專利名稱：肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，其編碼核酸及其應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于生物技術領域，具體地說，本發明描述了一種新的多肽——肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，以及編碼此多肽的多核苷酸序列。本發明還涉及此多核苷酸和多肽的應用。
背景技術：
肝吸蟲(華支睪成蟲)是人畜共患病，成蟲寄生在肝膽管內，成蟲會破壞膽道上皮和粘膜下血管，并產生分泌排泄抗原，引起膽管和膽管周圍的炎癥反應，導致膽管局限性擴張和膽管上皮細胞增生。一些抗原成分還能夠通過膽管上皮細胞進入肝組織，引起炎癥反應和肝功能損傷。長期的嚴重感染會導致纖維組織增生和肝細胞的萎縮變性，甚至引起癌變、腹水和肝硬化。肝吸蟲占據膽管，使得膽汁流出不暢，易合并細菌感染和出現膽石癥。
肝吸蟲病的防治主要依靠綜合防治措施。在流行區強化對人群的普查普治，并加強疫苗的研制，以減少傳染源和保護易感人群。目前，肝吸蟲病防治研究的重點集中在診斷和疫苗候選抗原、藥物靶標、致病的分子機理研究。
生物體內，糖不僅起到構建組織的作用，更是為機體提供能量的重要分子。在糖酵解或糖的有氧氧化中，琥珀酸脫氫酶/延胡索酸還原酶起著重要的作用。
生物體內的復合物II有兩種，在有氧環境中，由sdh操縱子編碼的琥珀酸脫氫酶被誘導；在無氧環境中，由frd操縱子編碼的延胡索酸還原酶被誘導。在有氧環境中，被誘導的復合物II表現為琥珀酸脫氫酶活性，催化琥珀酸氧化成延胡索酸并釋放出2個電子，再將其傳遞給苯醌轉化為對苯二酚；無氧環境誘導的復合物表現為延胡索酸氧化酶的活性，催化與琥珀酸脫氫酶催化的反應相反的反應[Cecilia Hagerhall.1997，Biochimica et BiophysicaActa，1320107-141]。
雖然琥珀酸脫氫酶和延胡索酸還原酶催化的反應不同，但兩者結構相似。復合物II在原核細胞位于細胞膜，在真核細胞位于線粒體膜，均由核DNA編碼。其由四個亞基組成，其中兩個亞基組成琥珀酸脫氫酶(SDH)的部分，大的亞基為70Kda的黃素蛋白(Fp)，小的亞基為鐵-硫蛋白(Ip亞基)，分子量有30Kda，Ip亞基含有3個不同的鐵-硫基團，[2Fe-2S]2+，1+，[4Fe-4S]2+，1+，[3Fe-4S]1+，0。Fp和Ip組成的SDH通過另外兩個亞基C和D(15和12.5Kda)錨定在膜上[Harry C.Au，et al.，1995，Gene，159249-253]。SDH是糖代謝中重要的酶，針對SDH的拮抗劑或抑制劑可設計作為殺蟲或殺菌藥物。如carboxanilides是真菌、細菌和動物線粒體的有力抑制劑，而carboxin類抑制劑的的作用主要是打斷Ip亞基的中心3與泛醌之間的電子傳遞。如在u.maydis的抗carboxin的變種中，其與非抗性種間的差別是僅Ip亞基的中心3有一個氨基酸發生了變化，即257位的組氨酸轉變成了亮氨酸[Toshikazu Irie，et al.，1998，Biochimica et Biophysica Acta，139627-31]。因此，研究Ip亞基的結構與功能有重要的應用價值。
1909年Thunberg第一次從青蛙中測得SDH活性。Darlison1984年發現和測定了編碼E.coli琥珀酸脫氫酶四個亞基的基因序列。從Lombardo1990年克隆Saccharomycescerenisiae的Ip亞基cDNA后，很多物中的Ip亞基已被測定和克隆。
由于如上所述Ip亞基參與的琥珀酸脫氫酶在機體的糖代謝功能中起重要作用，而且相信這些調節過程中涉及大量的蛋白，因而本領域中一直需要鑒定更多參與這些過程的蛋白，特別是鑒定這種蛋白的氨基酸序列。新琥珀酸脫氫酶Ip亞基編碼基因的分離也為研究確定該蛋白在肝吸蟲糖代謝中的作用提供了基礎。這種蛋白可能構成開發治療藥的基礎，因此分離其編碼DNA是非常重要的。
本發明人經過廣泛而深入的研究，從肝吸蟲種屬分離了編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基DNA，并表達純化了肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，并進一步揭示了基于此多核苷酸與多肽的應用。
