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霍乱毒素小知识
霍乱毒素(CT)是霍乱弧菌的主要毒素,CT有A亚单位和B亚单位,5个CTB与1个CTA以氢键和盐桥连接在一起,形成紧凑而稳定的AB5圆筒状六聚体蛋白。CT被认为是最有效的口服免疫原之一。口服CT不但可以使机体产生针对CT的免疫反应,而且可以增强与CT同时给予的其他抗原的免疫反应。
CT产生佐剂效应的机制可能是:
CT可以增强肠粘膜的通透性,从而增加抗原的摄入量;
CT选择性诱导以Th2为主的免疫反应,从而增加特异性黏膜IgA抗体的产生;
CT可诱导IL-4和IL-5显著提高,而IL-2和IFN-gamma水平无明显变化。
霍乱毒素B亚单位
A亚单位是霍乱毒素的活性部分,B亚单位是与受体结合部位。
CTB基因序列长约380bp,一共编码124个氨基酸。对CTB基因编码的124个氨基酸序列进行的分析表明,前17个氨基酸具有明显的疏水性,形成一个alpha螺旋和一个beta折叠。第21位的Gly和Thr亲水性较强,露于分子表面,有利于信号肽酶的切割。
CTB具有很强的免疫原性,能够有效刺激小肠产生黏膜IgA和血清IgG抗体,具有加强抗原表位抗原性的特点。是目前用的最多的黏膜免疫佐剂之一。
CTB有明显的促进抗原通过黏膜屏障、加强抗原被DC和其他抗原提呈细胞的提呈作用、增强异质性T细胞分泌TGF-beta。
CTB亚单位能与有核细胞的细胞膜上的神经节苷脂(GM1)结合,基于这一原理,CTB可以选择性地被富含神经节苷脂的GM1的神经细胞摄取,从而特异性地标记神经细胞。
CTB的应用:
免疫佐剂
口服免疫蛋白
霍乱毒素疫苗的开发
神经元示踪
作为膜生物学工具-膜组织探针
感应和诱导膜弯曲
应用实例
神经元示踪
研究者将CTB结合荧光素488注射到大鼠腓肠肌,CTB结合荧光素594注射到大鼠胫前肌。研究标记神经元的最适观察时间。结果表明进行逆行示踪后3-7d后观察到神经元的最佳状态。
图1:AF488-CTB标记的运动、感觉和交感神经的分布神经元(注射后第3天)
免疫佐剂
1-在幽门螺杆菌的研究中,使用CTB-UE作为免疫原进行预防性免疫和治疗性免疫实验。结果表面CTB-UE能诱导小鼠产生针对幽门螺杆菌特异性和高水平的抗体。
图2:多表位疫苗设计CTB-UE
2-西尼罗河病毒(WNV)的疫苗研究,研究者使用非毒性WNV DⅢ-CTA2/B作为免疫共刺激剂。将CTA2/B与WNV DⅢ混合液、WNV DⅢ、CTA2/B作为其他实验组在小鼠中进行研究。结果表明,DⅢ-CTA2/B能够有效诱导特异性体液免疫并促进同种型转换为IgG2。
图3:免疫小鼠血清补体介导的杀菌实验
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