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2024-07-29 作者:

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1004 !量sN != 38细胞与分子免疫学杂志(Chin J Cell Mol Immuno1)2007.23(11 ・论著・ 文章编号:1007—8738(2007)11—1004—03 HPV58 E6的基因克隆及I A-DQB1术03限制性T细胞表位分析 陈凌。,沈柱 ,伍津津。,张 菊 ,周 杨 ,范雪莉 ( 第三军医大学大坪医院野战外科研究所皮肤科重庆 ,400042; 第四军医大学西京医院皮肤科,陕西西安710032; 第四军医大学全军基因诊断研究所,陕西西安710032; Department of Medicine,University of Massachusetts Medical School,Worcester,MA 01605,USA)  Clone of I-IPV58 E6 gene and analysis of 后续相关实验中表位筛选、鉴定和多肽疫苗研制的候选对象。HI.A-DQB1木03 restricted T-cell epitopes CHEN Ling,SHEN Zhu ,删Jin-jin,ZHANG Ju, ZHOU 凡g,FAN Xue-li Department of Dermatology,Institute of Battle Surgery,Daping Hospital,Third Military MeScal Universiyt,Chongqing 400042, China 【Abstractj AnI:T0 clone HPV58 E6 gene and analyze the HLA・DQB1}03・restricted T celI epitopes 0n E6 protein. METHoDS:T0taI genome DNA was isolated fr0m a cervi. cal cancer sample.The HPV58 E6 gene was amplified by PCR and inseded into pGEM・T Easy vecl0r.The recombi. nant plasmid was identified by reslrjction endonuclease ana1. ysis and sequencing.HLA-DQB 1}03・restricted T celI ep ̄opes on E6 protein were predicted and analyzed by the position・specific scoring matrix,suppod vector machine the- ory and prediction algorithm for proteasomal cleavages. REslⅡ TS:A HPV58 E6 gene was successfully cloned and submitted to GenBank(ER)( 239).Epitope 47(FADLRIAY- RDGNPFA)and Ep ̄ope 102(RCIICQRPLCPQEKK)were theoretic HLA-DQB 1}03-restritced T celI ep ̄opes on E6 protein.CoNCLUsloN:These two epitopes could serve as candidates for screening and identification of the vaccine against HPV58 infection in the fu ̄her study. [Keywords]HPV58;E6;gene cloning;T cell epitope [摘要] 目的:克隆HPV58 E6的基因,并对其HLA-DQB1 03限制性T细胞表位进行分析。方法:从宫颈癌组织中提 取基因组DNA,通过PCR方法扩增HPV58 E6基因,常规方 法将目的基因插入pGEM-T Easy载体中。酶切和测序鉴定 后,利用位置特异性分数矩阵(PSSM)理论、支持向量机 (SVM)理论和蛋白酶体酶切位点预测算法分析HPV58 E6的 HLA.DQB1}03限制性T细胞表位。结果:成功克隆了1株 HPV58 E6基因(GenBank EF060239),表位47 FADLRIAY- RDGNPFA和表位102 RCIICQRPLCPQEKK理论上是其HLA- DQB1 03限制性T细胞表位。结论:这两个表位可望作为 收稿日期:2006—12—12;接受日期:2007一O1—18 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30572112,30600558) 作者简介:陈凌(1980一),女,重庆人,硕士 Corresponding au ̄or,E-mail:shenzhu@fmmu.edu.cn [关键词]HPV58;E6;基因克隆;T细胞表位 [中图分类号]Q781 [文献标识码]A 高危型人乳头瘤病毒(human papilomavirus, HPV)感染被认为是宫颈癌的主要致病因素。