CN117187263A - 重组人乳头瘤病毒33亚型蛋白表达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了经密码子优化的人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白L1编码基因，所述基因在被转入酵母细胞后可高效地表达人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白L1。本发明还公开了一种具有免疫原性的大分子，其主要由所述经密码子优化的人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白L1编码基因在酵母细胞中表达产生。本发明还公开了所述具有免疫原性的大分子的应用和组合物。

Description

重组人乳头瘤病毒33亚型蛋白表达

本申请是申请日为2015年3月30日，申请号为201510145962.0，发明名称为“重组人乳头瘤病毒33亚型蛋白表达”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体而言，本发明涉及人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白，其编码基因，及其制备方法和用途。

背景技术

人乳头状瘤病毒(human papilloma virus，HPV)是乳多空病毒科多瘤病毒亚科的一个无包膜的小型双链环状DNA病毒。HPV是无包膜二十面体对称病毒，其病毒基因组DNA为闭合环状，长度约7200-8000bp，由早期编码区(early region)、晚期编码区(late region)和位于两者之间的长调控区(long control region)组成。其中晚期编码区含两个开放阅读框(ORF)，编码病毒衣壳蛋白L1、L2。L1蛋白分子量约55kDa，为主要衣壳蛋白，以72个五聚体的形式支撑整个病毒衣壳结构，在不同型别中氨基酸序列高度保守，能够刺激机体产生保护性抗体。L2蛋白分子量较小，多位于L1蛋白内部。

1995年，国际癌症研究中心公布的研究结果证实，HPV与宫颈癌有密切的因果关系。由此可见，HPV感染已成为严重危害人类健康的病原体。HPV可通过人体间的密切接触传播，引起被感染者的皮肤出现寻常疣和肛门生殖器尖锐湿疣等病变，被列为性传播疾病。因此，研制高效、廉价的HPV疫苗，对于预防女性宫颈癌和HPV感染所引起的性传播疾病具有十分重要的意义。

目前已经确定的HPV型超过100种。采用灵敏的检测方法，可以从几乎100％的宫颈癌患者病变组织中检测到高危HPV-DNA。根据HPV亚型与女性生殖道恶性肿瘤的关系，将HPV分为低危型和高危型。HPV6、11、34、40、42等型多见于良性宫颈病变如宫颈湿疣及宫颈上皮轻度不典型性增生病变中，属HPV低危型；而宫颈上皮重度不典型增生及宫颈癌中以HPV16、18、31、33、35、39、45，52，58型感染更为多见，这些亚型为高危型。

昆虫表达系统、酵母表达系统、原核表达系统和哺乳动物细胞等多种表达系统都可以通过单独表达主要衣壳蛋白L1或联合表达L1+L2的方式获得病毒样颗粒(VLPs)。L1单独表达得到的VLPs与天然病毒衣壳结构类似，可用于诱导与保护免受病毒侵袭有关的高效价病毒中和抗体应答。

因此，鉴于L1蛋白于不同基因型别内部高度保守，并且能够单独表达形成(VLPs)，以L1蛋白作为HPV疫苗研发的目标蛋白具有较高的可行性。不过，以表达重组病毒蛋白得到的VLPs作为HPV疫苗的商业化开发与生产需要解决许多技术问题，其中第一个必须克服的困难就是重组病毒蛋白的表达水平。

尽管现有技术中已经开发了一些针对HPV的疫苗，然而普遍还存在HPV蛋白表达效率低下，表达获得的蛋白活性低，无法组装成病毒样颗粒或组装获得的颗粒免疫效果不理想等问题。因此，本领域还有必要开发改进的HPV疫苗产品。

发明内容

利用毕赤酵母作为表达重组蛋白的表达系统具有表达量高、操作简便、成本低等特点，相较于更高等的昆虫细胞与哺乳动物细胞来讲更利于大规模工业化生产。由于不同物种间氨基酸密码子使用频率不一，在利用毕赤酵母表达重组蛋白的时候，往往根据目的蛋白的氨基酸序列经过密码子优化调整后得到更利于翻译的DNA序列。因此，经过密码子优化后的HPV33在毕赤酵母中可以获得较高的表达水平，更有利于针对HPPV33的预防性疫苗的研发与生产。

根据本发明的第一方面，提供一种分离的基因，其编码人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白L1，所述的基因具有毕赤酵母偏爱的密码子。

