng)間接ELISA篩選及4次細胞克隆純化,獲得1株能穩(wěn)定分泌抗huSAMHD1蛋白的雜交瘤細胞株,命名為huSAMHD1MAb。
2.3 MAb效價及MAb免疫球蛋白亞類鑒定 經(jīng)間接ELISA測定huSAMHD1 MAb在4代細胞培養(yǎng)后上清液及腹水效價最高分別為 1:640,1:106,huSAMHD1 MAb亞型為IgG2b/κ鏈。
2.4 MAb的western blot鑒定 用huSAMHD1MAb檢測pcDNA-huSAMHD1轉(zhuǎn)染293T細胞的真核表達產(chǎn)物。檢測結(jié)果表明,huSAMHD1MAb可以識別表達產(chǎn)物,其大小與huSAMHD1蛋白(79 ku)相符,而且與空載體轉(zhuǎn)染293T細胞的表達產(chǎn)物呈陰性反應(yīng)(圖 2)。
圖2 MAb對huSAMHD1在293T細胞中表達的western blot鑒定Fig.2 Identification of the MAb to huSAMHD1 expressed in 293 cells by western blot
2.5 MAb的IFA鑒定 將pcDNA-huSAMHD1轉(zhuǎn)染293T細胞,以羊抗鼠FITC-IgG為二抗,對制備的MAb雜交瘤細胞上清液進行鑒定。檢測結(jié)果顯示,MAb與huSAMHD1真核表達的蛋白呈陽性反應(yīng)。
圖3 MAb對huSAMHD1在293T細胞中表達的IFA鑒定Fig.3 Identification of the MAb to huSAMHD1 expressed in 293 cells by IFA
2.6 SAMHD1在不同細胞中的表達鑒定 采用huSAMHD1 MAb分別檢測人、猴、馬SAMHD1重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)染293T細胞的表達產(chǎn)物,以未轉(zhuǎn)染的293T細胞及空質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的293T細胞作為陰性對照,同時檢測馬、驢皮膚細胞、兔腎細胞、THP-1和U937細胞SAMHD1的表達情況。檢測結(jié)果表明,huSAMHD1 MAb只識別pcDNA-huSAMHD1轉(zhuǎn)染的293T細胞表達的huSAMHD1以及天然表達huSAMHD1的THP-1細胞,目的蛋白約79 ku,而與猴、馬pcDNA-SAMHD1和空質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的293T細胞以及馬、驢皮膚細胞、兔腎細胞、293T和U937細胞均無特異性反應(yīng)(圖4)。
人、猴及馬SAMHD1序列比對顯示,其同源性達到90%,商品化的抗huSAMHD1 MAb可以與猴、馬SAMHD1的真核表達蛋白反應(yīng)。本研究利用原核表達系統(tǒng)表達的huSAMHD1制備的MAb僅具有識別相同種屬的SAMHD1特異性,而與其他種屬的SAMHD1無交叉反應(yīng),表明該MAb具有良好的種屬特異性,為進一步研究huSAMHD1分子的功能提供有效的工具。
圖4 huSAMHD1 MAb特異性鑒定及SAMHD1在不同細胞中的表達鑒定Fig.4 Specific identification of the MAb in different cells by western blot
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