發明內容
本發明的一個目的是提供分離的新的多肽——肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基以及其片段、類似物和衍生物。
本發明的另一個目的是提供編碼該多肽的多核苷酸。
本發明的另一個目的是提供針對本發明的多肽——肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的抗體。
本發明的另一個目的是提供了抑制本發明多肽表達的多核苷酸。
本發明的另一個目的是提供本發明的多肽應用于篩選肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的抑制劑；或者用于肽指紋圖譜鑒定。
本發明的另一個目的是提供本發明的核酸分子作為引物用于核酸擴增反應，或者作為探針用于雜交反應，或者用于制造基因芯片或微陣列的應用。
本發明的另一個目的是提供一種檢測肝吸蟲的試劑盒，其含有特異性檢測肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的引物、抗體或多肽本身。
本發明的另一個目的是提供一種用于預防肝吸蟲病的疫苗，其含有肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基或編碼該多肽的多核苷酸的真核表達載體。
在本發明的第一方面，本發明涉及一種分離的多肽，該多肽是肝吸蟲源的，它包含具有SEQ ID No.2氨基酸序列的多肽、或其保守性變體、生物活性片段或衍生物。較佳地，該多肽是具有SEQ ID NO2氨基酸序列的多肽。更佳地，該多肽不含信號肽序列。
在本發明的第二方面，本發明還涉及一種分離的多核苷酸，它包含選自下組的一種核苷酸序列或其變體(a)編碼具有SEQ ID No.2氨基酸序列的多肽的多核苷酸；(b)與多核苷酸(a)互補的多核苷酸；更佳地，該多核苷酸的序列是選自下組的一種(a)具有SEQ ID NO1中47-880位的序列；和(b)具有SEQ ID NO1中1-1011位的序列。
在本發明的第三方面，本發明還涉及一種能與本發明多肽特異性結合的抗體。
在本發明的第四方面，提供了抑制本發明多肽表達的多核苷酸。
在本發明的第五方面，提供本發明的多肽和編碼序列的用途。例如，利用多肽應用于篩選肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的抑制劑，所篩選出的抑制劑以安全有效劑量與藥物上可接受的賦型劑組成治療肝吸蟲病的藥物組合物；或者用于肽指紋圖譜鑒定。利用編碼序列或其片段作為引物用于核酸擴增反應，或者作為探針用于雜交反應，或者用于制造基因芯片或微陣列的應用。
在本發明的第六方面，提供了一種檢測肝吸蟲的試劑盒，其含有特異性檢測肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的引物、抗體或多肽本身。
在本發明的第七方面，提供一種用于預防肝吸蟲的疫苗，其含有肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基或編碼該多肽的多核苷酸的真核表達載體。
本發明的其它方面由于本文的技術的公開，對本領域的技術人員而言是顯而易見的，例如，利用本發明可以涉及一種含有本發明多核苷酸的載體，特別是表達載體；一種用該載體遺傳工程化的宿主細胞，包括轉化、轉導或轉染的宿主細胞；一種包括培養所述宿主細胞和回收表達產物的制備本發明多肽的方法。
本說明書和權利要求書中使用的下列術語除非特別說明具有如下的含義“核酸序列”是指寡核苷酸、核苷酸或多核苷酸及其片段或部分，也可以指基因組或合成的DNA或RNA，它們可以是單鏈或雙鏈的，代表有義鏈或反義鏈。類似地，術語“氨基酸序列”是指寡肽、肽、多肽或蛋白質序列及其片段或部分。當本發明中的“氨基酸序列”涉及一種天然存在的蛋白質分子的氨基酸序列時，這種“多肽”或“蛋白質”不意味著將氨基酸序列限制為與所述蛋白質分子相關的完整的天然氨基酸。
蛋白質或多核苷酸“變體”是指一種具有一個或多個氨基酸或核苷酸改變的氨基酸序列或編碼它的多核苷酸序列。所述改變可包括氨基酸序列或核苷酸序列中氨基酸或核苷酸的缺失、插入或替換。變體可具有“保守性”改變，其中替換的氨基酸具有與原氨基酸相類似的結構或化學性質，如用亮氨酸替換異亮氨酸。變體也可具有非保守性改變，如用色氨酸替換甘氨酸。
