CN109134617A - 结核分枝杆菌脂蛋白g在制备抗病毒产品中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结核分枝杆菌脂蛋白G的新用途。本发明所提供的结核分枝杆菌脂蛋白G的新用途具体为LprG相关生物材料(结核分枝杆菌脂蛋白G或者相关多肽、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌)在制备抗病毒产品中的应用。本发明发现结核分枝杆菌脂蛋白G(LprG)与抗病毒相关,且发现LprG与宿主细胞蛋白CypA互作。本发明对于抗病毒药物研发、为研发基于结核分枝杆菌‑宿主免疫应答界面的药物提供新靶标具有重要意义具有重要意义。

Description

结核分枝杆菌脂蛋白G在制备抗病毒产品中的应用
技术领域
本发明属于生物医药领域,涉及一种结核分枝杆菌脂蛋白G在制备抗病毒产品中的应用。
背景技术
结核分枝杆菌脂蛋白G(LprG)是结核分枝杆菌H37Rv Rv1411c基因编码的一种脂蛋白,是结核分枝杆菌细胞膜的组成部分,也可被分泌到胞外以分泌蛋白的形式存在。
环孢素A由11个氨基酸组成的环状多肽组成,属于强效免疫抑制剂。临床上主要用于肝、肾以及心脏移植的抗排异反应,也可与肾上腺皮质激素同用,治疗免疫性疾病。亲环素A(cyclophilin A,CypA)又称环孢素A(CsA)结合蛋白(cyclophilin),是环孢素A的细胞内受体,介导环孢素A发挥免疫抑制作用。
目前尚未有LprG与CypA互作的报道,也没有LprG与抗病毒相关的报道。
发明内容
本发明的目的是提供结核分枝杆菌脂蛋白G的新用途。
本发明所提供的结核分枝杆菌脂蛋白G的新用途,具体涉及如下几种:
第一,LprG相关生物材料在制备抗病毒产品中的应用;
所述LprG相关生物材料可选自如下任一:结核分枝杆菌脂蛋白G或者相关多肽、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌。
第二,LprG相关生物材料在如下任一中的应用:
(1)制备用于抑制病毒繁殖的产品;
(2)制备用于破坏病毒颗粒形态的产品;
(3)制备用于降低病毒致病力的产品;
所述LprG相关生物材料可选自如下任一:结核分枝杆菌脂蛋白G或者相关多肽、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌。
在上述两个应用中,所述病毒具体可为艾滋病毒或流感病毒。
第三,LprG相关生物材料在如下任一中的应用:
(1)干扰HIV假病毒包装和/或繁殖,或者制备用于干扰HIV假病毒包装和/或繁殖的产品;
(2)促进流感病毒的M1蛋白降解,或者制备用于促进流感病毒的M1蛋白降解的产品;
所述LprG相关生物材料可选自如下任一:结核分枝杆菌脂蛋白G或者相关多肽、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌。
第四,结核分枝杆菌脂蛋白G在作为亲环素A的互作蛋白中的应用。
第五,LprG相关生物材料在分离、纯化、富集和/或筛选亲环素A,或者制备用于分离、纯化、富集和/或筛选亲环素A的产品中的应用;
所述LprG相关生物材料可选自如下任一:结核分枝杆菌脂蛋白G或者相关多肽、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌。
在本发明中,所述结核分枝杆菌脂蛋白G的氨基酸序列具体为序列表中序列1。
相应的,编码所述结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子具体为序列表中序列2所示的DNA分子。
所述亲环素A的氨基酸序列具体为序列表中序列3。
本发明首次发现结核分枝杆菌脂蛋白G(LprG)与抗病毒相关,且发现LprG与宿主细胞蛋白CypA互作。本发明对于抗病毒药物研发、为研发基于结核分枝杆菌-宿主免疫应答界面的药物提供新靶标具有重要意义。
附图说明
图1为LprG干扰HIV假病毒包装和/或繁殖结果。*表示在P<0.05水平上差异显著。
图2为LprG促进流感病毒的M1蛋白降解结果。*表示在P<0.05水平上差异显著。
图3为LprG与CypA互作研究中的荧光聚焦共定位实验结果。
图4为LprG与CypA互作研究中的pull-down实验结果。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
293T细胞:ATCC,CRL-3216。
pNL43R-E-luciferase质粒和pcDNA 3.1-env质粒:记载于“Shang H,Han X,ShiX,et al.Genetic and neutralization sensitivity of diverse HIV-1env clonesfrom chronically infected patients in China.[J].Journal of BiologicalChemistry,2011,286(16):14531-41.”一文,公众可从申请人处获得,尽可用于重复本发明实验使用。
