CN117304326A - 一种抗meiob的单克隆抗体、及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗人源MEIOB蛋白的单克隆抗体及其用途,所述单克隆抗体能识别人源MEIOB蛋白,所述单克隆抗体包括完整重链如SEQ ID NO:1所示和完整轻链如SEQ ID NO:2所示。本发明提供的抗人源MEIOB的单克隆抗体对体外纯化蛋白、细胞内表达外源人源MEIOB蛋白均具有良好的识别特异性。

Description

一种抗MEIOB的单克隆抗体、及其应用
技术领域
本发明属于生物技术领域,涉及一种抗MEIOB蛋白的单克隆抗体及其应用。
背景技术
不孕不育严重威胁人类种族延续。加强对不孕不育病因筛查从而有效提高生育率,符合我国优生优育的国策。由遗传因素(基因突变)在导致的配子(精子或卵子)发生障碍中占比重较大。通过探究遗传机制,发现减数分裂的精准完成对遗传信息的稳定传递至关重要。在同源染色体联会阶段,大量减数分裂特异性基因应时空表达并完成特定功能。作为众多基因中的一员,早在2013年,通过对模式动物C57/6J小鼠的减数分裂蛋白组学研究,发明人(罗孟成)率先发现一种参与减数分裂I期前期同源染色体联会的单链DNA结合蛋白MEIOB(meiosis specific with OB domain)。通过研究其功能发现鼠源MEIOB异常会导致雄性精子发育停滞在减数I期前期和雌性卵泡早期凋亡;随着对人源减数分裂相关蛋白研究的进展,2014年发现MEIOB因具有癌症高表达特性而被提名为新型癌症抗原并有可能作为免疫治疗的靶标;2016年通过对19名睾丸癌患者的睾丸组织进行转录组分析,证实MEIOB属于极端高表达睾丸癌相关基因(extremely highly expressed CT genes,EECTGs);2017年通过对患有无精症的同一家系中成员进行全基因组测序,首次发现MEIOB突变型作为遗传致病因素;2019年有学者发现家族性原发卵巢功能不全与人源MEIOB异常相关;2020年,通过对25人特发性少精症或非梗阻性无精症的队列进行NGS(next-generationsequencing)分析,发现,多数人存在MEIOB基因序列异常;同年另一研究中,通过对147人的精子发生阻滞队列进行减数分裂相关基因的外显子测序(Exome sequencing),发现部分患者携带MEIOB致病性基因变体。
综上,通过检测不孕不育患者MEIOB基因序列及蛋白表达对明确特发性不孕不育的病因及靶向治疗具有重要的实践意义。因此,亟需开发一种效价好,特异性高的MEIOB蛋白的单克隆抗体。
发明内容
为了解决所述技术问题,本发明提供了一种抗MEIOB的单克隆抗体及其用途,可以特异性识别MEIOB蛋白,抗体特异性良好且效价高,与多克隆抗体相比,该单克隆抗体识别特异性更强。
在本发明的第一方面,提供了一种抗MEIOB的单克隆抗体,所述单克隆抗体能识别人源MEIOB蛋白,所述单克隆抗体包括完整重链和完整轻链:
所述重链的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示;所述轻链的氨基酸序列如SEQ IDNO:2所示。
进一步地,所述单克隆抗体还包括:
所述单克隆抗体的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸得到的具有相同功能的抗体;
或者包括具有与所述重链可变区具有至少80%的同源性的氨基酸序列的重链可变区;和与所述轻链可变区具有至少80%的同源性的氨基酸序列的轻链可变区;
或者所述单克隆抗体的N端和/或C端连接标签得到的抗体。
进一步的,VH和/或VL氨基酸序列可以与上述序列85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%同源。具有与上述序列的VH和VL区高度(即80%或更高)同源的VH和VL区的抗体可以诱变获得,然后用此处所述的功能试验检测编码的被改变抗体的保留的功能。
所述单克隆抗体包括:人抗体、人源化或嵌合抗体。
