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膜定位葡萄球菌肠毒素a及其基因序列制作方法

  • 专利名称
    膜定位葡萄球菌肠毒素a及其基因序列制作方法
  • 发明者
    叶菁, 吴雅岚, 李增山, 袁媛, 隋延仿
  • 公开日
    2011年9月28日
  • 申请日期
    2011年4月6日
  • 优先权日
    2011年4月6日
  • 申请人
    中国人民解放军第四军医大学
  • 文档编号
    A61K38/16GK102199199SQ201110084560
  • 关键字
  • 权利要求
    1. 一种膜定位葡萄糖菌肠毒素A,其特征在于其含有如下氨基酸序列的片段METDTLLLWVLLLWVPGSTGDSEKSEEINEKDLRKKSELQGTALGNLKQIYYYNEKAKTENKESHDQFLQHTILFKGFFTDHSWYNDLLVDFDSKDIVDKYKGKKVDLYGAYYGYQCAGGTPNKTACMYGGVTLHDNNRLTEEKKVPINLWLDGKQNTVPLETVKTNKKNVTVQELDLQARRYLQEKYNLYNSDVFDGKVQRGLIVFHTSTEPSVNYDLFGAQGQYSNTLLRIYRDNKTINSENMHIDIYLYTSGSGGGGSGGGGSGGGGSDNLLPSWAITLISVNGIFVICCLTYCFAPRCRERRRNERLRRESVRPV2.一种膜定位葡萄糖菌肠毒素A的基因片段,其特征在于其含有如下基因序列 0 GCCTCGAGATGGAGACAGACACACTCCTGCTATGGGTACTGCTGCTCTGGGTTCCAGGTT60 CCACTGGTGACAGCGAGAAAAGCGAAGAAATAAATGAAAAAGATTTGCGAAAAAAGTCTG 120 AATTGCAGGGAACAGCTTTAGGCAATCTTAAACAAATCTATTATTACAATGAAAAAGCTA 180 AAACTGAAAATAAAGAGAGTCACGATCAATTTTTACAGCATACTATATTGTTTAAAGGCT 240 TTTTTACAGATCATTCGTGGTATAACGATTTATTAGTAGATTTTGATTCAAAGGATATTG 300 TTGATAAATATAAAGGGAAAAAAGTAGACTTGTATGGTGCTTATTATGGTTATCAATGTG 360 CGGGTGGTACACCAAACAAAACAGCTTGTATGTATGGTGGTGTAACGTTACATGATAATA 420 ATCGATTGACCGAAGAGAAAAAAGTGCCGATCAATTTATGGCTAGACGGTAAACAAAATA 480 CAGTACCTTTGGAAACGGTTAAAACGAATAAGAAAAATGTAACTGTTCAGGAGTTGGATC 540 TTCAAGCAAGACGTTATTTACAGGAAAAATATAATTTATATAACTCTGATGTTTTTGATG 600 GGAAGGTTCAGAGGGGATTAATCGTGTTTCATACTTCTACAGAACCTTCGGTTAATTACG 660 ATTTATTTGGTGCTCAAGGACAGTATTCAAATACACTATTAAGAATATATAGAGATAATA 720 AAACGATTAACTCTGAAAACATGCATATTGATATATATTTATATACAAGTGGATCCGGTG 780 GAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGGATCGGATAACCTGCTCCCATCCT 840 GGGCCATTACCTTAATCTCAGTAAATGGAATTTTTGTGATATGCTGCCTGACCTACTGCT 900 TTGCCCCAAGATGCAGAGAGAGAAGGAGGAATGAGAGATTGAGAAGGGAAAGTGTACGCC 960 CTGTATAAAGATCTGC3.一种载体或质粒,其特征在于含有如权利要求2所述的基因片段4.权利要求3所述载体或质粒在细菌、生物体内所表达的产物5.构建权利要求3所述载体的方法,其特征在于包括如下步骤扩增葡萄糖菌肠毒素A基因全长片段; 扩增⑶80基因;使用中性linker将SEA和⑶80跨膜区序列融合; 将融合的片段克隆到载体中6.根据权利要求5所述的载体构建方法,其特征在于所述的中性linker片段为 GGGGSGGGGSGGGGS7.根据权利要求5或6所述的载体构建方法,其特征在于采用重叠引物进行融合8.根据权利要求7所述的载体构建方法,其特征在于重叠引物为 SEA-Forward GCTCTAGAGCATGAAAAAAACAGCATTTAC ; SEA-Reverse GGGATCCACTTGTATATAAATATATATCAAT ; CD80-Reverse CCGCTCGAGTTATACAGGGCGTACACT ; CD80-Forwardl GGTGG CTCTGGCGGTGGCGGATCGGATAACCTGCTCCCATCC ; CD80-Forward2 CGGGATCCGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGT9.权利要求1所述的膜定位葡萄糖菌肠毒素A在制备抗肿瘤药物中的应用10.权利要求2所述的膜定位葡萄糖菌肠毒素A的基因片段在制备抗肿瘤药物中的应
