張靜 上海交通大學(xué)
三磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)具有多種生物學(xué)活性,參與糖酵解等多種生化反應(yīng),通常存在于細(xì)菌的胞漿內(nèi);作為細(xì)菌表面蛋白,可吸附纖維蛋白酶、纖連蛋白、肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白等宿主蛋白。目前,已證實(shí)化膿鏈球菌(S.pyogenes)、無(wú)乳鏈球菌(S.agalactiae)、肺炎鏈球菌(S.pneumoniae)的表面天然存在 GAPDH。SS2表面存在 GAPDH,且具有粘附活性,對(duì)細(xì)菌的感染和入侵有重要作用。
二氫硫辛酰胺脫氫酶(Dihydrolipoamide dehydrogenase, DLDH)又稱硫辛酰胺脫氫酶或二氫硫辛酸脫氫酶,屬于 pyridine nucleotide disulfide oxdoreductasefamily,這個(gè)家族還包括谷胱甘肽還原酶,汞還原酶,硫氧還蛋白和錐蟲胱甘肽還原酶。該生物催化劑早期從豬心肌中提取,產(chǎn)品又呈現(xiàn)為黃綠色的熒光蛋白質(zhì),故被稱為心肌黃酶。本文中,豬鏈球菌的二氫硫辛酰胺脫氫酶最早由張煒等于 2007 年利用免疫蛋白質(zhì)組學(xué)的方法鑒定出,故依據(jù)其文中名稱,稱此蛋白為 HM6。
多種真核生物和原核生物的二氫硫辛酰胺脫氫酶已被分離得到,原核生物中大腸桿菌是研究較多的,在真核生物中包括酵母和哺乳動(dòng)物的均被廣泛研究,其中,豬心的二氫硫辛酰胺脫氫酶是研究最深入的酶。在臨床上,鑒于二氫硫辛酰胺脫氫酶是一種重要的生物還原劑,參與生物還原劑類藥物的活化并對(duì)其毒性揮發(fā)是非常關(guān)鍵的,因此,二氫硫辛酰胺脫氫酶的酶活性方面的應(yīng)用備受關(guān)注。
此外,二氫硫辛酰胺脫氫酶還具有較強(qiáng)的免疫原性。在腦膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis)中,DLDH 被推測(cè)具有運(yùn)輸糖類的功能,且被檢測(cè)出具很高免疫原性。
纖連蛋白/纖連蛋白結(jié)合蛋白(Fibronectin-and-fibrinogen-bining protein, FBP)存在于所有的 SS 血清型中(除了 32 及 34 型),且在 SS2 強(qiáng)毒株、弱毒株和無(wú)毒株中同時(shí)存在。該蛋白位于細(xì)菌表面,大小為 63kDa,它與格登鏈球菌(streptococcus gordonii)fbps 及化膿鏈球菌 fbp54 同源。FBP 作為免疫保護(hù)性抗原在其他革蘭氏陽(yáng)性菌中已有廣泛研究。賀寬軍等的研究證實(shí),金黃色葡萄球菌中的 FBP 是一種重要的抗原,在金黃色葡萄球菌亞單位疫苗研制中占有重要地位。2002 年 de Greeff A 等將 SS2 FBPS 的完整基因 fbps 轉(zhuǎn)入大腸桿菌質(zhì)粒中進(jìn)行表達(dá),表達(dá)產(chǎn)物經(jīng)提純復(fù)性后每次取 50 ug 蛋白免疫兔子,3 次免疫后收集血清進(jìn)行免疫檢測(cè),可以檢測(cè)到 FBPS 抗體的存在,證明 SS2 的纖粘蛋白有很好的免疫原性,其基因可用于基因工程疫苗的構(gòu)建。劉麗娜等應(yīng)用反向疫苗學(xué)的原理,探討研制 SS2 組分疫苗的可行性,其根據(jù) SS2 全基因組序列和功能注釋的結(jié)果,通過(guò)生物信息學(xué)方法進(jìn)行全面分析與預(yù)測(cè),選定包括 FBP 在內(nèi)的 25 個(gè)抗原候選分子。以 SS2 人源分離株 05ZYH33 為模板,克隆 1700bp 的 fbp基因,表達(dá)純化 FBP 蛋白,研究其免疫學(xué)活性,結(jié)果顯示,重組 FBP 能與感染SS2 的人血清發(fā)生特異性結(jié)合,具有較好的免疫反應(yīng)原性。
豬鏈球菌谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase, GDH)的核酸序列分析表明,它包括一個(gè)開放性閱讀框,編碼 448 個(gè)氨基酸殘基,分子量為 48.8kDa。核酸雜交結(jié)果表明 GDH 基因在所有 SS2 內(nèi)是保守的,將這段基因克隆表達(dá),提純?nèi)诤系鞍字苽涞亩嗫鼓芘c其他分離株中分子量相同的蛋白反應(yīng),說(shuō)明此基因表達(dá)的蛋白具有免疫原性。在麻風(fēng)桿菌、嗜肺軍團(tuán)菌等病原菌中,熱休克蛋白 GroEL具有強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)性,也是主要的免疫原,葛君克隆表達(dá) SS2 四川分離株 SC-19 的 5 個(gè)熱休克蛋白基因 GroEL、Dnak、GrpE、Hsp33、GroEs,并研究了 GroEL(hsp60)、Dnak(hsp70)表達(dá)蛋白對(duì)小鼠的免疫保護(hù)作用,相對(duì)保護(hù)率為分別 25.5%、12.5%,對(duì)小鼠并無(wú)有效的保護(hù)力。
