猪链球菌溶血酶细胞穿孔法的建立和应用

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对于包括研究MHC-I类内源性抗原加工和递呈途径在内的诸多生物医学研究领域来说,开发一种可定量递送无损蛋白进入细胞的研究方法会对开展研究卓有帮助。在本文中我建立了一种利用猪链球菌溶血酶(suilysin,SLY)这一胆固醇依赖的溶细胞素对细胞进行穿孔从而递呈入无损蛋白的方法。在本研究中,SLY对包括小鼠K41成纤维细胞,小鼠脾细胞及人T2细胞系等诸多细胞系均能实现有效穿孔并递送入蛋白。我利用SLY对小鼠纤维母细胞K41进行穿孔并递送入鸡卵清白蛋白(ovalbumin,OVA)进入细胞内。OVA被内源性加工处理后的多肽SIINFEKL与小鼠H2-Kb装配成复合物被递呈至细胞表面,被小鼠T杂交瘤细胞B3Z和单克隆抗体25D1.16识别并检测。我们对SLY的最适穿孔浓度与穿孔时间进行了检测,并利用B3Z和25D1.16检测到了OVA多肽的提呈,实现了该方法的建立。  本研究利用SLY细胞穿孔法对K41细胞系MHC-I类内源性抗原加工进行了研究,并定量分析了MHC-I类肽组装复合体在递呈过程中的相对重要性。对MHC-I类内源性抗原加工和递呈途径的研究对于理解免疫识别、疫苗设计、病毒和肿瘤的免疫逃逸、以及阐明某些自身免疫机制是十分重要的。TAP2,tapasin和calreticulin(CRT)是MHC-I类内源性抗原加工和递呈途径肽组装复合体(PLC)中的三个重要蛋白。虽然对于肽组装复合体及其单个蛋白组分在抗原加工递呈中的作用,国内外已有大量的研究,但是由于研究手段的缺乏,其在复合体中的相对重要性还未得到清楚和定量的分析。本文中我运用了SLY细胞穿孔法这种新型的抗原递送方法,对鼠纤维母细胞系K41及其CRT缺陷细胞系K42,tapasin缺陷细胞系90a及tapasin,TAP2双缺陷细胞系91a进行穿孔并定量递送入鸡卵清白蛋白(ovalbumin, OVA),使其被内源性加工处理后的多肽SIINFEKL与小鼠H2-Kb装配成复合物并被递呈至细胞表面。通过利用小鼠T杂交瘤细胞B3Z和单克隆抗体25D1.16识别并检测不同细胞表面SIINFEKL与小鼠H2-Kb复合物,我们发现calreticulin缺陷细胞系K42的抗原提呈能力相比91a及90a,较K41有着更大幅度的下降,说明calreticulin在提呈过程中可能有着较预期更重要的作用。除此以外,我还将SLY细胞应用于CD40-stimulated B细胞上,并发现其在该细胞上有着良好的效果。我在实验中建立了稳定表达IL4和CD40L的K562 G3细胞系,利用其扩增并永生化B细胞。之后,我们利用SLY对其进行穿孔处理并递送入FITC标记的OVA蛋白,发现SLY对CD40-stimulated B细胞有着非常好的穿孔效率,可有效递呈入FITC标记的OVA蛋白使得其被FACS检测,因此SLY细胞穿孔B细胞这一方法在未来可应用于结核RD区的表位研究,弥补在此领域研究的技术空白和方法缺乏。
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