  • 技术领域
    本发明属于分子生物学领域,特别是涉及一种膜定位葡萄球菌肠毒素A及其基因序列
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    以下结合具体实施例,对本发明进行详细说明1. SEA基因的克隆及表达载体的构建用酚-氯仿抽提法提取产SEA标准葡萄球菌FRI 100的基因组DNA,采用SEA全长引物进行PCR反应,根据gene bank的SEA序列设计SEA (D227A)的引物,引物序列为上游 5,-CGGGATCCAAGCGAGAAAAGCGAAGAAATAAATGAAAAAG-3,;下游5,-CGGAATTCTTAACTTGTATATA AATATATATCAATATG-3,引物分别包括了 BamH I和EcoR I酶切位点,其中下游引物长度38 个碱基,包含终止码,其中下游引物,包含一个使SEA全长基因的752位碱基由A突变为C的点突变,从而使SEA蛋白的227位氨基酸残基由D变为A反应条件为94°C预变性5min ; 94°C变性30s ;50°C退火30s ;68°C延伸lmin,进行30个循环目的片段克隆到载体T-easy 中,进行电泳和测序电泳结果显示从标准葡萄球菌FRI 100中克隆出了长度为700bp的 SEA基因全长片段,其测序结果与GenBank公布的SEA序列完全相同2.⑶80基因的克隆及表达载体的构建根据gene bank中CD80基因cDNA序列设计CD80上下游引物CD80-F GCCATGGG CCACACACGGAGGCAGGGAACATC, CD80-R ACCCGGGTTATACAGGGCGTACACTTTCCCTTG,引物中横线引入NcoI和SmaI酶切位点用酚P氯仿抽提法提取的人肝癌cDNA为模板,Taq酶为聚合酶用相应引物扩增,PCR反应条件为94°C预变性5min,(94°C变性30sec,55°C退火30sec, 72°C延伸lmin)共30个循环,然后72°C延伸10min,4°C保存目的片段克隆到载体T-easy中,进行电泳和测序,电泳结果显示从人肝癌cDNA中克隆出了长度为SMbp的⑶80基因全长片段,其测序结果与GenBank公布的人⑶80基因cDNA序列完全相同3. CD80穿膜区的构建采用重叠引物设计法,设计了两条上游引物,在CD80跨膜区序列的上游,引入中性 1 inker (GGGGSGGGGSGGGGS),将 SEA 与 CD80tm连接通过 1 inker 将 SEA 和人的 CD80 跨膜区序列融合,构建了能够表达在细胞膜表面的跨膜型SEA(SEAtm)所使用的引物序列如下SEA-Forward GCTCTAGAGCATGAAAAAAACAGCAT TTAC ;SEA-Reverse GGGATCCACTTGTATATAAATATATATCAAT ;CD80-Reverse CCGCTCGAGTTATACAGGGCGTACACT ;CD80-Forwardl GGTGGCTCTGGCGGTGGCGGATCGGATAACCTGCTCCCATCC ;CD80-Forward2 CGGGATCCGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGT采用Reverse引物先后与!^orwardl和R)rward2引物进行PCR反应,以携带SEA 和CD80cDNA的质粒为模板,分别进行PCR扩增SEA基因和linker_CD80tm扩增SEA基因时,采用的退火温度和延伸温度分别为50°C和68°C,反应体系在94°C变性5min后,再进行 30个循环的扩增,条件为94°C 30s, 50°C 50s及68°C lmin,最后再于72°C延伸7min扩增 CD80TM时,将延伸时间缩短为30s,其余的条件不变所有PCR产物经10g/L琼脂糖凝胶电泳分离后,切下含目的片段的凝胶,按试剂盒说明书回收DNA产物采用将2个基因片段分别进行双酶切,克隆到PLXSN的B10 I和Bgl II位点,转化感受态菌DH5 α,在含有氨苄青霉素(100mg/L)、X-gal (20g/L)和 IPTG(200g/L)的 LB 平板上,于 37°C培养 15h,再挑去克隆进行鉴定4.