在优选的实施方式中，所述分离的基因为能够在毕赤酵母中表达的HPV33 L1基因，所述基因分别具有SEQ ID NO：2、3和4所示的核苷酸序列。所述SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列具有与SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列大约96％的同一性，所述SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列具有与SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列大约92％的同一性，所述SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列具有与SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列大约96％的同一性。

在本发明的第二方面，提供一种表达载体，所述的表达载体中含有所述的基因的序列。

在一优选的实施方式中，所述的表达载体是毕赤酵母表达载体。

在本发明的第三方面，提供一种基因工程化的宿主细胞，所述的细胞含有所述的表达载体，或其基因组中整合有所述的基因。

在一优选的实施方式中，所述表达载体含有本发明的HPV33 L1基因。

根据本发明的一个具体实施方案，所述含有本发明的HPV33 L1基因的表达载体来源于pPICZαB载体。

在本发明的第四方面，提供一种基因工程化的宿主细胞，所述的细胞含有所述的表达载体，或其基因组中整合有所述的基因。

在一优选的实施方式中，所述的细胞是毕赤酵母细胞。较佳地，所述的毕赤酵母菌株选自毕赤酵母X-33、GS115、KM71或SMD1168菌株。最佳的，所述的毕赤酵母菌株是毕赤酵母X-33。

在一优选的实施方式中，所述宿主细胞含有本发明的HPV33 L1基因或表达载体的毕赤酵母菌株，所述菌株能够高水平地表达生产HPV33 L1蛋白。

在本发明的第五方面，提供一种具有免疫原性的大分子(即病毒样颗粒)，该大分子的直径为50-80nm，主要由人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白L1自我装配而成，所述的人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白L1是毕赤酵母表达的。

在一优选的实施方式中，所述的具有免疫原性的大分子通过以下方法制备获得：

(1)培养所述的宿主细胞，从而在宿主细胞内表达所述的人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白L1，并组装形成具有免疫原性的大分子；

(2)分离所述的具有免疫原性的大分子。

在本发明的第六方面，提供一种制备所述的具有免疫原性的大分子的方法，所述方法包括：

(1)培养所述的宿主细胞，从而在宿主细胞内表达所述的人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白L1，并组装形成具有免疫原性的大分子；

(2)分离所述的具有免疫原性的大分子。

在本发明的第七方面，提供一种具有免疫原性的组合物，所述的组合物中含有：

(i)有效量的所述的具有免疫原性的大分子；和

(ii)药学上可接受的载体。

在一优选的实施方式，所述的药学上可接受的载体包括至少一种免疫刺激剂或佐剂。

在一优选的实施方式中，所述的佐剂是铝佐剂。

在一优选的实施方式中，所述的组合物是疫苗。

在本发明的第八方面，提供所述的具有免疫原性的大分子的用途，用于预防或治疗人乳头状瘤病毒感染相关疾病。

在一优选的实施方式中，所述的人乳头状瘤病毒感染相关疾病选自：肿瘤(如宫颈癌、阴道癌、肛门或肛周的癌症、口咽部的癌症、上颌窦癌、肺癌)或宫颈上皮内瘤样病变。

在本发明的第九方面，提供了一种在毕赤酵母中表达HPV33 L1基因的方法，包括下述步骤：

(1)将本发明的HPV33 L1基因克隆入表达载体中；

(2)将步骤(1)所得的表达载体转化至毕赤酵母菌株中；

(3)使用抗生素对步骤(2)所得的转化菌株进行筛选，获得生长情况最好的一个或多个菌株；

(4)通过测试HPV33 L1基因的表达量对步骤(3)所得的菌株进行进一步筛选，获得表达量最高的一个或多个菌株；

(5)使用步骤(4)所得的菌株进行表达，获得HPV33 L1蛋白。

根据本发明的一个具体实施方案，所述步骤(1)中所述的表达载体为pPICZαB载体，并且所述步骤(3)中使用的抗生素为Zeocin。

根据本发明的一个具体实施方案，所述步骤(2)中使用的毕赤酵母菌株为毕赤酵母X-33菌株。

根据本发明的一个具体实施方案，所述步骤(4)中测试HPV33 L1基因的表达量的操作是通过Western blot方法进行的。

根据本发明的一个具体实施方案，所述步骤(5)中的表达步骤为在发酵罐中进行的发酵步骤。

本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

附图说明

图1展示了SEQ ID NO：2琼脂糖凝胶电泳检测质粒构建的验证结果，其中，泳道1为DNA标记(DL10000)，泳道2为SEQ ID NO：2的pPICZ-33L1双酶切样品，泳道3为DNA标记(DL2000)。