ghost细胞:在无菌环境中,从6-8周的小鼠取血1mL,加入500μL 3.8%的柠檬酸钠,在4℃2000rpm的条件下离心5min,弃上清后,用1mL预冷的PBS洗3次。然后加入低渗缓冲液(10mM Tris,0.1mM EDTA,1mM CaCl2,pH7.4),冰上放置5分钟,在4℃下以9000rpm离心5分钟以除去细胞内容物。再用预冷的低渗缓冲液洗涤三次。再加入PBS,冰上放置20min。再通过在4℃以9000rpm离心5分钟收集ghost细胞。用PBS将ghost细胞最终体积调节至100μL,用于细胞培养。
pCI-eGFP-M1质粒:以pCI(Promega公司产品)为原始质粒,通过酶切位点NheI-EcoRI插入eGFP(序列6),通过酶切位点EcoRI-SalIM1插入M1(序列7)后得到的重组质粒。引物分别为:
eGFP-for:5’-CTA GCTAGC GTGAGCAAGGGCGAGGAGCTG-3’;
eGFP-rev:5’-CCG GAATTC CTTGTACAGCTCGTCCATGCC-3’。
M1-for:5’-CCG GAATTC ATGAGTC TTCTAACCGA GGTC-3’;
M1-rev:5’-ACGC GTCGAC TCACTTGAACCGTTGCATCTG-3’。
实施例1、LprG干扰HIV假病毒包装和/或繁殖
一、实验步骤
1.细胞铺板:293T细胞按2×106接种于6孔板,转染时细胞密度达到70-80%。
2.转染前,采用200ng/ml药物环孢素A即CsA或300ng/mL LprG蛋白(氨基酸序列为序列表中序列1,对应的编码基因的序列为序列表中序列2)预处理30min。
3.转染试剂准备:pNL43R-E-luciferase质粒、pcDNA 3.1-env质粒按照4:1(质量比)混合,DMEM稀释后加入转染试剂Nenofect,室温静止15分钟。
4.将混合物加入293T细胞培养液中,继续培养48h,包装病毒。
5.收集上清,4℃,3000rpm,离心5min,去除细胞碎片,得到HIV假病毒。
6.感染ghost细胞:ghost细胞按照2×104接种于96孔板,过夜培养后,加入50μl步骤5包装的假病毒。
7.继续培养48h,测荧光酶素值变化。
实验同时设置没有加入HIV假病毒的对照组(buffer是加入PBS做对照,blank是什么都不加),以及加入HIV假病毒但不提前经用CsA或LprG预处理的对照组。
实验中,每个处理组设置三个重复,结果取均值。
二、实验结果
结果如图1所示。buffer和blank表示没有加入HIV假病毒的实验组,作为实验的负对照,基本上测不到萤光素酶的活性。加入HIV假病毒组,萤光素酶活性大大提高,表明病毒侵入以及包装繁殖正常,提前用CsA或LprG预处理的细胞,加入HIV假病毒,萤光素酶活性明显下降(P<0.05),表明LprG具有和CsA相似的作用,干扰HIV假病毒的包装和繁殖。因此,LprG具有抑制HIV病毒繁殖的功能。
实施例2、LprG促进流感病毒的M1蛋白降解
一、实验步骤
pCI-GFP-M1质粒的构建过程,以质粒pCI为骨架质粒,通过GFP通过酶切位点NheI-EcoRI插入,M1插入位点为EcoRI-SalI。
1.细胞铺板:293T细胞按5×104接种于96孔板,转染时细胞密度达到70-80%。
2.转染前,采用200ng/ml CsA或300ng/ml LprG蛋白预处理30min。
3.转染试剂准备:pCI-eGFP-M1质粒0.1μg,DMEM稀释后加入转染试剂Nenofect,室温静止15分钟。
4.将混合物加入293T细胞培养基中,继续培养48h。
5.酶标仪检测GFP荧光值变化。
实验同时设置没有加入pCI-eGFP-M1质粒的对照组(即空白对照组blank),以及加入pCI-eGFP-M1质粒但不提前经用CsA或LprG预处理的对照组(M1组)。
实验中,每个处理组设置至少三个重复,结果取均值。
二、实验结果
M1蛋白是流感病毒的基质蛋白,在维持病毒颗粒形态与病毒的致病性中发挥重要作用。此实验探索了LprG对M1蛋白稳定性影响,实验结果如图2所示,表明采用CsA和LprG蛋白预处理的293T细胞中,M1蛋白的量明显下降(P<0.05),表明LprG具有和CsA相似的作用,可以加速流感病毒M1蛋白的降解。因此,LprG可通过加速降解M1蛋白从而破坏流感病毒颗粒形态、降低流感病毒的致病力。
实施例3、LprG与宿主细胞蛋白CypA直接互作
一、实验步骤
1、荧光聚焦共定位实验步骤
(1)将质粒pcDNA-lprG-flag以及pcDNA-cypA,共转染到细胞293T中。
其中,pcDNA-lprG-flag以及pcDNA-cypA构建过程如下:以质粒pcDNA3.1(+)为骨架质粒,分别将lprG-flag(序列4,第1-708位为lprG,第709-732位为flag)和cypA(序列5)通过NheI、XbaI酶切位点插入。
(2)细胞用4%的多聚甲醛固定20min,用PBS洗三遍。
(3)用0.1%曲拉通-100透膜10min(摇动),用PBS洗三遍。