进一步的,可采用将可变区基因转化为scFv基因,一旦获得编码VH和VL片段的DNA片段,即可通过标准重组DNA技术进一步操作这些DNA片段,例如将可变区基因转化为全长抗体链基因、Fab片段基因或scFv基因。
在这些操作中,编码VL或VH的DNA片段与编码另外一种蛋白质如抗体恒定区或柔性连接体的另一个DNA片段有效连接。如本文使用的术语“有效连接”意思是两个DNA片段连接在一起,使得这两个DNA片段编码的氨基酸序列保持符合阅读框。
在本发明的第二方面,本发明提供了一种编码所述单克隆抗体的核酸分子,所述核酸分子包括编码所述重链可变区的核酸分子和编码所述轻链可变区的核酸分子。
在本发明的第三方面,提供了一种包含所述核酸的表达载体,所述表达载体能够在原核或者真核宿主细胞中表达所述核酸。
所述载体可以是常规的载体;具体可以为质粒载体、噬菌体载体、病毒载体;
在本发明的第四方面,提供了一种包含所述的表达载体的工程菌或真核宿主细胞。
在本发明的第五方面,提供了所述的MEIOB蛋白的单克隆抗体在制备MEIOB蛋白试剂或试剂盒中的用途。
在本发明的第六方面,提供了所述的MEIOB蛋白的单克隆抗体在制备MEIOB蛋白胶体金检测试剂盒的质控抗体中的用途。
在本发明的第七方面,提供了一种MEIOB蛋白的胶体金快速检测试纸条,包括:
底板,
粘合在所述底板表面且依次搭接的样品吸收垫、结合垫、层析基质和吸水垫;其中,
所述结合垫表面涂有所述的MEIOB蛋白的单克隆抗体包被的胶体金复合物;所述层析基质靠近所述结合垫的一侧设有质控线C,所述层析基质靠近所述吸水垫的一侧设有检测线T;所述质控线C上涂有包被有抗鼠IgG二抗;所述检测线T上包被有所述的MEIOB蛋白的单克隆抗体。
本发明具有以下优点和有益效果:
本发明的抗MEIOB的单克隆抗体,可以特异性识别MEIOB蛋白,抗体特异性良好且效价高。
本发明提供的抗MEIOB的单克隆抗体对体外纯化人源MEIOB蛋白、细胞内外源表达MEIOB蛋白均具有良好的识别特异性;与多克隆抗体相比,该单克隆抗体识别特异性更强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为实施例1中用于免疫小鼠的人源MEIOB蛋白纯化图;
图2为SDS-PAGE检测抗人源MEIOB蛋白单克隆抗体纯化结果;抗体上样量从左到右增加;
图3为ELISA实验检测抗人源MEIOB蛋白单克隆抗体效价;横坐标为抗体稀释比例,纵坐标为A450吸光度;
图4为Western Blot实验鉴定纯化后抗人源MEIOB蛋白单克隆抗体与MEIOB蛋白之间的特异性识别作用。样品为纯化的带His标签的MEIOB融合蛋白;左图为Anti-human-MEIOB抗体、右图为Anti-His标签抗体分别对样品的识别情况;
图5为Western Blot实验鉴定抗人源MEIOB蛋白多克隆抗体、单克隆抗体与分别与MEIOB蛋白之间的特异性识别作用。样品为纯化的带His标签的MEIOB融合蛋白;左图为抗人源MEIOB蛋白多克隆抗体、右图为抗人源MEIOB蛋白单克隆抗体分别对样品的识别情况;
图6为在人源U2OS细胞系中表达mCherry融合的人源MEIOB过表达的细胞系,左图为购买的Anti-mCherry抗体、右图为Anti-MEIOB多克隆和单克隆抗体的检测结果;
图7为抗体编码序列鉴定结果。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明,本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明,而非限制本发明。
在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
下面将结合实施例及实验数据对本申请的单克隆抗体及其制备方法与应用效果进行详细说明。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法,通常按照常规条件如:J.萨姆布鲁克等主编,科学出版社,1992,分子克隆实验指南(第三版);D.L.斯佩克特等,科学出版社,2001,细胞实验指南等书中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1单克隆抗体及其制备方法