图2展示了SEQ ID NO：3和4琼脂糖凝胶电泳检测质粒构建的验证结果，其中，泳道1为DNA标记(DL10000)，泳道2为SEQ ID NO：3的pPICZ-33L1双酶切样品，泳道3为DNA标记(DL2000)，泳道4为DNA标记(DL10000)，泳道5为SEQ ID NO：4的pPICZ-33L1双酶切样品，泳道6为DNA标记(DL2000)。

图3为SEQ ID NO：2酵母菌株Western-blot鉴定表达验证结果，其中，泳道1-8为HPV33 L1的SEQ ID NO：2表达菌株破菌样品，泳道9为标记，泳道10为阴性对照(未进行重组表达基因的空毕赤酵母裂解产物)。

图4为SEQ ID NO：3酵母菌株Western-blot鉴定表达验证结果，其中，泳道1-7为HPV33 L1的SEQ ID NO：3表达菌株破菌样品，泳道8为标记，泳道9-10为阴性对照(未进行重组表达基因的空毕赤酵母裂解产物具体说明)。

图5为SEQ ID NO：4酵母菌株Western-blot鉴定表达验证结果，其中，泳道1-5和7-10为HPV33 L1的SEQ ID NO：4表达菌株破菌样品，泳道6为标记。

图6为HPV33 L1表达重组蛋白电泳，泳道1为SEQ ID NO：2上清液，泳道2为SEQ IDNO：2流穿液，泳道3为SEQ ID NO：2纯化洗脱蛋白，泳道4为标记，泳道5为SEQ ID NO：3上清液，泳道6为SEQ ID NO：3流穿液，泳道7为SEQ ID NO：3纯化洗脱蛋白，泳道8为SEQ ID NO：4上清液，泳道9为SEQ ID NO：4流穿液，泳道10为SEQ ID NO：4纯化洗脱蛋白。

图7为HPV33 L1蛋白纯化后病毒样颗粒电镜照片。7a为SEQ ID NO：2表达蛋白纯化样品，7b为SEQ ID NO：3表达蛋白纯化样品，7c为SEQ ID NO：4表达蛋白纯化样品。

具体实施方式

实施例1HPV33 L1密码子优化设计

利用毕赤酵母作为表达重组蛋白的表达系统，具有表达量高、操作简便、成本低等特点，并且相较于更高等的昆虫细胞与哺乳动物细胞而言更利于大规模工业化生产。由于不同物种间氨基酸密码子使用频率不一，在利用毕赤酵母表达重组蛋白的时候，往往根据目的蛋白的氨基酸序列经过密码子优化调整后得到更利于翻译的DNA序列。因此，本发明的经过密码子优化后的HPV33基因在毕赤酵母中可以获得较高的表达水平，更有利于针对HPV33的预防性疫苗的研发与生产。

遗传密码有64种，但是绝大多数生物倾向于利用这些密码子中的一部分。毕赤酵母和人的基因对密码子的利用有各自的偏爱。由于遗传密码是简并的，每个氨基酸都由一个以上的密码子编码，同一氨基酸的密码子在野生型的基因中的使用频率是不同的。毕赤酵母的密码子偏好可能导致重组蛋白低的翻译效率和表达水平，本发明人对野生型的HPV33L1基因(Genebank ACL12333.1)进行改造：对其所有的氨基酸全部采用使用频率最高的密码子。Pichia酵母密码子使用频率见表1(参见http://www.kazusa.or.jp/codon/)。然后在此基础上，又为了避免翻译出来的mRNA的GC比例过高，mRNA的二级结构影响翻译的效率和一些常用的酶切位点，本发明人对最高频率的密码子进行一定的修正，例如将天冬酰胺(Asn)最高频率密码子AAC修正为AAT，赖氨酸(Lys)最高频率密码子AAG修正为AAA，天冬氨酸(Asp)最高频率密码子GAT修正为GAC，苯丙氨酸(Phe)最高频率密码子TTT修正为TTC，酪氨酸(Tyr)最高频率密码子TAC修正为TAT，甘氨酸(Gly)最高频率密码子GGT修正为GGA。改造后的33L1基因序列不含有以下内含子识别序列及转录因子结合位点：ATGACTCAT和TGACTA(转录因子GCN4结合位点)；ATATAA(GAL4的结合位点)；TATTTAA(TBP结合位点)；TTAGTAA和TTACTAA(YAP1结合位点)；CAAAAT(ATTTTG)；ATGACTAAT；ACTAATTAGG。