世界各 地高危型HPV的感染率区别较大,HPV58在亚洲地 区表现出不同寻常的流行状况。我国学者对HPV58 的研究已走在世界前列,研究表明HPV58 E6是最终 导致细胞发生恶性转化的关键环节,可作为发展 HPV相关宫颈癌及其癌前病变治疗性疫苗的理想靶 抗原…。另一方面,并非所有感染HPV58的妇女都 发展为宫颈癌,因此认为其他因素,包括遗传背景, 在宫颈癌的发生、发展过程中也可能起着促进作用。 我们以往的研究表明,HLA等位基因DQB1 03可 能与宫颈癌的发生具有相关性 。我们从宫颈癌组 织中扩增得到1株HPV58 E6基因,提交GenBank 后,获得编号EF060239,并对其HLA—DQB1 03限 制性T细胞表位进行了分析。 1材料和方法 1.1材料标本取自西京医院妇产科1例(38岁)宫颈癌患 者的活检组织,病理学检查确诊为腺癌Ⅱ级,按FIGO分期为 II a。DNA片段回收试剂盒(Concert Rapid Gel Extraction System)购自美国Gibco公司;克隆载体连接试剂盒(pGEM T Easy Vector System I)和质粒提取试剂盒(Wizard@Plus Mini- preps DNA Purification System)购自美国Promega公司;Taq DNA聚合酶和限制性内切酶购自TaKaRa公司;HPV58 E6基 因特异性引物根据标准序列(GenBank D90400),利用Prim- er5.0软件设计,由北京赛百盛公司合成,上游引物:5 -CG- GAGCTCACTATGTYCCAGGACGCAG..3,含Sac I酶切位点, 下游引物为:5 -GCAAGCTYCGTYGTYACAGGTYACACTYGTG- 3 ,含HindⅢ酶切位点。 1.2方法 1.2.1软件和服务器DNAMAN 4.0;BLAST服务器(http:// www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/);Banklt服务器(http://www. ncbi.nlm.nih.gov/BankIt/)Rankpep服务器(http://www.mi- foundation.org/Tools/rankpep.htm1);PAProC服务器(http:// www.paproc2.de/paproc1/paproc1.htm1);NetChop 3.0服务器 (http://www.cbs.dtu.dk/services/NetChop/);MHC2Pred服务 维普资讯

ls !=8738细胞与分子免疫学杂志(Chin J Cell Mol lmmuno1)2007,23(1 1) M1 1 2 3 4 5 M2 器(http://www.imteeh.res.in/raghava/mhe2pred/index.htm1)。 1.2.2扩增HPV58 E6基因取患者组织块少许剪碎研磨, 细胞悬液加入100 ILL蛋白酶K裂解组织提取液(EDTA 0.1 mmol/L,SDS 10 g/L,蛋白酶K 200 mg/L),56 ̄C温育30 min, 37 ̄C温育12 h,酚/氯仿法抽提模板DNA。取DNA模板1 ILL, 一目 2】 075(hq 1O5 加入HPV58 E6基因特异性引物,扩增靶片段DNA。PCR反 应体系为25 I.LL:dNTP 150 i.Lmol/L,引物各25 pmol/L, 酶1.0 U。扩增条件:94 ̄C变性5 min,94℃40 s,58 ̄C 40 s, 72 ̄C 1 min,35个循环,72 ̄C延伸6 min。15 g/L琼脂糖凝胶 电泳检测PCR结果。 1.2.3 HPV58 E6基因克隆质粒的构建和鉴定PCR产物经 琼脂糖凝胶电泳后,参照试剂盒及克隆载体连接试剂盒说明 回收目的片段,将目的片段与克隆载体pGEM-T Easy连接, 转化E.coli JM109感受态细胞,氨苄青霉素抗性挑取pGEM- T-58 E6重组质粒,并进行Sac I和HindⅢ双酶切鉴定。含有 470 bp外源DNA片段的克隆为阳性克隆,送上海Sangon生 物工程公司测序,对测序结果进行BLAST同源性分析,利用 Banklt服务器进行序列提交。 1.2.4 HPV58 E6 ㈣謇晏 T细胞表位分析利用软件DNAMAN 4.0 和服务器Rankpe、PAProC、NetChop 3.0及MHC2Pred,使用 位置特异性分数矩阵(Position—speciifc scoring matrix,简称 PSSM) 和蛋白酶体酶切位点预测算法(Prediction algorithm for proteasomal cleavages) 以及支持向量机(Support vector machine,简称SVM)理论 ,进行HIJA—DQB1¥03限制性T 细胞表位分析。 2结果 2.1 HPV58 E6基因的扩增从宫颈癌患者组织DNA中 PCR扩增HPV58 E6基因,连同引物两端增设的Sac I和HindⅢ 酶切位点和保护碱基,扩增片段长度应为470 bp。琼脂糖凝胶 电泳可见一清晰的扩增条带,片段大小与预期相符(图1A)。 