2024年1月12日发(作者:)

34

中国兽医杂志2020年(第56卷)第11期Chinese

Journai

of

Veterinao

MedicineAMA1蛋白

i隆抗体的制备及其

鉴定罗伏兵1

,刘晓冬J梁琳2

,刘贤勇3,徐发荣1

,沈光年1

,马志军J索勋3,汤新明2(1.北京市动物疫病预防控制中心,北京大兴102629

&

2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京海淀100193

3.中国农业大学动物医学院,北京海淀100193)摘要:为了研究巨型艾美耳球虫顶膜抗原1(

AMA1)的细胞定位及功能,制备了抗AMA1的单克隆抗体并进行了鉴定$

首先,用大肠杆菌(DE3)表达了巨型艾美耳球虫AMA1蛋白,蛋白经纯化后免疫小鼠,测定小鼠血清中AMA1抗体滴度$然

后进行杂交瘤细胞的制备和克隆筛选,获得了

16株分泌产生AMA1抗体的杂交瘤细胞株。最后用免疫印迹和间接免疫荧

光试验对

单克隆抗体进行

$结果显示, 为21和34的杂交

生的抗体可识别巨

球虫可溶性抗原中的AMA1组分;编号为34和35的抗体与巨型艾美耳球虫子抱子反应后,荧光信号集中于子抱子的顶质体和细胞膜

部位。本试验制备的抗AMA1的单克隆抗体,为巨型艾美耳球虫生物学和免疫学研究提供了科学依据$关键词:巨

球虫;顶膜抗原1;单克隆抗体;免疫印迹;免疫荧文献标志码:A

中图分类号:R382.

3+2

文章编号:0529-6005(2020)

11—0034—03Preparation

and

Application

of

Monoclonal

Antibodies

against

Apical

Membrane

Antigen

1 of

Eimeria

maximaLU0

Fu-bing1,LIU

Xiav-dong1,LUNG

Lin2,LU

Xian-yong3,XU

Fa-ong1,

SHEN

Guang-nian1,MA

Zhi-jun1,SU0

Xun3,TANG

Xin-ming2(

gCenteoeooAnimaeDiseaseContooeand

Poeeention

Beiiing102629

China

uteoeAnimae

Sciences

,Chinese

Academy

of

Agriculturai

Sciences

,Beijing

100193

,China

3.

Colleye

of VeterinaoMedicine

ChinaAgoicuetuoaeUnieeosity

Beiiing100193

China)Abstracr:

To

study

the

cellular localization

and

function

of

apicai

membrane

antigen

1

(

AMA1

)

of

Eiperic

maxica,monoclonai

antibodies

ayainst

AMA1

were

prepared

and

identified.

The

mice

were

irnmunized

with

recombinant

AMA1

protein

expressed

by

E.

coli

(

DE3

).

Then,hybridoma

celt

preparation

and

clonai

screening

were

performed,and

16

hybridoma

celt

Ones

producing

AMA1

an­tidodies

were

obtained.

my,the

monoclonai

antibodies

were

identified

by

Western

Blot

and

indirect

iRmunoXuorescenco

assay.

The

results

showed

that

the

antibodies

produced

by

the

hybridoma

celt

Ones

numbered

21

and

34

could

recognize

the

native

AMA1

of

the

E.

maxima

soluble

antigen.

The

antidodRs

numbered 34

and

35

oacted

with

E.

maxima

sporozoites

with

the

fuorescence

signai

concentrated

in

the

apicai

and

celt

membrane

of

the

sporozoite.

The

monoclonai

antibodies

ayainst AMA1

prepared

in

this

study

laid

the

foundation

for

the

biologicai

and

immunologicai

research

of

E.

words:

Eimeria

maxima

AMA1

monoclonai

antidody

Western

Blot

indirect

iRmunoXuorescenco

assayCorresponding

author:TANG

Xin-ming,E-maii

:

tangxinming@caas.

cn鸡球虫病是艾美耳球虫感染引起的严重危害鸡业的寄生,全球年因球

造成的损失

高达30

[1]$ 为组分的球

疫苗的风险。开发

高效的基因工程球虫病疫苗是

学界研究的热点。顶膜抗原!