由此，本发明人优化设计出若干种适于毕赤酵母表达的HPV 33L1基因的核苷酸序列，按照所述的序列全合成了HPV 33L1基因，将其克隆到现有毕赤酵母表达载体中，通过同源重组及高浓度抗生素的筛选构建重组毕赤酵母表达菌株；利用重组毕赤酵母进行发酵培养和甲醇诱导胞内表达HPV 33L1蛋白。从中筛选出1种全新的HPV33 L1基因的核苷酸序列，可在毕赤酵母中高表达HPV33 L1蛋白，并在胞内同时形成病毒样颗粒(VLPs)，破菌上清经过层析方法纯化后，纯化的病毒样颗粒纯度大于90％，吸附铝佐剂后，具有极高的免疫原性，可作为人用预防宫颈癌的疫苗。这些优化设计的HPV33 L1基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.2、3和4所示。

表1Pichia酵母密码子表

然后，本发明利用上述全新的适于毕赤酵母表达的HP33VL1基因的核苷酸序列，采用现有常规的分子生物学技术，构建了基因工程菌，并发酵培养工程菌，分离纯化得到重组的HPV33 L1蛋白。

根据野生型HPV33 L1氨基酸序列(GenBank：ACL12333.1，SEQ ID NO:1)和毕赤酵母偏爱性密码子，合成33L1序列。将野生型HPV 33L1 DNA序列进行改造，所有密码子均采用毕赤酵母中使用频率较高的密码子，得到SEQ ID NO:2、3和4。

实施例2HPV33 L1重组表达载体构建

合成所得SEQ ID NO:2、3和4的HPV33 L1序列通过下列方法克隆入pPICZalphaB载体(Invitrogen)。

以PCR的方式扩增得到两端分别带有BstBI和KpnI的HPV33 L1 DNA片段。正向引物：5’-GTTCGAAATGTCCGTTTGGAGACCATC-3’(下划线表示的序列为BstBI酶切位点)，反向引物：5’-GGGGTACCCTATTACTTTTTGACTTTCT-3’(下划线表示的序列为KpnI酶切位点)。PCR程序：94℃5分钟，94℃30秒、55℃30秒、72℃1分50秒循环30次，72℃10分钟，10℃10分钟，运行结束。PCR产物以琼脂糖凝胶电泳鉴定并回收1500bp处条带(Qiagen gel extractionkit)。回收片段与pPICZalphaB以BstBI和KpnI(New England Biolab)联合酶切，琼脂糖凝胶电泳鉴定并分别回收1500bp和3600bp片段。回收后33L1与pPICZalphaB用T4连接酶(Takara)16℃过夜连接，第二天连接产物转化入E.coli DH5α，涂布于LB平板(含25ug/mlZeocin)，37℃过夜培养。挑取部分转化后克隆抽提质粒，双酶切(BstBI+KpnI)鉴定，琼脂糖电泳检测(图1，2)。鉴定所得阳性重组克隆经DNA测序验证正确后保存，此重组载体命名为pPICZ33L1。

实施例3HPV33 L1重组表达菌株构建与表达

以SacI线性化pPICZ33L1，酶切反应结束后酚：氯仿去除蛋白，再加入2.5倍体积无水乙醇，1/10体积3M NaAc(pH5.2)沉淀DNA，所得沉淀经75％乙醇洗涤、烘干后以少量无菌ddH2O溶解沉淀，电转毕赤酵母X-33株(Invitrogen)，涂布于YPDS平板(含200μg/mlZeocin)，30℃培养3天，得数百克隆。从中挑取数十克隆接种于YPD平板(含1500μg/mlZeocin)，筛选质粒高拷贝菌株，30℃培养2天。部分克隆生长较快，挑取生长情况最好的数个克隆接种于4ml YPD液体培养基，24小时后更换BMMY培养基，0.5％甲醇诱导48小时后收集菌体。菌体经玻璃珠破碎后，离心所得上清液以Western-blot鉴定(图3、4和5)，所用一抗为自制兔多抗。取表达量最高的一株菌冻存于-80℃，作为发酵罐培养工作种子。

