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蜱是一类以吸血为生的体表寄生虫,能传播人及动物许多病原体,是仅次于蚊子的第二大病原体传播媒介,这些病原体微生物包括致病细菌、真菌、病毒、立克次氏体、以及多种螺旋体和寄生原虫等。研究病原体在蜱体内的传播机制,有助于我们从媒介传播的角度进行蜱及蜱传疾病的防治。
病原体在蜱体内传播,必然与蜱的免疫系统发生相互作用。抗菌肽是蜱的先天性免疫系统中的一种效应分子,利用分子生物学的方法技术对抗菌肽的生物活性及功能进行探究,将为揭示蜱与病原体的相互作用带来新的途径,进而为研制抗蜱疫苗、新型生物制剂等奠定基础。
镰形扇头蜱是分布于我国南方的常见硬蜱。本实验室之前已通过构建镰形扇头蜱吸血前后雄蜱唾液腺的抑制消减杂交cDNA文库,克隆出与其他蜱种同源的抗菌肽基因,命名为M50和M200基因,并经过原核表达获得M50和M200重组蛋白,制得了鼠源抗血清,但原核表达产物可溶性差,进行生物活性的分析实验较为困难。因此,本研究对二个基因在昆虫细胞中进行重组表达,并开展活性分析的实验。
本研究将镰形扇头蜱体内的抗菌肽M50和M200基因利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统进行表达,即先将M50和M200基因克隆于杆状病毒转移载体pFastBaeHTA中,构建重组质粒pFastBacHTA-M50,pFastBacHTA-M200,然后转化E.coli DH5a感受态细胞,以含氨苄的LB平板筛选阳性克隆,酶切和PCR鉴定为阳性及测序正确后,再转化至E.coli DH10Bac感受态细胞中,经三种抗性培养及蓝白斑筛选,提取重组质粒Bacmid,分别命名为reBacmid-M50,reBacmid-M200。PCR鉴定为阳性后,转染单层Sf9昆虫细胞。在Sf9昆虫细胞中,重组Bacmid经过复制,表达及装配组装成为重组杆状病毒,将染毒后的细胞上清液继续感染新鲜的昆虫细胞,使得M50,M200重组蛋白表达。经SDS-PAGE和Western blot分析表明,带有His标签的重组M50和M200蛋白分子量分别约为15kDa,17kDa。重组M50,M200蛋白不仅能被抗原核表达的M50,M200蛋白的血清识别,也能被标签His单抗识别,且具有良好的生物活性和免疫学活性。间接免疫荧光试验表明重组蛋白存在于Sf9细胞胞浆中。虽然所得重组蛋白表达量不高,但经镍亲和层析,可在天然条件下可获得少量重组蛋白,并对M200重组蛋白的生物活性进行验证分析,结果表明M200重组蛋白对大肠杆菌,金黄色葡萄球菌等细菌的生长具有一定的抑制效果,同时在用重组M200蛋白进行酶活性抑制实验中,M200蛋白对胰凝乳蛋白酶酶活性的抑制率约16%,对弹性蛋白酶酶活性的抑制率约22%,以上结论为进一步研究和利用抗菌肽提供理论参考。