“生物活性”是指具有天然分子的結構、調控或生物化學功能的蛋白質。類似地，術語“免疫學活性”是指天然的、重組的或合成蛋白質及其片段在合適的動物或細胞中誘導特定免疫反應以及與特異性抗體結合的能力。
“抑制物”是指當與肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基結合時，一種可封閉或調節肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的生物學活性的分子。抑制物可以包括蛋白質、核酸、碳水化合物或任何其它可結合肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的分子。
“調節”是指肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的功能發生改變，包括蛋白質活性的升高或降低、結合特性的改變及肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的任何其它生物學性質、功能或免疫性質的改變。
″基本上純″是指基本上不含天然與其相關的其它蛋白、脂類、糖類或其它物質。本領域的技術人員能用標準的蛋白質純化技術純化肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基。基本上純的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基在非還原性聚丙烯酰胺凝膠上能產生單一的主帶。肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基多肽的純度可用氨基酸序列分析。
“互補的”或“互補”是指在允許的鹽濃度和溫度條件下通過堿基配對的多核苷酸天然結合。例如，序列“C-T-G-A”可與互補的序列“G-A-C-T”結合。兩個單鏈分子之間的互補可以是部分的或全部的。核酸鏈之間的互補程度對于核酸鏈之間雜交的效率及強度有明顯影響。
“同源性”是指互補的程度，可以是部分同源或完全同源。“部分同源”是指一種部分互補的序列，其至少可部分抑制完全互補的序列與靶核酸的雜交。這種雜交的抑制可通過在嚴格性程度降低的條件下進行雜交(Southern印跡或Northern印跡等)來檢測。基本上同源的序列或雜交探針可競爭和抑制完全同源的序列與靶序列在的嚴格性程度降低的條件下的結合。這并不意味嚴格性程度降低的條件允許非特異性結合，因為嚴格性程度降低的條件要求兩條序列相互的結合為特異性或選擇性相互作用。
“反義”是指與特定的DNA或RNA序列互補的核苷酸序列。“反義鏈”是指與“有義鏈”互補的核酸鏈。
“衍生物”是指HFP或編碼其的核酸的化學修飾物。這種化學修飾物可以是用烷基、酰基或氨基替換氫原子。核酸衍生物可編碼保留天然分子的主要生物學特性的多肽。
“抗體”是指完整的抗體分子及其片段，如Fab、F(ab’)2及Fv，其能特異性結合肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的抗原決定簇。
“分離的”一詞指將物質從它原來的環境(例如，若是自然產生的就指其天然環境)之中移出。比如說，一個自然產生的多核苷酸或多肽存在于活動物中就是沒有被分離出來，但同樣的多核苷酸或多肽同一些或全部在自然系統中與之共存的物質分開就是分離的。這樣的多核苷酸可能是某一載體的一部分，也可能這樣的多核苷酸或多肽是某一組合物的一部分。既然載體或組合物不是它天然環境的成分，它們仍然是分離的。
如本發明所用，“分離的”是指物質從其原始環境中分離出來(如果是天然的物質，原始環境即是天然環境)。如活體細胞內的天然狀態下的多聚核苷酸和多肽是沒有分離純化的，但同樣的多聚核苷酸或多肽如從天然狀態中同存在的其他物質中分開，則為分離純化的。
如本文所用，“分離的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基”是指肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基基本上不含天然與其相關的其它蛋白、脂類、糖類或其它物質。本領域的技術人員能用標準的蛋白質純化技術純化肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基。基本上純的多肽在非還原聚丙烯酰胺凝膠上能產生單一的主帶。肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基多肽的純度能用氨基酸序列分析。