实施例4HPV33 L1重组蛋白的发酵罐培养

从工作种子库取1支菌种甘油冻存管，即实施例3所得的表达HPV33L1的基因工程菌，融化后吸取100μL接入5ml YPD培养基，280转/分钟(rpm)，30℃培养20小时。菌体密度达OD₆₀₀约为1～2。镜检无杂菌污染。将检验合格的活化液1ml接入500ml YPD培养基，280rpm，30℃培养20小时。菌体密度达OD600约为2～6。镜检无杂菌污染。

发酵用基础盐培养基BSM1(K2SO4273g，MgSO4109g，CaSO4.2H2O 17.6g，H3PO4400.5ml，KOH 62g，甘油600g，PTM160ml，泡敌1ml，去离子水加至15L)，不含有抗生素，配制后在30L发酵罐(Bioengineering公司)中进行实罐灭菌。灭菌条件为121℃，30分钟，消后冷至30℃。将上述活化后种液以1:15接种于罐内。发酵温度为30.0±0.5℃，初始pH5.00±0.05，起始转速300rpm培养，通气量0.5vvm，DO100％，添加PTM1(CuSO4.5H2O 6.0g，NaI0.008g，MnSO43.0g，NaMoO40.2g，H3BO30.02g，ZnSO420.0g，CoCl20.5g，FeSO4.7H2O 65.0g，biotin 0.2g，H2SO45.0ml，去离子水加至1L)痕量盐类。初始增殖阶段大约24小时左右，维持溶氧值不低于20％，当碳源消耗完毕时，溶氧值迅速地上升,菌体湿重达到约100g/L。初始两小时以每小时200ml/h的速率补加体积百分比50％的甘油溶液(每升添加12ml PTM1)。补料两小时后改为300ml/h。通过调节搅拌转速、空气流量、罐压(<0.8bar)使溶氧水平维持在30％以上。补加约4小时，菌体湿重约200g/L时，停止补料，溶氧值上升。同时将pH值控制调为6.00±0.05，开始加入甲醇(每升添加12ml PTM1)诱导。最初甲醇加入量控制在30ml/h。缓慢增加甲醇的加入量，甲醇诱导4小时后将补料速度设定为90ml/h。维持溶氧值高于体积百分比20％，温度维持在30℃，pH值控制为6.00±0.05。每8小时取一次样，Western Blot检测。诱导40小时发酵结束时放出发酵液。4℃离心收集菌体，菌体湿重达400g/L。

实施例5HPV33 L1蛋白纯化

将实施例4中收集的HPV33 L1菌体破菌(破菌缓冲液：200mM MOPS，pH7.0，0.4MNaCl，0.05％Tween-80)离心后，取破菌后上清液经过层析方法纯化，得到自组装成病毒样颗粒的L1蛋白，具体步骤如下：

将表达HPV33L1 VLP的毕赤酵母细胞，按1：3加入清洗缓冲液(100mM PB pH7.0，0.15MNaCl)混合，充分混匀，于8000rpm，离心5min，收集细胞，重复以上操作二遍。

将清洗后的细胞按1：5加入破菌缓冲液混合，充分混匀后，高压破碎以上细胞悬液，并重复操作，使90％的细胞破碎。将高压破碎的破菌液，于9000rpm，30min，10℃离心分离，收集离心后上清液。

将经过离心澄清的破菌上清液通过POROS 50HS(Applied Biosystems公司)层析柱进行初步纯化，洗脱方式为：100％缓冲液A(0.5M NaCl，50mM MOPS pH7.0，0.05％Tween-80)至100％的缓冲液B(1.5M NaCl，50mM MOPS pH7.0，0.05％Tween-80)的线性梯度洗脱，收集洗脱组分，并采用SDS-PAGE，Western-blot检测。

将含有HPV33L1蛋白的洗脱组分合并后，使用CHT(BIO-RAD TypeII)层析柱进一步纯化，洗脱方式为：100％缓冲液A(40mM PB,0.6M NaCl,50mM MOPS pH6.5,0.05％Tween-80)至100％的缓冲液B(200mM PB，0.6M NaCl,pH6.5，0.05％Tween-80)的线性梯度洗脱。收集洗脱组分，并采用SDS-PAGE和Western-blot检测，将含有HPV33L1 VLP的组分合并，即为最后的纯化样品。SDS-PAGE电泳检测L1蛋白纯度，扫描结果显示纯化的病毒样颗粒纯度大于90％(图6)。经过电镜(上海华东师范大学电镜中心)观察纯化样品中呈现病毒样颗粒(图7)，结果显示颗粒直径在40-80nm之间。