(4)用5%的BSA封闭1h或过夜(摇动),用PBS洗三遍,加一抗(鼠抗FLAG标签单克隆抗体,北京普利莱基因技术有限公司,C1305;兔抗CypA多克隆抗体,Proteintech Group,51040-1-AP)孵育2h,用PBST洗三遍,加二抗(TRITC,Goat Anti-Rabbit IgG抗体;AlexaFluor488,Donkey Anti-Mouse IgG抗体,北京依玛博科技有限公司,EM35131-01,EM35140-01)孵育1h,碧云天DPAI 5min(不宜过长)洗三遍(可多洗几次每次5min)。
(5)封片,激光共聚焦显微镜下看片。
2、体外pull-down实验步骤
(1)pull-down用缓冲液:所有缓冲液使用前均需预冷
A.结合缓冲液:1×TBS、1mM PMSF;
B.平衡缓冲液:1×TBS、1mM PMSF;
C.洗脱缓冲液:1×TBS、1mM PMSF、400μl相应蛋白标签(Flag/Myc)
(2)取20μl Flag beads/Myc beads(上海蓝木化工有限公司,B23101,B23401)于1.5ml Ep管中,加1ml平衡缓冲液重悬beads,4℃5000rpm离心30s,轻轻吸弃上清(切勿吸到beads),重复3次。
(3)向平衡好的Flag beads/Myc beads加1ml结合缓冲液,再加30μg LprG蛋白或者CyPA蛋白,4℃孵育1-2h。
(4)4℃5000rpm离心30s,轻轻吸弃上清。
(5)向步骤(4)中的beads加1ml结合缓冲液,再加30μg CyPA蛋白或者LprG蛋白,4℃孵育1-2h。
(6)4℃5000rpm离心30s,轻轻吸弃上清。
(7)向步骤(6)中的beads加50μl洗脱缓冲液,4℃垂直旋转洗脱1h。
(8)4℃5000rpm离心30s,轻轻吸取上清到另一新的1.5ml Ep管中。
(9)加SDS蛋白上样缓冲液,沸水中煮5min,室温12000rpm离心5min,蛋白样品制备完成,可立即进行下游实验或存于-20℃。
(10)SDS-PAGE
(11)western-blotting,一抗为鼠抗FLAG标签单克隆抗体(北京普利莱基因技术有限公司,C1305),兔抗CypA多克隆抗体(Proteintech Group,51040-1-AP);二抗为HRP标羊抗小鼠IgG二抗、HRP标羊抗兔IgG二抗(北京普利莱基因技术有限公司,C1308,C1309)。
二、实验结果
荧光聚焦共定位实验结果如图3所示。LprG蛋白带有绿色荧光,CypA蛋白标记红色荧光。实验结果表明,LprG与CypA可以共定位,显示黄色荧光信号。
体外pull-down实验结果如图4所示。表明:LprG与CypA有直接相互作用。
由于LprG与宿主细胞蛋白CypA直接互作,因此LprG可用于分离、纯化、富集和/或筛选CypA。
<110> 中国科学院微生物研究所
<120> 结核分枝杆菌脂蛋白G在制备抗病毒产品中的应用
<130> GNCLN171031
<160> 7
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 236
<212> PRT
<213> 结核分枝杆菌(M.tuberculosis)
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Thr Thr Asn Pro Thr Ala Ala Thr Gly Asn Val Lys Leu Thr Leu Gly
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Gly Ser Asp Ile Asp Ala Asp Phe Val Val Phe Asp Gly Ile Leu Tyr
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Ala Thr Leu Thr Pro Asn Gln Trp Ser Asp Phe Gly Pro Ala Ala Asp
115 120 125
Ile Tyr Asp Pro Ala Gln Val Leu Asn Pro Asp Thr Gly Leu Ala Asn
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Val Leu Ala Asn Phe Ala Asp Ala Lys Ala Glu Gly Arg Asp Thr Ile
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Asn Gly Gln Asn Thr Ile Arg Ile Ser Gly Lys Val Ser Ala Gln Ala
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<212> DNA
<213> 结核分枝杆菌(M.tuberculosis)
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atcaaggtga acttcaagat ccgccacaac atcgaggacg gcagcgtgca gctcgccgac 540
