白念珠菌果糖二磷酸醛缩酶的原核表达和应用研究

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侵袭性念珠菌病(invasive candidiasis, IC)多见于危重患者和免疫功能低下的患者,有很高的发病率和死亡率。白色念珠菌是常见的条件致病菌之一,在念珠菌感染中位列首位。并且仍然缺乏快速、敏感以及特异性检测IC的方法。因此,迫切需要寻求敏感性强、特异性高、操作简便的诊断方法来提高IC的病原学诊断。患者血液中的白念珠菌特异性抗体的检测已引起国内外研究的关注。白念珠菌果糖二磷酸醛缩酶(fructose-bisphosphate aldolase,Fbal)是一种免疫优势抗原,检测患者血清中抗Fba1抗体可以较好区分侵袭性感染和单纯的定植,为IC的诊断提供有力的依据。目的:运用分子克隆以及原核表达技术,获得重组Fba1蛋白质;建立能够快速、敏感、特异性诊断IC的新的血清学检测方法。方法:选取白念珠菌C1标准株的基因组DNA作为模板,以PCR法扩增Fba1蛋白的全长DNA序列,与克隆载体pMD18-T连接,并转化E.coli JM109;经测序验证后,提取重组克隆质粒,双酶切获得目的基因,再与原核表达载体pET28a(+)连接,转化E.coli BL21(DE3),筛选重组表达质粒;用异丙基硫代-β-D-半乳糖苷来诱导重组Fba1蛋白进行表达;以抗his6标签的鼠单克隆抗体和血培养阳性患者的血清分别进行Western blot分析,鉴定该重组Fba1蛋白的抗原性,用TALON金属亲和层析柱纯化重组蛋白。用重组Fba1作包被抗原,建立检测相应抗体的ELISA法,确定cut off值,并考察该方法的精密度和特异性。用所建立的方法检测临床各类念珠菌血症患者和定植感染者;另外,选取菌血症患者和健康人的血清作为对照。结果:获得白念珠菌Fba1全长基因,测序结果证明克隆的Fba1基因序列与GenBank中公布的全长序列完全一致。构建重组表达载体pET28a(+)/Fbal,转入大肠杆菌,经IPTG诱导后,获得高效表达的可溶性重组融合蛋白。经患者血清Western blot鉴定,表明重组蛋白有良好的抗原性。以重组Fba1抗原建立的ELISA法精密度良好,批内误差(CV%)为1.81%,批间误差14.85%;将抗原预先加入血清做阻断试验,阻断率达89.7%,证实此法对Anti-Fbal抗体具有特异性。依据ROC曲线,选择吸光度(A)值0.61作为cut-off值。抗Fba1抗体检测在念珠菌血症患者中的敏感性为74.5%(82/110),特异性为92.8%(322/347),两者有明显差异(p<0.001)。结论:国内首先成功克隆了白念珠菌Fba1基因并在原核细胞中获得了高效表达;建立了敏感性、特异性及精密度均较好的检测anti-Fbal抗体的ELISA法,临床初步应用结果证明,该法对IC具有诊断价值。
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