膜定位SEA序列的构建根据GeneBank中免疫球蛋白Lambda链引导序列及标准金黄色葡萄球菌FRI1000 的SEA基因序列,分别设计上、下游引物tmSEA-FOl GCCTCGAGATGGAGACAGACACACTCCTGCTATGGGTACTGCTGCTGCTCTGGGTTCCAG ;tmSEA-F02 GCAGATCTTTATACAGGGCGTACACTTTCCC TTCTC ;tmSEA-R GCAGATCTTTATACAGGGCGTACACTTTCCCTTC TC,分别包含XhoI和Bgl II酶切位点以KS-tmSEA作为模板,首先采用tmSEA-FOl和SEA-R引物克隆SEA片段PCR反应条件为94°C预变性5min,94°C变性30sec,55°C退火30sec,72°C延伸lmin,共30个循环,然后72°C延伸10min,4°C保存在基因序列的5’端加入kappa链的leading sequence ATGGAGACAGACACACTCCTGCTATGGGTGCTGCTGCTCTGGGTTCCAGGTT,将获得的片段采用 Xho I和Bgl II双酶切,克隆至Ij pIRES2-EGFP的Xho I和BamH I位点5. SEAtm表达的免疫荧光检测将清洁、灭菌处理的盖玻片铺于12孔板的底部,接种有融合基因转录的肿瘤细胞20 24h待细胞长成单层后,取出盖玻片,用0. Olmol/LPBS冲洗两遍,再以40g/L多聚甲醛固定30min,用间接免疫荧光法进行细胞染色,一抗为小鼠抗SEAmAb (Sigma公司), 二抗为Cy3标记的羊抗鼠IgGdnvitrogen公司)采用Hoechst 33258衬染细胞核,以 500mL/L缓冲甘油封片,于荧光显微镜下观察并照相,确定膜定位SEA(SEAtm)的细胞定位 结果发现SEA能够定位到细胞表面,荧光检测见过见附图1应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换, 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围
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专利名称:膜定位葡萄球菌肠毒素a及其基因序列的制作方法超抗原(superantigen,SAg)是Janice White等在1989年研究了金黄色葡萄球菌肠毒素Staphylococcal enterotoxin, SE)对T淋巴细胞具有很强的刺激作用后提出的免疫学新概念。目前报道的可用于临床抗肿瘤作用的SAg只有SE,而SE是由金黄色葡萄球菌分泌的一组具有超抗原活性的细菌毒素,SE是目前已知的人淋巴细胞最强的刺激剂和最有力的细胞因子诱生剂。是第一个被发现的超抗原,也是目前研究最多、临床使用最为广泛的SAg。SE主要包括有金黄色葡萄球菌肠毒素A (SEA)、金黄色葡萄球菌肠毒素B (SEB)、金黄色葡萄球菌肠毒素C(SEC)。尽管超抗原具有强大的诱生抗肿瘤效应,但目前只有个别超抗原进入临床试验阶段,主要原因是超抗原对机体的毒副作用较大。仅需极微量(1 IOng/ mL)的超抗原就可以激活大量T细胞,分泌多种足量的细胞因子,使机体免疫调节紊乱,导致一些急性和慢性疾病的发生,如毒素中毒综合征(高热、皮疹和休克)、自身免疫性疾病 (风湿性关节炎、风湿热、川奇病和非特异性皮炎)等。同时,超抗原诱发的超抗原依赖的细胞介导白勺细胞毒作用(Superantigen-dependent cell-mediated cytotoxicity, SDCC)对表达MHC II类分子的正常细胞具有很强的杀伤作用。因此不解决SEA对机体的毒副作用, SEA就难以进入临床应用。
针对以上提出的问题,本发明的目的在于,构建一种膜定位葡萄球菌肠毒素 A(SEAtm)基因,所表达的膜定位葡萄球菌肠毒素A能够有效地定位于细胞膜表面。为了实现上述任务,本发明采取如下的技术解决方案本发明一方面涉及一种膜定位葡萄球菌肠毒素A(SEAtm),所述膜定位葡萄球菌肠毒素A含有如下氨基酸序列的片段METDTLLLWVLLLWVPGSTGDSEKSEEINEKDLRKKSELQGTALGNLKQIYYYNEKAKTENKESHDQFLQHTILFKGFFTDHSWYNDLLVDFDSKDIVDKYKGKKVDLYGAYYGYQCA
GGTPNKTACMYGGVTLHDNN
RLTEEKKVPINLWLDGKQNT
VPLETVKTNKKNVTVQELDL
QARRYLQEKYNLYNSDVFDG