cactaccagc agaacacccc catcggcgac ggccccgtgc tgctgcccga caaccactac 600
ctgagcaccc agtccgccct gagcaaagac cccaacgaga agcgcgatca catggtcctg 660
ctggagttcg tgaccgccgc cgggatcact ctcggcatgg acgagctgta caagtaa 717
<210> 7
<211> 759
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223>
<400> 7
atgagtcttc taaccgaggt cgaaacgtac gtactctcta tcatcccgtc aggccccctc 60
aaagccgaga tcgcacagag acttgaagat gtctttgcag ggaagaacac cgatcttgag 120
gttctcatgg aatggctaaa gacaagacca atcctgtcac ctctgactaa ggggatttta 180
ggatttgtgt tcacgctcac cgtgcccagt gagcgaggac tgcagcgtag acgctttgtc 240
caaaatgccc ttaatgggaa cggggatcca aataacatgg acaaagcagt taaactgtat 300
aggaagctca agagggagat aacattccat ggggccaaag aaatctcact cagttattct 360
gctggtgcac ttgccagttg tatgggcctc atatacaaca ggatgggggc tgtgaccact 420
gaagtggcat ttggcctggt atgtgcaacc tgtgaacaga ttgctgactc ccagcatcgg 480
tctcataggc aaatggtgac aacaaccaat ccactaatca gacatgagaa cagaatggtt 540
ttagccagca ctacagctaa ggctatggag caaatggctg gatcgagtga gcaagcagca 600
gaggccatgg aggttgctag tcaggctaga caaatggtgc aagcgatgag aaccattggg 660
actcatccta gctccagtgc tggtctgaaa aatgatcttc ttgaaaattt gcaggcctat 720
cagaaacgaa tgggggtgca gatgcaacgg ttcaagtga 759

Claims (10)

1.LprG相关生物材料在制备抗病毒产品中的应用;
所述LprG相关生物材料选自如下任一:结核分枝杆菌脂蛋白G或者相关多肽、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌。
2.LprG相关生物材料在如下任一中的应用:
(1)制备用于抑制病毒繁殖的产品;
(2)制备用于破坏病毒颗粒形态的产品;
(3)制备用于降低病毒致病力的产品;
所述LprG相关生物材料选自如下任一:结核分枝杆菌脂蛋白G或者相关多肽、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于:所述病毒为艾滋病毒或流感病毒。
4.LprG相关生物材料在如下任一中的应用:
(1)干扰HIV假病毒包装和/或繁殖,或者制备用于干扰HIV假病毒包装和/或繁殖的产品;
(2)促进流感病毒的M1蛋白降解,或者制备用于促进流感病毒的M1蛋白降解的产品;
所述LprG相关生物材料选自如下任一:结核分枝杆菌脂蛋白G或者相关多肽、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌。
5.结核分枝杆菌脂蛋白G在作为亲环素A的互作蛋白中的应用。
6.LprG相关生物材料在分离、纯化、富集和/或筛选亲环素A中的应用;
所述LprG相关生物材料选自如下任一:结核分枝杆菌脂蛋白G或者相关多肽、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌。
7.LprG相关生物材料在制备用于分离、纯化、富集和/或筛选亲环素A的产品中的应用;
所述LprG相关生物材料选自如下任一:结核分枝杆菌脂蛋白G、编码结核分枝杆菌脂蛋白G的核酸分子、含有所述核酸分子的重组载体、表达盒或重组菌。
8.根据权利要求1-7中任一所述的应用,其特征在于:所述结核分枝杆菌脂蛋白G的氨基酸序列为序列表中序列1。
9.根据权利要求1-8中任一所述的应用,其特征在于:所述核酸分子为序列表中序列2所示的DNA分子。
10.根据权利要求1-9中任一所述的应用,其特征在于:所述亲环素A的氨基酸序列为序列表中序列3。
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