2.2 HPV58 E6基因克隆质粒的鉴定pGEM—T-58 E6重组 质粒进行Sac I和HindⅢ双酶切鉴定,可见释放出大小为 470 bp片段,与插入片段大小相符(图1B)。经自动测序仪测 序,BLAST同源性分析证实,插入片段为HPV58 E6基因的 一株(图2),与GenBank收录的HPV58原型(D90400)的同源 性为98.89%。利用Banklt服务器进行序列提交,获得Gen— Bank标识EF060239。 2.3 HPV58 E6 HLA.DQBI¥03限制性T细胞表位分析 使用RANKPEP服务器的位置特异性分数矩阵(PSSM)理论和 MHC2Pred服务器的支持向量机(SVM)理论,计算得到如下 HPV58 E6 HIA.DQB1¥03限制性T细胞表位:表位47 FADL- RIAYRDGNPFA和表位102 RCIICQRPLCPQEKK(47和102代 表氨基酸起始位置)。使用PAProC和NetChop 3.0服务器的 蛋白酶体酶切位点预测算法分析HPV58 E6蛋白中含有多个 潜在的蛋白酶体酶切位点(图3A),其中RANKPEP和 MHC2Pred服务器预测分析得到的HIJA-DQB 1¥03限制性表 位47和表位102正好位于两个强度大的酶切位点之间 (F245.518一V 135.683.图3B;R 133.6520一R 135.0215,图 3c)。提示这几种预测方法结果的一致性。 图1 HPV58 E6基因PCR扩增(A)和pGEM-T-58 E6重组质 粒的酶切鉴定(B) Fig 1 Amplfication of HPV58 E6 gene th PCR(A)and confir- mation of pGEM-T-58 E6 by restriction endonuelease(B) M1,M2:DL2000 DNA markers;1,2:HPV58 E6 gene;3:Blank con- trol;4:pGEM-T-58 E6:5:pGEM-T-58 E6/Sac I andHindⅢ. HPV58 D90400 ATGTTCCAGGACGCAGAGGA【 AAACCACGGACATTGCATG 40 HPV58 E6 一一一‘…一一 一 ‘ 一 一一一一一一一一 一一~一一40 HPV58 D90400 ATTTGTGTCAGGCGTTGGAGACATCT(jTGCATGAAATCGA 8O HPV58 E6’ 一一一 一一一一 一一 ~一 a一一~一 80 }{PV58 1)9(MOO A丌GAAATGCGTTGAATGCAAAAAGACTTTGCAGCGATCT 1 20 HPV58 E6’ 一一一一一 一一一一 一一一 一 一一 1 2O HPV58 D90400 GAGGTATATGACTTTGTATTTG(’AG TTTAAGA rAGTGT 16O HPV58 E6 一一一一一一一一一 一 ___一一 c一一f60 HPV58 D90400 rAGAGATGGAAAT(。CATTTGCAGT GTAAAGTGTGCTT 200 HPV58 E6 …__……………一……………一一2o0 HPV58 D90400 ACGATTGCTATCTAAAATAAGTGAGTATAGACATTATAAT 240 HPV58 E6 一一一一一 一‘ 一一一 一 a 240 HPV58 1)90400 TAlTTCGCT T_ATGGAGA【’ACATTAGAACAAACA(、TAAAAA 280 HPV58 E6 一一一一一一一一一 ~ ~一 一一 …c 280 HPV58 D90400 AGTGTTTAAATG AAT/、TTAATTAGATGTATTATTTGTCA 320 HPV58 E6 一一一一一一,一a一一一 一 一 一一一一一 320 }1PV58 D90400 AAGACCATT( T( T (’ACAA( AAAAAAAAAGG ATGTGGAT 360 HPV58 E6’ 一一一一~一。一一一一 一一 一 一一~’’一 一一一一 ‘360 ItPV58 D9(1400 TTAAACAAAAGGTTTCATAATATTTCGGGT GTTGGACAG 400 I1PV58 E6 一一一一一 一 一…一一一 400 HPV58 D9(1400 GGCGCTGTG【’AGTGTGTTGGAGACCCCGACGTAGACAAA 44O HPV58 E6 一一___…一 __一 …___一440 HPV58 D904o0 ACAAGTGTAA 450 }{PV58 E6 一 一一450 图2克隆得到的HPV58 E6编码区基因(EF060239)与原型 (D90400)序列比对结果 Fig 2 The sequencing aligmnent result between the obtained HPV58 E6 gene(EF060239)and the prototype (D90400) Alignment of HPV58 D90400(upper line)and HPV58 E6’(1ower line) identity=98.89%. ll J A 喜400 善300 U 200 磊 100n  l 川 .I1 l. 。- 4f ”‘ 。, l i: 。 1.。 .。: 图3人蛋白酶体酶切位点预测算法分析HPV58 E6可能存 在的蛋白酶体酶切位点 Fig 3 Analysis of proteasomal cleavage sites in HPV58 E6 by PAProC and NetChop 3.0 servers X-axis stands for armno acid position and y-axis for cleavage strength. 维普资讯