1、克隆构建及蛋白原核表达
(1)将MEIOB CDS序列克隆在Pet42b载体上,获得重组载体Pet42b-MEIOB。
所用引物对序列为:正向引物(5’-ATGGCGAACAGCTTCGCAGCACGTATTTTT-3’;SEQ IDNO:3);反向引物(5’-CACATGTTTCTGACCACTCAGGTTACGACTCGC-3’;SEQ ID NO:4),克隆到Pet42b载体的NdeI-XhoⅠ酶切位点。
(2)蛋白表达及纯化:
①质粒转化:
将构建好的MEIOB原核表达质粒转化至BL21感受态细胞,涂布在含卡那霉素抗性的LB平板上,待长出单克隆之后,挑单克隆摇菌。
②摇菌&表达:
摇过夜菌,第二天早上转接大量,1:100~1:50稀释。37℃摇菌至OD600=0.4-0.8,用IPTG(0.1-0.3mM)诱导,16-25℃诱导表达24小时。
③收菌&裂菌:
将诱导好的菌液用4℃离心机收菌,用Milli Q水洗一遍,加入适量Lysis buffer,以及蛋白酶体抑制剂,溶菌酶,PMSF(1:100),冰上放置30℃,超声裂菌。裂完之后用4℃离心机高速离心2次,每次30min,留上清。
④结合Ni NTA beads:
将Ni NTA beads用lysis buffer洗三次,每次用2500rpm 3min离心,洗完之后加入到上清液中,4℃结合4-6小时。
⑤洗beads&洗脱蛋白:
离心去上清,将Ni NTA beads用lysis buffer洗30分钟,再用Wash buffer洗两次,每次30分钟,洗完之后将液体吸干净,用Elution buffer洗脱蛋白,4-6小时。
⑥浓缩&透析蛋白
若蛋白浓度较低,用浓缩管浓缩,边浓缩边置换PBS buffer;若蛋白浓度较高,可用PBS直接透析。
⑦蛋白储存
透析好的蛋白利用考马斯亮蓝染色定量之后加10-20%甘油,液氮速冻,储存于-80℃,
(3)蛋白纯化相关试剂配方
裂缓冲液解:Tris-HCL:100mM,NaCl:300mM,NP-40:0.05%,pH=8.0;
洗缓冲液杂:Tris-HCL:100mM,NaCl:300mM,Imidazole:20-50mM,NP-40:0.05%,pH=8.0;
洗缓冲液脱:Tris-HCL:100mM,NaCl:300mM,Imidazole:250mM,NP-40:0.05%,pH=8.0;
蛋白纯化图如图1所示。
2、动物免疫
将纯化的人源MEIOB蛋白作为抗原免疫小鼠,选用6-8周龄Balb/C小鼠3只;第一次主注射使用弗氏完全佐剂,以后加强注射使用弗氏不完全佐剂,均与等体积抗原充分混匀后注射。免疫方法采用腹部多点注射。免疫量为主注射100μg抗原/只实验小鼠,加强注射50μg抗原/只实验小鼠。
免疫周期如表1所示;
表1
动物处理 操作日期 免疫剂量
初次免疫 2020-3-20 0.10mg/per
加强一次 2020-4-5 0.05mg/per
加强一次 2020-4-20 0.05mg/per
血清测试 2020-5-5
加强一次 2020-5-6 0.025mg/per
细胞融合 2020-5-13
3、抗血清检测
(1)从小鼠尾静脉取少量血,制备抗血清。
(2)ELISA方法检测抗血清效价。
4、细胞融合及亚克隆
(1)骨髓瘤细胞制备
融合前一周,复苏SP2/0细胞,正常培养至对数期。
(2)脾细胞制备
选定要融合的小鼠,融合当天用颈椎脱臼法处死,取脾,标准流程收集脾细胞并计数。
(3)细胞融合
按1:3-1:10的比例混合骨髓瘤细胞和脾细胞,标准流程进行细胞融合操作,随后用HAT DMEM完全培养基培养,融合后3天即可以看到杂交瘤细胞,第7天换1/2HAT完全培养基,第8天换1/2HT培养基。融合后10天左右开始进行筛选检测。
细胞融合结果:融合后用HAT选择性培养基培养,显微镜下观察,看到多个生长的杂交瘤细胞,证明融合操作成功。
(4)融合筛选
吸取细胞上清100μL/孔进行间接ELISA检测。根据ELISA结果,判断阳性孔。用单道移液器挑检整板检测出的阳性孔,进行第二次复检,进一步确认阳性孔。