实施例6HPV33 L1蛋白检测

以纯化的HPV33 L1的VLPs做标准蛋白浓度曲线，以诱导前菌体做阴性对照，采用ELISA夹心法检测HPV33 L1基因在毕赤酵母中发酵表达量，具体步骤如下：

用包被液2000倍稀释HPV33 L1的VLPs的兔多抗，向酶标板的凹孔中各加入0.1mL稀释后的兔多抗，于4℃过夜后，移去包被液，并用0.3mL PBST洗涤凹孔，然后用0.3mL封闭液于37℃保温2小时，进行封闭。

用稀释液以对倍稀释的方式，将纯化的HPV33 L1的VLPs从浓度2μg/mL梯度稀释到0.0625μg/mL，同时将获得的发酵菌体的破菌上清分别稀释200倍，然后分别向凹孔中加入0.1mL梯度稀释后不同浓度的HPV33 L1的VLPs溶液或稀释后的破菌上清，于37℃保温1小时后，移去抗原液，并用0.3mL洗涤液洗涤凹孔；然后用稀释缓冲液将MAB885鼠单抗(购自CHEMICON公司)1000倍稀释后加入到凹孔中，每孔各0.1mL，37℃保温1小时后，移去单抗溶液后，用0.3mL洗涤液洗涤凹孔；再向凹孔中加入用稀释缓冲液5000倍稀释的HRP标记的羊抗小鼠IgG各0.1mL，在37℃保温0.5小时后，移去酶标液，并用0.3mL洗涤液洗涤凹孔后，向凹孔中各加入0.1mL DAB显色液，室温下作用20分钟后，向每个凹孔中加入0.05mL 2MH2SO4终止液以终止反应，并用酶标比色仪测定OD₄₅₀值。

利用梯度稀释的HPV33 L1的VLPs的OD₄₅₀的检测结果，制作标准蛋白浓度曲线，再通过标准蛋白浓度曲线换算获得HPV33 L1蛋白的发酵表达量，结果如表2所示，其中：

用已测定浓度的纯化目的蛋白原液稀释一系列浓度，例如：2μg/mL，1μg/mL，0.5μg/mL，0.25μg/mL，0.125μg/mL，作为标准浓度，通过ELISA检测，用浓度做纵坐标，对应OD450检测值做横坐标，建立标准线性回归方程。

发酵破菌液上清稀释一系列倍数，例如50，100，200，400倍。测出的OD₄₅₀值通过标准线性回归方程求得对应浓度(单位为μg/mL)，再乘以稀释倍数即为发酵破菌液上清目的蛋白浓度(单位为μg/mL)。由于破菌液是由菌泥湿重：破菌缓冲液＝1：5配制的，所以发酵菌泥的目的蛋白表达量(单位为μg/g菌泥)为5×发酵破菌液上清目的蛋白浓度(单位为μg/mL)。再乘以发酵液菌体密度(单位为g菌泥/L发酵液)，则为发酵目的蛋白表达量浓度(单位为μg/L发酵液)。

发酵破菌液上清目的蛋白浓度(μg/mL)＝稀释倍数×标准目的蛋白浓度(μg/mL)×OD₄₅₀(发酵破菌液上清)/OD₄₅₀(标准目的蛋白浓度)；

发酵目的蛋白表达量浓度(μg/L发酵液)＝5×发酵破菌液上清目的蛋白浓度(μg/mL)×发酵液菌体密度(g菌泥/L发酵液)。

表2.HPV33 L1重组蛋白发酵表达结果

由表2的结果可见，本发明的HPV33 L1蛋白基因的优化序列，不仅能够在毕赤酵母中表达HPV33 L1蛋白，而且表达量较高，能够满足工业化生产的要求。

实施例7HPV33 L1疫苗制备

参考《中华人民共和国药典》(2005年版)中的方法，将实施例5中纯化获得的HPV33L1蛋白，吸附铝佐剂，制备获得具有免疫原性的HPV33 L1疫苗。

实施例8HPV33 L1基因表达产物免疫原性的测定

选取6～8周龄的SPF级BALB/c小鼠(上海斯莱克实验动物责任有限公司)，分为4组，每组6只小鼠。A、B、C、D组分别用0.1mL浓度为3.13μg/mL、0.63μg/mL、0.12μg/mL、0.02μg/mL的吸附铝佐剂的HPV33 VLP蛋白(作为检测组)进行免疫，E组小鼠用0.1mL含有铝佐剂的缓冲液(0.32M氯化钠,0.01％吐温-80，0.01M组氨酸，pH6.5)进行免疫(作为阴性对照组)，分别于第0、14天皮下注射免疫，共免疫二次，第二次免疫后两周采血。将采集得到的血液于37℃放置2h后，4000g离心10min，吸取上清，即得到鼠多抗血清，于-20℃存放，并检测鼠血清的阳转率，具体方法如下：

