细菌菌蜕及其作为疫苗载体的研究

作者:储卫华 刊名:中华微生物学和免疫学杂志 上传者:苏胜利

【摘要】常规疫苗包括灭活苗和减毒苗.新型疫苗主要包括亚单位疫苗、基因缺失苗、核酸疫苗、重组活载体疫苗等.通过提纯方法,亚单位疫苗可以用于许多微生物疫苗的生产,然而,由于亚单位疫苗的免疫源性很低,所以往往需要添加免疫佐剂才能达到理想效果.

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2008年 4月第 28卷 第 4 Chin J Microbiol Immunol,Aoril 2008 . Vo1.28.No.4 细菌菌蜕及其作为疫苗载体的研究 储卫华 常规疫苗包括灭活苗和减毒苗。新型疫苗主要 包括亚单位疫苗 、基 因缺失苗 、核酸疫苗 、重组 活载 体疫苗等。通过提纯方法,亚单位疫苗可以用于许 多微生物疫苗的生产 ,然而,由于亚单位疫苗的免疫 源性很低,所以往往需要添加免疫佐剂才能达到理 想效果。核酸疫苗也需要很好的递送载体才能产生 有效免疫 。2O世纪 8O年代奥地利学者 Lubitz开始 对细菌菌蜕 (bacterial ghost)进行研究 。最初 ,人们 直接利用菌蜕作疫苗使用,后来,通过基因工程手段 对细菌进行改造 ,构建了各种重组细菌菌蜕疫苗 ,为 疫苗 的研发拓宽 了新 的思路 。 一 、 细菌菌蜕的形成 1.噬菌体 PhiX174 E蛋白的裂解功能 噬菌体裂解有两种基本模式 :依赖噬菌体溶菌 酶的入、'14等双链 DNA大噬菌体的裂解系统和不依 赖噬菌体溶菌酶的单链 DNA噬菌体 PhiX174及单 链 RNA噬菌体 MS2等小噬菌体的裂解系统。单链 DNA噬菌体 PhiX174等小噬菌体只编码跨膜孔形 成蛋白即穿孔素蛋白单一裂解基因,这类噬菌体并 不导致宿主细胞完全裂解 ,而是 引起细胞膜 出现孔 道造成细胞内容物流失 ,形成细胞壁几乎完好无损 的 “空壳细胞”。在噬菌体 PhiX174感染 G一菌的裂 解 中,基因 E被确认 为致死性裂解 基 因,编码一种 含 91个氨基酸的膜蛋白,该蛋白能够融合在 G一菌 的内外膜并使菌膜形成一个直径在 40~200 nm的 特异性跨膜通道。跨膜通道的形成使得 G一菌内外 渗透压发生改变,细胞内容物经由裂解孔道排出,形 成不含核酸、核糖体及其他组分的细菌空壳,但细菌 的内外膜结构仍保持完好 j。 2.细菌菌蜕 的形成 菌蜕是 G一菌被噬菌体 PhiX174的裂解基因 E 裂解后形成的完整细菌空壳 。经电镜观察 ,该特异 性跨膜孔道并不是在 细胞膜 上随机分 布 ,而是仅限 于细胞的中央和两端 ,而这种基因灭活过程不会引 作者单位 :210009 南 京 ,中 国药 科 大 学 生 命 科 学 与技 术 学 院 (Email:chuweihua2002@yahoo.com.on,电话 :025—83271323) . 科 技 快 讯 . 起细菌表面结构的任何物理化学变化,其内外膜结 构也保持 良好 (图 1)[2 3。 图 1 大肠 杆菌菌蜕扫描 电镜 照片 菌蜕的产生是通过对裂解基因 E的严格表达 调控实现的。PhiX174的裂解基 因 E可 以受控于多 个表达系统 ,如 pL/pR.ci857、LacpO.Laclq或 t0l等 , 其中应用最多的是在 pL/pR—ci857转录控制下实现 基因的可控表达 。最初 ,在 kpL/pR.ci857系统 中, 当温度低于 3O℃时,阻遏蛋白 ci857的表达能使基 因 E被 稳定 地抑 制 ;而 当高于 3O℃ 时 ,阻遏蛋 白 ci857因热失活而导致基因 E的表达 ,在 42℃时细 菌裂解能达 到最 佳状态 。由于裂解 前细 菌需 要在 3O℃培养,不利于菌体的繁殖,同时在温度由3O℃ 向42℃转变时,热冲击会对细菌表面的抗原决定簇 结构造成影响,所以人们便开始对温控系统进行优 化。通过基因定点突变技术,使 kpR启动子中操纵 基因的OR2的一个碱基由T诱变为 C(T c),突变 后的 kpR系统在 37℃的高温下

参考文献

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