志(Chin J Cell Mol Immuno1)2007,23(11 3讨论 RIAYRDGNPFA和表位102 RCIICQRPLCPQEKK理论 HPV感染是宫颈癌的首要诱因。最近多数文献 上是其HLA—DQB1 03限制性T细胞表位,提示这 报道,具有高度致癌危险性的除了HPV16型和18型 两个表位可作为后续实验中表位筛选、鉴定和多肽 以外,还有31、33、35、39、45、56、58与65型等, 疫苗研制的候选对象。尽管目前在多肽疫苗的研制 因素,制备出适合我国人群应用的有效疫苗,通过疫 其中中国妇女宫颈癌标本中HPV58型的检出阳性率 道路上存在众多问题,但考虑HPV58在亚洲的高发 极高,是仅次于HPV16的的高发型…。HPV58型为 最早从我国江西省一例宫颈癌组织中发现的一个新 苗接种以防治HPV感染,仍将是一个非常艰巨而迫 型别。近来的流行病学研究显示,HPV58型的感染 切的课题。 率在沿海地区呈上升趋势,而HPV16型的感染率下 降。个别省份,如江西省HPV58型与HPV16型的检 出率相近,同时二者在宫颈各组病变的检出强度趋 势基本一致 J。由此可见,在我国HPV58型感染与 宫颈癌关系密切。但并非所有感染HPV58的妇女都 发展为宫颈癌,因此认为其他因素在宫颈癌的发生、 发展过程中也可能起着促进作用,其中包括对 HPV58感染后恶性转化的遗传易感素质。我们前期 的研究对陕西地区妇女HLA—DQB1%03和DR15等 位基因的分布特征作了初步探索,频率数值与欧美 国家相比有差异,说明了I-IJA等位基因分布的种群 多态性,研究结果支持HLA—DQB1 03等位基因与 宫颈癌的发生具有相关性这一结论 J。 HPV58基因组中E6主要与细胞周期调控紊乱和 恶性转化有关,是其致癌的关键环节,在HPV58的 致瘤机制和生物治疗的研究中倍受重视。以HLA一Ⅱ 类抗原限制性的免疫治疗以主动免疫方式激活免疫 系统,诱导Thl为主细胞免疫应答,可控制早期 HPV病毒的增殖。Thl细胞免疫应答还能诱发机体 产生中和抗体,以中和病毒,减少病毒感染细胞数, 并帮助肿瘤特异性杀伤性T淋巴细胞更为有效地清 除病毒。 为此我们从宫颈癌组织中扩增得到1株HPV58 E6(GenBank EF060239)基因,并使用位置特异性分 数矩阵、支持向量机和蛋白酶体酶切位点预测算法分 析了HPV58 E6 T细胞表位。结果显示表位47 FADL一 抗原表位的预测分析可以克服传统表位确定方 法中耗费巨大的人力、物力和财力等不足 ,本研究 避开以往研究表位的常用方法如酸洗脱法或合成重 叠肽方法,对HPV58 E6 HLA—DQB1%03限制性表位 进行了分析预测,因为该表位为理论分析所得,所以 本研究仅为今后相关基础和临床针对HPV感染的肽 疫苗研究提供了候选表位。 参考文献: [1]杨海宁,于修平,卞继峰,等.人乳头瘤病毒58型E6蛋白对p53 的作用研究[J].中华微生物学和免疫学杂志,2003,23(4):296 —299. [2]夏琳,张菊,陈中灿,等.宫颈癌与HLA等位基因DQB1 03、DRI5的相关性研究[J].第四军医大学学报,2004,25(24): 2264—2266. [3]Reche PA,Glutting jP,Zhang H,et a1.Enhancement to the RANK- PEP res0urce for the prediction of peptide binding to MHC molecules using profiles[J].Immunogeruetics,2004,56(6):405—419. [4]Nu ̄baum AK,Kuttler C,Hadeler KP,et a1.PAProC:a prediction algorithm for proteasomal cleavages available on the www[J].Im- munogenetics,2001,53(2):87—94. [5]Bhasin M,Raghava GP.SVM based method for predicting HLA-DRB1 ¥0401 binding peptides in air}antigen sequence[J].Bioinformaties, 2004,20(3):421—423. [6]李洁,刘宝印,zur Hausen H,等.中国妇女宫颈癌组织中人乳 头瘤病毒感染及其地理分布的调查[J].中华实验和临床病毒学 杂志,1996,10(1):50—55. [7]李光富,张兆松,王勇,等.日本血吸虫重组28GST T细胞表 位谱的预测及鉴定[J].细胞与分子免疫学杂志,2004,20(3): 352—355. 

本文标签: HPV58 E6的基因克隆及HLADQB1*03限制性T细胞表位分析