分别用包被液稀释纯化的毕赤酵母表达的HPV33 L1至1μg/mL，向酶标板每个凹孔中各加0.1mL，4℃过夜。移去包被液，用0.3mL PBST洗涤凹孔。用0.3mL封闭液(5％脱脂奶粉+PBST)于37℃保温2小时。每凹孔加入用稀释缓冲液(2％脱脂奶粉+PBST)以1：400稀释的被检血清(免疫过HPV33 L1和铝佐剂的鼠血清和免疫铝佐剂的鼠血清)各0.1mL，于37℃保温1小时后移去血清液，用0.3mL洗涤液洗涤凹孔。然后向每凹孔加入用稀释缓冲液以1：5000稀释的HRP标记的羊抗小鼠IgG各0.1mL，37℃保温0.5小时后移去酶标液，用0.3mL洗涤液洗涤凹孔；然后向凹孔中加入0.1mL DAB显色液，室温避光作用20分钟后加2M H2SO40.05 mL终止液终止反应，并用酶标比色仪测定OD₄₅₀值.。检测组的Seq ID NO:2、3和4表达蛋白的免疫阳转率结果如表3所示。

表3.HPV33 L1鼠血清转阳率

结论

综上所述，本发明提供的33型人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白Ll基因是优化过的Ll基因，具有以下优点：经过优化的基因更适合在酵母宿主中高效率表达目标蛋白，而且能够满足工业化生产的要求；同时，本发明提供的33型人乳头状瘤病毒疫苗，能够自组装形成VLPs结构，纯化的VLPs吸附佐剂后，通过血清转阳率的测定，在小鼠体内产生较强的免疫原性，而且由于采用毕赤酵母表达系统，因此该方法具有以下优点：成本低，产量高，产品性质更加均一稳定。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种分离的基因，其编码人乳头瘤主要衣壳蛋白HPV33 L1，其特征在于，所述的基因具有毕赤酵母偏爱的密码子，所述基因的序列为SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4所示核苷酸序列。

2.一种表达载体，所述的表达载体中含有权利要求1所述的基因的序列。

3.一种基因工程化的宿主细胞，所述的细胞含有权利要求2所述的表达载体，或其基因组中整合有权利要求1所述的基因。

4.如权利要求3所述的宿主细胞，其特征在于，所述的细胞是毕赤酵母细胞。

5.一种制备具有免疫原性的大分子的方法，所述具有免疫原性的大分子由毕赤酵母表达的人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白HPV33 L1自我装配而成，其特征在于，所述方法包括:

(1)培养权利要求3所述的宿主细胞，从而在宿主细胞内表达所述的人乳头状瘤病毒主要衣壳蛋白HPV33 L1，并组装形成具有免疫原性的大分子；

(2)分离所述的具有免疫原性的大分子。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中包括:

(a)破碎步骤(1)获得的宿主细胞，获得含有具有免疫原性的大分子的上清液；和

(b)将步骤(a)获得的上清液依次采用POROS 50HS柱层析和CHT柱层析进行纯化，从而获得所述的具有免疫原性的大分子。

7.一种在毕赤酵母中表达HPV33 L1基因的方法，包括下述步骤：

(1)将经密码子优化的HPV33 L1基因克隆入表达载体中，所述基因的序列为SEQ IDNO:2、SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4所示核苷酸序列；

(2)将步骤(1)所得的表达载体转化至毕赤酵母菌株中；

(3)使用抗生素对步骤(2)所得的转化菌株进行筛选，获得生长情况最好的一个或多个菌株；

(4)通过测试HPV33 L1基因的表达量对步骤(3)所得的菌株进行进一步筛选，获得表达量最高的一个或多个菌株；

(5)使用步骤(4)所得的菌株进行表达，获得HPV33 L1蛋白。