Apicct

membrana

anti­gen,

AMA)

门生

分泌的I型跨膜数十年的应用历史,

收稿日期:2020—08—10影响鸡群生产性能,

区、跨膜区和胞外区组成$

AMA1蛋白门原虫中高度保守,

•入侵

平高[2],可能参与

$巨基金项目:北京市家禽产业创新团队(BAIC04-2020)作者简介:

163

.com(1978

-),男,高

兽医师,硕,主要从事动物疫病诊断及综合防治技术方面的研究,E-maii:

fubingluo

@

通讯作者:汤新明,E-mail:

tanyxinming@

caas.

cn球虫AMA1

(EmAMA1)被认为是免疫原性较好的

保护性抗原,具备开发成为亚单位疫苗的潜能[3]

$

因此,深入解析EmAMA1的生物学和免疫学功能

重要

$单克隆抗

高特异性、均一

Chinese

Journai

of

Veterinaa

Medicine性以及方便生产的特点,是病原学或血清学检测

技术、感染与免疫机制等研究的主要工具之一。

本试验旨在构建一/多株抗EmAMA1的单克隆抗

体,为EmAMA1基因功能和应用研究提供科学

依据$1材料与方法1-1试验材料 巨型艾美耳球虫北京株(中国农

业大学动物医学院保存);SP2/0骨髓瘤细胞;次黄

瞟吟-氨甲蝶吟-胸腺嚏睫核2

HAT);

HRP标记的

山羊抗小鼠

IgG;

SBA

Clonotyping

System-HRP;

BALB/c雌性小鼠(购自北京华阜康生物科技股份

有限公司)。1.2

动物免疫

利用PCR从pSDEP2AAMA1S[4]

扩增EmAMA1序列后,连接至pEt28a载体,转化至

DE3菌株进行蛋白的诱导表达。获得大肠杆菌重

组表达的EmAMA1蛋白,纯化后,按每只100

$g(加

弗氏完全佐剂)颈背部皮下多点注射免疫4只

BALB/c雌性小鼠;间隔2周后,以相同操作进行加

强免疫,剂量为每只小鼠30

$g蛋白(加弗氏不完全

佐剂),加强免疫3次。于最后1次免疫后第10天,

眼眶取血,分离血清。用间接ELISA方法检测小鼠

血清中EmAMA1的抗体效价$1.3抗体检测

以纯化的EmAMA1

(0.

1

$g/孔)

包被96孔酶标板,4

k过夜;每孔加200

$L脱脂乳

封闭液,37

k封闭2

h;每孔加入小鼠血清(不同稀

释度)或细胞培养上清,每孔100

$L,37

k孵育1

h;

加入HRP标记的山羊抗小鼠IgG(

1:

20

000倍稀

释),100

$L/孔,37

k孵育1

h;加入TMB底物溶

液,100

$L/孔,避光显色5

min左右;每孔加入

2

moIL

H2S04,100

$L/孔,终止反应。用酶标仪

测定双波长(0D450

nm

,

0DaQ

nm),记录保存数据$1-4杂交瘤细胞株的建立依据单克隆抗体的制

备步骤进行。简言之,抗体滴度符合要求的小鼠(4

号小鼠),腹腔注射50

$g蛋白,进行加强免疫。免疫

后3

d取小鼠脾脏,制备脾细胞,将脾细胞与SP2/0

细胞按比例混合,按照PEG法进行细胞融合。融合

完的细胞均匀倒入30个半固体培养基(含HAT),

置37k、5%

CO?培养箱中进行筛选培养。每个培

养基分别挑93个克隆培养在铺满胸腺细胞的96孔

板中,3

d后,按1.

