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传染病是由各种病原体所引起的能够在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一类疾病。引发传染病的病原体大部分是细菌和病毒等微生物。对于病原体感染所导致的传染病最为有效的防治手段包括为易感人群(易感动物)接种疫苗与抗生素疗法。 猪链球菌(Streptococus suis)是一种严重危害人类健康的新兴人畜共患的细菌性传染病病原。目前,针对猪链球菌病的防治手段主要是使用抗生素治疗,但是随着临床上耐药菌株的逐渐增多,亟需开发新型抗微生物药物,而寻找新的药物作用靶点则是药物开发的关键环节。在细胞分裂过程中,任何干扰作用都会对细菌的生命活动产生至关重要的影响,甚至导致子代细菌的死亡。因此,重要的参与细胞分裂周期的蛋白无疑是未来抗生素研发和设计的重要药物作用靶标。本研究首次报道了2型猪链球菌葡萄糖酸-5-脱氢酶(Ga5DH)参与猪链球菌的细胞分裂过程,是细胞正常分裂的先决因子。在本研究中,我们将ga5dh基因在猪链球菌基因组中敲除掉,通过观察细菌表型,我们发现Ga5DH对于2型猪链球菌的生长以及维持其正常的菌体形态具有重要作用。突变株的超微结构显示,△ga5dh突变株细胞变得粗大,有的呈香肠状,细胞两极变圆。并且,在突变株△ga5dh中出现细胞中隔定位异常的现象。由此现象我们推断Ga5DH的缺失能够导致细胞中Z环定位异常,这个现象提示我们Ga5DH可能在细胞中部通过与FtsZ相互作用而调节Z环正确定位。体外结合实验以及在突变株△ga5dh中FtsZ亚细胞定位的改变也有力的支持了这个结论。另外,本研究室曾经成功解析过Ga5DH的晶体结构,因此我们期待通过生物功能试验证实Ga5DH具有成为未来开发新型抗链球菌药物作用靶点的重大潜力。 威胁人类健康的另外一种很重要的传染病是流行性感冒。HA(血凝素,Hemagglutinin)是流感病毒表面的糖蛋白。HA蛋白是流感病毒的主要抗原之一,其抗体能够中和流感病毒的感染,是主要的保护性抗体。现行流感疫苗多是依赖其产生的特异性抗体而发挥抗流感病毒的作用,由于流感病毒流行毒株变异频繁,使得流感病毒能够逃避已有的抗体,因此每年的疫苗生产需要根据上一个流行季节的优势毒株及时更换,否则免疫效果就无法保证、甚至无效。如何设计有效的针对不同亚型的流感病毒株,以及能够更广泛地预防各变种的流感病毒疫苗成为疫苗研发的难点和重点所在。在本研究中,我们利用大肠杆菌表达系统成功的表达了流感病毒A/California/04/2009(H1N1) HA蛋白的头部区蛋白HA57-264,该蛋白在大肠杆菌中是以包涵体的形式表达。利用稀释复性的方法,我们得到了大量的可溶性蛋白HA57-264。为了验证复性所得到的可溶性蛋白是否能够完成正确的折叠,我们将复性后的HA57-264进行蛋白结晶,并获得了HA57-264的晶体。采用单波长反常色散方法进行结构解析。HA57-264蛋白的二级结构显示HA57-264在复性过程中能够完成正确折叠,并且在该蛋白上的5个抗体结合表位(Sa,Sb,Cb,Ca1,Ca2)与全长HA的结构相同。将HA57-264蛋白分别与弗氏完全佐剂和弗氏不完全佐剂混合乳化,通过皮下多点注射的方法免疫4~6周龄SPF级雌性BALB/c小鼠,而后用106EID50的同源毒株A/California/04/2009(H1N1)进行攻毒,根据小鼠体重的变化评价疫苗组的免疫效果。动物保护实验结果证明该蛋白能够保护小鼠抵抗同源毒株的攻击。