在本發明的第一方面，本發明提供了一種新的多肽——肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，其基本上是由SEQ ID NO2所示的氨基酸序列組成的。本發明的多肽可以是重組多肽、天然多肽、合成多肽，優選重組多肽。本發明的多肽可以是天然純化的產物，或是化學合成的產物，或使用重組技術從原核或真核宿主(例如，細菌、酵母、高等植物、昆蟲和哺乳動物細胞)中產生。根據重組生產方案所用的宿主，本發明的多肽可以是糖基化的，或可以是非糖基化的。本發明的多肽還可包括或不包括起始的甲硫氨酸殘基。
本發明還包括肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的片段、衍生物和類似物。如本發明所用，術語“片段”、“衍生物”和“類似物”是指基本上保持本發明的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基相同的生物學功能或活性的多肽。本發明多肽的片段、衍生物或類似物可以是(I)這樣一種，其中一個或多個氨基酸殘基被保守或非保守氨基酸殘基(優選的是保守氨基酸殘基)取代，并且取代的氨基酸可以是也可以不是由遺傳密碼子編碼的；或者(II)這樣一種，其中一個或多個氨基酸殘基上的某個基團被其它基團取代包含取代基；或者(III)這樣一種，其中成熟多肽與另一種化合物(比如延長多肽半衰期的化合物，例如聚乙二醇)融合；或者(IV)這樣一種，其中附加的氨基酸序列融合進成熟多肽而形成的多肽序列(如前導序列或分泌序列或用來純化此多肽的序列或蛋白原序列)通過本文的闡述，這樣的片段、衍生物和類似物被認為在本領域技術人員的知識范圍之內。
在本發明的第二方面，本發明提供了分離的多核苷酸，基本由編碼具有SEQ ID NO2氨基酸序列的多肽的多核苷酸組成。本發明的多核苷酸序列包括SEQ ID NO1的核苷酸序列。本發明的多核苷酸是從華支睪系成蟲的全長cDNA文庫中發現的。它包含的多核苷酸序列全長為1011個堿基，其開放讀框(47-880)編碼了278個氨基酸。根據氨基酸序列同源比較發現，此多肽與人琥珀酸脫氫酶Ip亞基有83％的同源性，可推斷出該蛋白就是肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基。
本發明的多核苷酸可以是DNA形式或是RNA形式。DNA形式包括cDNA、基因組DNA或人工合成的DNA。DNA可以是單鏈的或是雙鏈的。DNA可以是編碼鏈或非編碼鏈。編碼成熟多肽的編碼區序列可以與SEQ ID NO1所示的編碼區序列相同或者是簡并的變異體。如本發明所用，“簡并的變異體”在本發明中是指編碼具有SEQ ID NO2的蛋白質或多肽，但與SEQ ID NO1所示的編碼區序列有差別的核酸序列。
編碼SEQ ID NO2的成熟多肽的多核苷酸包括只有成熟多肽的編碼序列；成熟多肽的編碼序列和各種附加編碼序列；成熟多肽的編碼序列(和任選的附加編碼序列)以及非編碼序列。
術語“編碼多肽的多核苷酸”是指包括編碼此多肽的多核苷酸和包括附加編碼和/或非編碼序列的多核苷酸。
本發明還涉及上述描述多核苷酸的變異體，其編碼與本發明有相同的氨基酸序列的多肽或多肽的片斷、類似物和衍生物。此多核苷酸的變異體可以是天然發生的等位變異體或非天然發生的變異體。這些核苷酸變異體包括取代變異體、缺失變異體和插入變異體。如本領域所知的，等位變異體是一個多核苷酸的替換形式，它可能是一個或多個核苷酸的取代、缺失或插入，但不會從實質上改變其編碼的多肽的功能。
本發明還涉及與以上所描述的序列雜交的多核苷酸。本發明特別涉及在嚴格條件下與本發明所述多核苷酸可雜交的多核苷酸。在本發明中，“嚴格條件”是指(1)在較低離子強度和較高溫度下的雜交和洗脫，如0.2×SSC，0.1％SDS，60℃；或(2)雜交時加用變性劑，如50％(v/v)甲酰胺，0.1％小牛血清/0.1％Ficoll，42℃等；或(3)僅在兩條序列之間的相同性至少在95％以上，更好是97％以上時才發生雜交。并且，可雜交的多核苷酸編碼的多肽與SEQ IDNO2所示的成熟多肽有相同的生物學功能和活性。