3所述方法筛检分泌特异性抗体

的阳性孑L,得到阳性杂交瘤细胞株;用“

AMA1

His标签”包板,做第2次筛选;将2次筛选出来的

阳性细胞株进行亚类鉴定,得到IgG类型阳性杂交$中国兽医杂志2020年(第56卷)第11期

351-5单克隆抗体的纯化与鉴定

选择其中的3株

阳性杂交瘤细胞按体内腹水法进行大量制备,送至

北京华大蛋白质研发中心有限公司进行蛋白质纯

化,SDS-AGE以及ELISA检测抗体纯度及亲和常

数,分装后冻存于-80

k

,备用$1-6单克隆抗体的初步应用1.6.1单克隆抗体与全虫抗原的反应性检测用

巨型艾美耳球虫全虫抗原进行SDS-PAGE电泳,通

过半干转印法将蛋白转印到PVDF膜上,封闭后,取

稀释(1:

5

000

)的腹水作为一抗进行Western

Blvi检

,

AMA1

异反应性$1-6-

2单克隆抗体检测EmAMA

1在巨型艾美耳球

的表

的巨

球提取子抱子,取稀释(1:2

000)的腹水作为一抗进行

间接免疫荧光试验,分析单克隆抗体与虫体天然抗

原的结合特性与检测EmAMA1在子抱子阶段的表

与分

$2结果2.1获得分泌抗EmAMA1抗体的杂交瘤细胞株

小鼠经重组EmAMA1蛋白免疫后,产生了针对

EmAMA1的特异性抗体(见中插彩版图1),选取4

号小鼠再次进行加强免疫。取免疫后小鼠脾细胞

和SP2/0骨髓瘤细胞融合后,经第1次阳性筛选,获

47

性杂交

2

选,

得到19株阳性杂交瘤细胞株。将筛选出来的19株阳

性细胞株进行亚类鉴定,得到16株IgG类型阳性杂

交$2.2单克隆抗体与巨型艾美耳球虫可溶性抗原特

异性反应

抗原

SDS-PAGE分

,

得的

16

单克

进行免疫印

验。结果显示,编号为21与34的单克隆抗体与全

虫抗原反应后,出现清晰的目的条带(约60

kDa),

说明这2株单克隆抗体均能够识别巨型艾美耳球虫

异性的

EmAMA1

组分(

2)$2.3

EmAMA1在巨型艾美耳球虫子抱子的表达分

布为了验证获得的单克隆抗体能否识别巨型艾

美耳球虫EmAMA1抗原,进行了间接免疫荧光试

验$

结果显

,

得的

16

单克

,

编号为34和45的单克隆抗体能够识别巨型艾美耳

球虫子抱子的AMA1,在顶质体和胞浆中检测到特

异性的荧光信号(见中插彩版图3)$结果表明,编

号为34和45的单克隆抗体与EmAMA1具有良好

反应性,为研究EmAMA1蛋白的表达分布及免疫学

性提

学依

$

36

中国兽医杂志2020年(第56卷)第11期Chinese

Journal

of Veterinaro

MedicinekDa2

1007002

5

9

12

19

20

22

23

25

27

32

34

38

21

44

45图2利用免疫印迹试验筛选与巨型艾美耳球虫可溶性蛋白反应的抗EmAMAI单克隆抗体Fig.

2

Selectinn

of

monoclonal

antibodins

against

EmAMAI

that

reacted

with

native

"

maximasoluble

antigens

by

Western

Blot3讨论4结论本文筛选获得了

16株抗巨型艾美耳球虫

AMA1蛋白的单克隆抗体,其中2株(编号为21和

34)能够与巨

本文

得了

1

抗巨 球

AMA1蛋白的单克隆抗体,可用于后续EmAMA1基因功能

球虫可溶性抗原发生特异性和免疫学的研究$参考文献:(1

]

反应;2株(编号为34和45

)能够用于检测

EmAMA1在子抱子阶段的表达与分布$初步证实

编号为34的单克隆抗体可用于后续EmAMA1基因

功能和免疫学的研究。顶复门原虫种类繁多,包括疟原虫、弓形虫、巴

Blake

D

P,

Clark

E

L,

Macdonald S

E

,

el

ak

Population,

genetic,and

antiaenic

diversity

of

the

apicomplexan

Eimeria

tenella

and

theiv

relevanco

to

vaccine

development(J].

