自身免疫抗體噬菌體庫的構(gòu)建及初步鑒定
本文選題:自身免疫性疾病 + 噬菌體抗體庫 ; 參考:《第二軍醫(yī)大學(xué)》2009年碩士論文
【摘要】: 研究目的: 自身免疫性疾病(autoimmune diseases, AID)是指機(jī)體對自身抗原發(fā)生免疫反應(yīng)而導(dǎo)致自身組織損傷所引起的疾病,是一類較常見的難治病。其突出特點是患者體內(nèi)產(chǎn)生高滴度自身抗體,并通過免疫復(fù)合物等途徑,產(chǎn)生針對自身組織的免疫病理性損傷,累及一個或全身多個器官、系統(tǒng)。自身免疫病發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜,涉及因素眾多。一般認(rèn)為以免疫活性細(xì)胞數(shù)量和功能的失常,導(dǎo)致免疫功能紊亂,從而產(chǎn)生大量自身抗體為主要機(jī)制,但具體機(jī)制并不明確。因而自身抗體的研究往往成為對自身免疫性疾病研究的關(guān)鍵點和切入點。 目前,自身免疫病的診斷手段非常有限,主要是在結(jié)合臨床的基礎(chǔ)上,依賴實驗室檢查,在AID患者體內(nèi)檢測到一種或多種高效價的自身抗體為診斷該病的重要依據(jù)。自身免疫病缺乏特異的早期診斷指標(biāo)及特效的治療藥物,這都直接影響了疾病的診斷和治療。因此,獲得純化的可以滿足不同需要的高親和力、高特異性自身抗體對于研究自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制及臨床診療都具有非常重要的價值。 抗體的制備工藝歷經(jīng)100多年的發(fā)展,經(jīng)歷了從多克隆抗體、單克隆抗體到人源化抗體的不同階段。在人源單克隆抗體的制備技術(shù)中,噬菌體抗體庫技術(shù)是迄今發(fā)展最成熟、應(yīng)用最廣泛的抗體制備技術(shù)之一。利用此技術(shù),外源蛋白或多肽的基因與噬菌體外殼蛋白的基因融合,外源產(chǎn)物表達(dá)在噬菌體的表面,從而實現(xiàn)了基因型與表現(xiàn)型的完美統(tǒng)一。目前,國內(nèi)外已成功構(gòu)建了針對乙肝病毒、腫瘤細(xì)胞等多種抗原的噬菌體抗體庫,并從中篩選得到具有較高親和力和特異性的抗體,潛藏著巨大的應(yīng)用價值。 本課題采用噬菌體抗體庫技術(shù),以50多例自身免疫病患者的外周血淋巴細(xì)胞為原料,構(gòu)建出自身免疫性疾病的噬菌體抗體庫,并以確定的自身抗原dsDNA作為固相抗原,從抗體庫中篩選、富集出相關(guān)抗體,以鑒定所構(gòu)建抗體庫的有效性,為進(jìn)一步利用該抗體庫篩選出不同需要的抗體及其功能研究提供平臺。 研究方法: 1.從55名自身免疫性疾病患者(包括SLE、RA、強(qiáng)直性脊柱炎、干燥綜合征、PBC等)外周血中分離出單個核細(xì)胞,抽提總RNA,反轉(zhuǎn)錄生成cDNA,以內(nèi)參GADPH驗證混合cDNA的質(zhì)量; 2.以上述cDNA為模板PCR擴(kuò)增輕鏈和重鏈基因; 3.挑取XL1-Blue的單克隆菌落,采用Hepes法制備感受態(tài)細(xì)胞; 4.將輕鏈基因克隆入pComb3Hss載體以構(gòu)建輕鏈庫; 5.將重鏈基因載入重組輕鏈庫,構(gòu)建組合文庫H+L+pComb3Hss; 6.將組合文庫轉(zhuǎn)化大腸桿菌XL1-Blue,加入輔助噬菌體M13KO7,隨機(jī)的組合文庫表達(dá)于噬菌體表面,完成噬菌體表面展示; 7.用商品化anti-dsDNA ELISA試劑盒,對噬菌體抗體進(jìn)行4輪親和富集,測定抗體庫滴度; 8.間接ELISA法鑒定4輪淘選后的噬菌體抗體,提取陽性克隆的的噬菌粒,切除gIII片段,自連接后轉(zhuǎn)化XL1-Blue,以IPTG誘導(dǎo)可溶性Fab片段的表達(dá); 9.分別用anti-dsDNA和anti-U1RNP檢測試劑盒對制備好的Fab片段進(jìn)行ELISA檢測,鑒定其抗原特異性。 結(jié)果: 1.抽取總RNA 7-10ug,抽提的RNA質(zhì)量可靠,經(jīng)GADPH驗證的cDNA質(zhì)量可靠; 2. PCR擴(kuò)增了大小為660bp的輕鏈κ、λ基因及重鏈Fd基因,并成功構(gòu)建了重組輕鏈庫,菌落計數(shù)得輕鏈庫的庫容約4×105,酶切鑒定重組率為80%; 3.同法測得噬菌體抗體庫的庫容為6×106,酶切鑒定重組率為70%,PCR鑒定證明輕重鏈均已轉(zhuǎn)入,噬菌體抗體庫構(gòu)建成功; 4.用抗原固相法對噬菌體抗體庫進(jìn)行了4輪親和富集,第1輪洗脫的滴度為1.1×105,第2、3輪都較前有較大提高,第4輪產(chǎn)出率比第1輪加了218倍; 5.通過固相化抗原吸附法篩選獲得2個陽性克隆,切除gIII基因,實現(xiàn)了可溶性Fab片段的表達(dá); 6.間接ELISA法檢測顯示6株Fab片段克隆均呈dsDNA陽性,U1RNP陰性,證實獲得的可溶性抗體Fab片段具有特異性抗原結(jié)合活性。 結(jié)論: 利用自身免疫性疾病患者的外周血單個核細(xì)胞制備了混合cDNA,并在此基礎(chǔ)上成功構(gòu)建了自身免疫性疾病的噬菌體抗體庫,經(jīng)親和富集后實現(xiàn)了抗體Fab段的可溶性表達(dá),并具有較強(qiáng)的抗原特異性,因此該抗體庫的建立為進(jìn)一步篩選出其他高親和力的自身抗體及其功能研究打下了基礎(chǔ),提供了良好的庫源。
[Abstract]:Purpose of study :
autoimmune diseases ( AID ) refers to the diseases caused by autoimmune diseases caused by autoimmune diseases of the organism , and is a common refractory disease . The prominent feature is that a high titer self - antibody is generated in the body of the patient , and a plurality of organs and systems are generated aiming at the autoimmune diseases of the self - tissues through an immune complex and the like .
At present , the diagnosis method of autoimmune diseases is very limited , mainly based on the combination of clinic , relies on laboratory tests , and detects one or more high - potency self - antibodies in AID patients as an important basis for the diagnosis of the disease .
In the preparation technology of human monoclonal antibody , the phage antibody library technology is one of the most mature and most widely used antibody preparation techniques .
The phage antibody library of autoimmune diseases was constructed by using phage antibody library technique . The phage antibody library of autoimmune diseases was constructed . The antibody library was screened and enriched from the antibody library by using the determined self - antigen DNA as the solid phase antigen . The antibody library was screened and enriched to identify the effectiveness of the antibody library .