KVQRGLIVFHTSTEPSVNYDLFGAQGQYSNTLLRIYRDNKTINSENMHIDIYLYTSGSGGGGSGGGGSGGGGSDNLLPSffAITLISVNGIFVICCLTYCFAPRCRERRRNERLRRESVRPV。本发明另一方面还涉及一种膜定位葡萄糖菌肠毒素A的基因,其含有如下基因序列0 GCCTCGAGATGGAGACAGACACACTCCTGCTATGGGTACTGCTGCTCTGGGTTCCAGGTT60 CCACTGGTGACAGCGAGAAAAGCGAAGAAATAAATGAAAAAGATTTGCGAAAAAAGTCTG120 AATTGCAGGGAACAGCTTTAGGCAATCTTAAACAAATCTATTATTACAATGAAAAAGCTA180 AAACTGAAAATAAAGAGAGTCACGATCAATTTTTACAGCATACTATATTGTTTAAAGGCT240 TTTTTACAGATCATTCGTGGTATAACGATTTATTAGTAGATTTTGATTCAAAGGATATTG300 TTGATAAATATAAAGGGAAAAAAGTAGACTTGTATGGTGCTTATTATGGTTATCAATGTG360 CGGGTGGTACACCAAACAAAACAGCTTGTATGTATGGTGGTGTAACGTTACATGATAATA420 ATCGATTGACCGAAGAGAAAAAAGTGCCGATCAATTTATGGCTAGACGGTAAACAAAATA
480 CAGTACCTTTGGAAACGGTTAAAACGAATAAGAAAAATGTAACTGTTCAGGAGTTGGATC540 TTCAAGCAAGACGTTATTTACAGGAAAAATATAATTTATATAACTCTGATGTTTTTGATG600 GGAAGGTTCAGAGGGGATTAATCGTGTTTCATACTTCTACAGAACCTTCGGTTAATTACG660 ATTTATTTGGTGCTCAAGGACAGTATTCAAATACACTATTAAGAATATATAGAGATAATA720 AAACGATTAACTCTGAAAACATGCATATTGATATATATTTATATACAAGTGGATCCGGTG780 GAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGGATCGGATAACCTGCTCCCATCCT840 GGGCCATTACCTTAATCTCAGTAAATGGAATTTTTGTGATATGCTGCCTGACCTACTGCT900 TTGCCCCAAGATGCAGAGAGAGAAGGAGGAATGAGAGATTGAGAAGGGAAAGTGTACGCC960 CTGTATAAAGATCTGC本发明另外一方面还涉及一种载体或质粒,其特征在于上述基因片段。本发明还涉及上述载体或质粒在细菌、生物体内所表达的产物。本发明另外一方面还涉及构建构建载体的方法,其特征在于包括如下步骤1、扩增葡萄糖菌肠毒素A基因全长片段;2、扩增 CD80 基因;3、使用中性linker将SEA和CD80跨膜区序列融合;4、将融合的片段克隆到载体中。在本发明的一个优选实施例中,上述载体构建方法所使用的中性linker片段为 GGGGSGGGGSGGGGS。在本发明的一个优选实施例中,上述序列融合优选采用重叠引物进行融合。在本发明的一个优选实施例中,融合时所使用的重叠引物为SEA-Forward GCTCTAGAGCATGAAAAAAACAGCAT TTAC ;
SEA-Reverse GGGATCCACTTGTATATAAATATATATCAAT ;CD80-Reverse CCGCTCGAGTTATACAGGGCGTACACT ;CD80-Forwardl GGTGG CTCTGGCGGTGGCGGATCGGATAACCTGCTCCCATCC ;CD80-Forward2 CGGGATCCGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGT。本发明还涉及膜定位葡萄糖菌肠毒素A和/或其基因片段在制备抗肿瘤药物中的应用。 本发明的膜定位葡萄球菌肠毒素A具有以下优点SEAtm 一方面能够使表达的SEA 有效的锚定与细胞表面,充分发挥超抗原的作用,另一方面可以大大地降低SEA的毒性和免疫耐受现象的出现。转染的pIRES2-SEAtm质粒能够在细胞中高效表达,同时利用免疫荧光技术检测到SEAtm,能够定位到细胞表面。


图1 左侧图免疫荧光技术检SEAtm,显示其特意的定位于细胞表面;中间图转染到细胞中的pIRES2-EGFP-SEAtm中绿色荧光蛋白发出的荧光,证明细胞中本质粒成功转染;右侧图使用染核的染料复染细胞,并将不同激发波长下的图片重叠,即可看到膜定位的SEAtm,复染的细胞核,以及细胞整体发出的EGFP绿色荧光。



本发明公开了一种膜定位葡萄球菌肠毒素A(SEAtm)及其基因序列,该膜定位葡萄球菌肠毒素A一方面能够使表达的SEA有效的锚定与细胞表面,充分发挥超抗原的作用,另一方面可以大大地降低SEA的毒性和免疫耐受现象的出现,提高了其在抗肿瘤中的临床应用价值。



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