Proc

Nati

Acad

Sci

U

S

贝斯虫、艾美耳球

$与疟原虫和弓形虫相比,,其原因在于(2]

A,2015,112(38)

:E5343—y

M

W,Smith

A

L,Tomley

F

M.

The

bioloaa

of

avian

Eimei-因功能的研究相对

ia

with

an

emphasis

on

their control

by

vaccination

(J

].

Adv

Para-

一是艾美耳球虫尚不能进行有效的体外培养,导致

sitol,2005

,60

:285—330.(3

]

反向遗传

平台效率极低(5); 对Blake

D

P,

Billington

K J,

Copestake

S

L,

el

ak

Genetic

mappingidentifies

novd

highly

protective

antiaens

for

an

apicomplexan

par­美耳球虫研究的一些工具或试剂,比如单克隆抗体

相对。已报道的研究中,

抗体主要集中于

球虫的

球单克隆,其[4]

asite [

J]

.PLoS

Pathov,2011,7(2)

:

X,Wang

C,Liang

L,e^

ak

Co-irnmunization

with

two

recom­binant

Eimeria

tenella

lines

expressing

inimunoprotectivv

antiaens

他细胞器或虫种的单克隆抗体极少(5V)$巨

「美

耳球虫是7种鸡球虫中免疫原性强的虫种,经口免

of

E.

maxima

elicits

enhanced

protection

against

E.

maxima

in­疫5个抱子化的卵囊即可产生免疫力(2)$研究表

fection

[J

].

Parasite

Vectors

,2019

(

1 )

:347.[5

]

明,巨型艾美耳球虫AMA1蛋白为其保护性抗原之

Tang

X,

Liu

X,

Suo

X.

Towards

innovative

desian

and

application一,基于EmAMA1的DNA或重组蛋白亚单位疫苗

of

recombinant

Eimeria

as

a

vaccine

vector

[

J

].

Infect

Immun,

2020,88(5)

:e00861—19.[6]

能够为鸡群提供部分抵抗巨

免疫保

球虫感染的(3,5)$

球为疫苗

表Huang

X,Zou

J,Xu

H,el

ak

Transeenic

Eimeria

tenella

express­ing

enhanced yellow

fluorescent

protein

targeted

to different

cellu­达EmAMA1的重组球虫同样能够提供一定的免疫

lar

compartwents

stimumted

dichotomic

Onmune

responses

in

chickens[

J].

I

Immunol,2011

,187(7)

:3595-3602.保护力(4)$

球虫激发

生的免[7]

疫应答及保护性免疫的分子机理仍不清楚。本文

Zhao

N,

Ming

S,

Lu

Y, el

ak

Identification

and

application

of

epitopes

in

EtMIC1

of

Eimeria

tenella

recoonized

by

the

mono­clonal

antibodies

1-V1

and

1-H2

[

J

].

Infect

Immun,

2019

,

87

(11

):e00596

—19.制备了针对EmAMA1的单克隆抗体,为研究巨型艾球虫激发宿主产生免疫应答的机理提供了科

学依据$

Chinese

Oournal of

Veterinary

Medicine中国兽医杂志2020年(第56卷)第11期《巨型艾美耳球虫AMA1蛋白单克隆抗体的制备及其功能鉴定》图版(作者:罗伏兵,汤新明等,正文见第34:

36页)2.0

r200

400

800

1

600

3

200

6

400

12

800

25

600

51

200

102

400

空白

阴性血清稀释倍数Serum

dilution

factor图1

加强免疫后小鼠血清中EmAMAI特异性抗体水平Fig.

1

Recombinant

EmAMAI

specific

antibody

titet

in

serum

after

the

3rd

boosi

immunizatinnanti-EmAMA

1(34)DAPIM■c

UrL__Lr__DAPIanti-EmAMA

1(34)BrightOverlay■■indirect

immunofluorascent

assay

(Bar

=

5(jim)图3利用间接免疫荧光试验筛选与巨型艾美耳球虫子苞子反应的抗EmAMA1单克隆抗体(标尺=5

^m)Fig.

3

Seloctinn

of

monoclonal

antinodins

against

EmAMA1

that

raacted

with

E.

maxima

sporazoites

by