Study method :
1 . Individual nuclear cells were isolated from peripheral blood of 55 patients with autoimmune diseases ( including SLE , RA , ankylosing spondylitis , dry syndrome , PBC , etc . ) , total RNA was extracted , cDNA was generated by reverse transcription , and the quality of mixed cDNA was verified by internal reference GADPH ;
2 . PCR amplification of light chain and heavy chain genes using the cDNA as a template ;
3 . taking XL1 - Blue monoclonal colony , preparing competent cells by Hepes method ;
4 . cloning a light chain gene into a pComb3Hss vector to construct a light chain library ;
5 . loading the heavy chain gene into a recombinant light chain library to construct a combinatorial library H + L + pComb3Hss ;
6 . transforming the combinatorial library into Escherichia coli XL1 - Blue , adding the auxiliary phage M13KO7 , and the random combination library is expressed on the surface of the phage to finish the surface display of the phage ;
7 . The phage antibody was subjected to four rounds of affinity enrichment and the antibody library titer was determined by commercial anti - dsDNA ELISA kit .
8 . The phage antibodies after 4 rounds of panning were identified by indirect ELISA , the phage antibodies were extracted from positive clones , gIII fragments were excised , XL1 - Blue was transformed after ligation , and the expression of soluble Fab fragments was induced by IPTG .
9 . The prepared Fab fragment was detected by ELISA and the specificity of antigen was identified by ELISA .
Results :
1 . Total RNA was extracted from 7 - 10ug , the quality of extracted RNA was reliable , and the quality of cDNA verified by GADPH was reliable ;
2 . PCR amplified the light chain kappa , lambda gene and heavy chain fd gene whose size was 660bp , and the recombinant light chain library was constructed successfully , the library volume of light chain library was about 4 脳 105 , and the recombination rate was 80 % .
3 . The library capacity of phage antibody library was 6 脳 106 , the recombinant rate was 70 % , and PCR identification demonstrated that the heavy chain was transferred and the phage antibody library was constructed successfully .
4 . 4 rounds of affinity enrichment were carried out on phage antibody library by using antigen solid phase method , the titer of the first round was 1.1 脳 105 , the second and third round were significantly improved , and the fourth round yield was 218 times higher than that of the first round ;
5 . Two positive clones were obtained by solid - phase antigen adsorption , gIII gene was excised , and the expression of soluble Fab fragment was achieved .
6 . Both Fab fragments of 6 Fab fragments were detected by indirect ELISA . The results showed that the Fab fragments of 6 Fab fragments were positive and U1RNPs were negative , and the Fab fragment of soluble antibody was confirmed to have specific antigen binding activity .
Conclusion :
The mixed cDNA was prepared by using mononuclear cells from peripheral blood mononuclear cells of patients with autoimmune diseases . The phage antibody library of autoimmune diseases was successfully constructed . After affinity enrichment , the soluble expression of antibody Fab fragment was realized .
【學(xué)位授予單位】:第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號】:R392
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