(5)亚克隆
对复筛的阳性孔细胞做两轮亚克隆。因为第一次亚克隆得到的阳性孔细胞株尚不稳定,有可能包含多个杂交瘤细胞,普遍认为第二次亚克隆后杂交瘤细胞为单个细胞株,并确定为阳性。
第一次亚克隆有限稀释阳性孔中细胞,至多个孔中,加HT DMEM培养基培养,7天左右在显微镜下观察,间接ELISA检测有克隆生长的孔,取OD值高的孔为阳性孔;挑取阳性孔的细胞进行第二次亚克隆,检测出稳定阳性的杂交瘤细胞株,作为最终制备单抗的细胞,并扩大培养,获得杂交瘤细胞株。
5、腹水制备及抗体纯化
(1)腹水制备
将上述阳性细胞扩大培养并注射至Balb/C小鼠(经弗氏不完全佐剂致敏)的腹腔,一般7-10日可见小鼠腹部隆起即代表有腹水产生。当小鼠有明显腹水产生时及时抽取腹水。
(2)腹水纯化
将上述细胞的腹水,进行纯化,纯化后抗体纯度大于90%。
(3)辛酸硫酸铵+DEAE离子柱法纯化
(4)腹水离心,吸出淡黄色液体计算体积,用4倍体积的60mM醋酸缓冲液(pH 4.0)1:3稀释,逐滴加入辛酸(终浓度为25μL/mL稀释腹水),室温搅拌30min,然后4℃静置2h以上,使其充分沉淀。
(5)10000r/min,4℃,20min,收集上清,加入1/10体积的10×PBS(0.1M,pH7.4)。每毫升上述混合液加0.277g固体硫酸铵(0℃条件下,45%饱和硫酸铵为0.291g/mL),继续静置至少60min以上。
(6)10000r/min,4℃,20min,弃上清,将沉淀溶解于少量PBS中。对PBS透析,4℃透析过夜。
(7)检测抗体浓度和纯度。测得抗体浓度为1.5mg/mL。利用考马斯亮蓝染色试验检测纯化抗体纯度,图2结果显示出重链和轻链条带,没有其它杂带,表明抗体纯度较高。
6、抗体轻链和重链测序
(1)培养杂交瘤细胞
复苏杂交瘤细胞株后培养,待细胞数扩增至约1×107时,1000rpm离心5min,收集细胞。
(2)提取细胞RNA
超净工作台环境下,将1mL Trizol试剂加入离心细胞,静置5min,加入氯仿200L,剧烈摇晃15sec,室温静置5min,12000rpm离心15min,吸取上层水样层至新的EP管,加入0.5mL异丙醇,-20℃静置10min。12000rpm离心10min。弃上清,加入1mL 75%乙醇,7500rpm离心5min,干燥沉淀,加入50μL无RNA酶双蒸水。琼脂糖电泳鉴定纯度并定量,保存于-80℃备用。
(3)反转录制备cDNA
细胞总RNA1μL,RNase Free ddH2O 6μL,oligo dT Primer 0.5μL,PRIME ScriptRT Enzyme Mix I 0.5μL,5×Prime Script Buffer 2μL,混匀,37℃15min,85℃5s。
(4)扩增cDNA
用小鼠IgG VH、VL引物库,分别扩增上述cDNA。2×PCR mix 20μL,cDNA2μL,上游引物2μL,下游引物2μL,补水至40μL。按以下反应条件进行PCR反应:98℃温育5min,98℃变性30s,63℃退火20s,72℃延伸25s,40个循环后72℃延伸5min。
(5)琼脂糖凝胶电泳及胶回收
将上述PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,观察电泳结果,将分子量在700-800bp、1400-1600bp的扩增产物送交测序。
(6)抗体重链测序结果如SEQ ID NO:1所示。
(7)抗体轻链测序结果如SEQ ID NO:2所示。
表2
实施例2、抗体效价检测
利用ELISA实验确定抗体的效价,在板子上每孔包被抗原(原核纯化人源MEIOB蛋白)50ng,将纯化的单克隆抗体按图3比例稀释,测量每孔的A450吸光度,结果如表3和图3所示;
表3
效价 0.1K 0.5K 1K 1.5K 2K 3K 4K 5K 10K
吸光度 1.988 1.908 1.832 1.742 1.393 1.224 0.984 0.761 0.372
由表3和图3可知,抗体效价可达到1:3000。
实施例3、抗体特异性检测
1、利用体外纯化的人源MEIOB蛋白检测抗体特异性。
在体外原核纯化His标签的MEIOB蛋白,利用Western Blot实验检测纯化抗体的识别特异性,如图4所示,左图和右图分别为Western Blot实验检测anti-human-MEIOB抗体、anti-histag抗体特异性,结果表明,anti-human-MEIOB单克隆抗体对MEIOB具有很好的识别特异性。
2、在细胞水平检测抗体的特异性
在人源U2OS细胞系中构建人源MEIOB基因过表达的细胞系,并通过免疫印迹发鉴定单克隆抗体特异性,如图5所示。本发明实施例中的人源MEIOB基因过表达的细胞系的构建的方法为:MEIOB基因序列克隆到PB511B-1载体上(酶切位点为EcoR I和BamH I),与编码转座酶的PB210PA-1质粒一同转染细胞,经过puromycin筛选得到稳定表达MEIOB基因的细胞系。由图5可知,单克隆抗体(Polyclonal hMEIOB Antibody)可比多克隆抗体(MonoclonlhMEIOB Antibody)更特异检测到人源MEIOB蛋白表达。
3、抗人源MEIOB单克隆抗体与市售抗体的特异性比较。
现在市面尚未有MEIOB单克隆抗体销售,我们使用标签蛋白作为检测靶标,购买了识别标签蛋白(mCherry)的抗体,并比较三种抗体(抗人源MEIOB多克隆、单克隆抗体和抗mCherry抗体)的抗原识别特异性,结果如图6所示,虽然两者都可以识别MEIOB蛋白,我们纯化的单克隆抗体条带更单一,表示出其更好的特异性。
以上所述是本发明的优选实施方式而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和变动,这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种抗MEIOB的单克隆抗体,其特征在于:所述单克隆抗体能识别人源MEIOB蛋白,所述单克隆抗体包括完整重链和完整轻链。
2.根据权利要求1所述的抗MEIOB的单克隆抗体,其特征在于:所述重链的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示;所述轻链的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
3.根据权利要求2所述的抗MEIOB的单克隆抗体,其特征在于:所述单克隆抗体还包括:
所述单克隆抗体的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸得到的具有相同功能的抗体;
或者包括具有与所述重链可变区具有至少80%的同源性的氨基酸序列的重链可变区;和与所述轻链可变区具有至少80%的同源性的氨基酸序列的轻链可变区;
或者所述单克隆抗体的N端和/或C端连接标签得到的抗体。
4.一种编码权利要求1-3任一所述的抗MEIOB的单克隆抗体的核酸分子,其特征在于:所述核酸分子包括编码所述重链的核酸分子和编码所述完整轻链的核酸分子。
5.一种包含权利要求4所述的核酸分子的表达载体,其特征在于:所述表达载体能够在原核或者真核宿主细胞中表达所述核酸。
6.一种包含权利要求5所述的表达载体的工程菌或真核宿主细胞。
7.一种根据权利要求1-3任一所述的MEIOB蛋白的单克隆抗体的应用,其特征在于:用于制备MEIOB蛋白检测试剂或试剂盒。
8.一种根据权利要求1-3任一所述的MEIOB蛋白的单克隆抗体的应用,其特征在于:用于制备MEIOB蛋白胶体金检测试剂盒的质控抗体。
9.一种MEIOB蛋白的胶体金快速检测试纸条,其特征在于,包括:
底板,
粘合在所述底板表面且依次搭接的样品吸收垫、结合垫、层析基质和吸水垫;
其中,所述结合垫表面涂有权利要求1-3任一所述的MEIOB蛋白的单克隆抗体包被的胶体金复合物;所述层析基质靠近所述结合垫的一侧设有质控线C,所述层析基质靠近所述吸水垫的一侧设有检测线T;所述质控线C上涂有包被有抗鼠IgG二抗;所述检测线T上包被有权利要求1-3任一所述的MEIOB蛋白的单克隆抗体。
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