本發明還涉及與以上所描述的序列雜交的核酸片段。如本發明所用，”核酸片段”的長度至少含10個核苷酸，較好是至少20-30個核苷酸，更好是至少50-60個核苷酸，最好是至少100個核苷酸以上。核酸片段也可用于核酸的擴增技術(如PCR)以確定和/或分離編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的多核苷酸。
本發明中的多肽和多核苷酸優選以分離的形式提供，更佳地被純化至均質。
本發明的編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的特異的多核苷酸序列能用多種方法獲得。例如，用本領域熟知的雜交技術分離多核苷酸。這些技術包括但不局限于1)用探針與基因組或cDNA文庫雜交以檢出同源的多核苷酸序列，2)表達文庫的抗體篩選以檢出具有共同結構特征的克隆的多核苷酸片段，3)表達序列標簽(EST)技術分離的多核苷酸片段。
本發明的DNA片段序列也能用下列方法獲得1)從基因組DNA分離雙鏈DNA序列；2)化學合成DNA序列以獲得所述多肽的雙鏈DNA。
上述提到的方法中，分離基因組DNA最不常用。DNA序列的直接化學合成是經常選用的方法。更經常選用的方法是cDNA序列的分離。分離感興趣的cDNA的標準方法是從高表達該基因的供體細胞分離mRNA并進行逆轉錄，形成質粒或噬菌體全長cDNA文庫。提取mRNA的方法已有多種成熟的技術，試劑盒也可從商業途徑獲得(Qiagene)。而構建cDNA文庫也是通常的方法(Sambrook，et al.，Molecular Cloning，A Laboratory Manual，Cold Spring Harbor Laboratory.New York，1989)。當結合使用聚合酶反應技術時，即使極少的表達產物也能克隆。
可用常規方法從這些cDNA文庫中篩選本發明的基因。這些方法包括(但不限于)(1)DNA-DNA或DNA-RNA雜交；(2)標志基因功能的出現或喪失；(3)測定肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的轉錄本的水平；(4)通過免疫學技術或測定生物學活性，來檢測基因表達的蛋白產物。上述方法可單用，也可多種方法聯合應用。
在第(1)種方法中，雜交所用的探針是與本發明的多核苷酸的任何一部分同源，其長度至少10個核苷酸，較好是至少30個核苷酸，更好是至少50個核苷酸，最好是至少100個核苷酸。此外，探針的長度通常在2000個核苷酸之內，較佳的為1000個核苷酸之內。此處所用的探針通常是在本發明的基因序列信息的基礎上化學合成的DNA序列。本發明的基因本身或者片段當然可以用作探針。DNA探針的標記可用放射性同位素，熒光素或酶(如堿性磷酸酶)等。
在第(4)種方法中，檢測肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基基因表達的蛋白產物可用免疫學技術如Western印跡法，放射免疫沉淀法，酶聯免疫吸附法(ELISA)等。
應用PCR技術擴增DNA/RNA的方法被優選用于獲得本發明的基因。特別是很難從文庫中得到全長的cDNA時，可優選使用RACE法(RACE-cDNA末端快速擴增法)，用于PCR的引物可根據本文所公開的本發明的多核苷酸序列信息適當地選擇，并可用常規方法合成。可用常規方法如通過凝膠電泳分離和純化擴增的DNA/RNA片段。
如上所述得到的本發明的基因，或者各種DNA片段等的多核苷酸序列可用常規方法如雙脫氧鏈終止法測定。這類多核苷酸序列測定也可用商業測序試劑盒等。為了獲得全長的cDNA序列，測序需反復進行。有時需要測定多個克隆的cDNA序列，才能拼接成全長的cDNA序列。
本發明也涉及包含本發明的多核苷酸的載體，以及用本發明的載體或直接用肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基編碼序列經基因工程產生的宿主細胞，以及經重組技術產生本發明所述多肽的方法。
本發明中，編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的多核苷酸序列可插入到載體中，以構成含有本發明所述多核苷酸的重組載體。術語“載體”指本領域熟知的細菌質粒、噬菌體、酵母質粒、植物細胞病毒、哺乳動物細胞病毒如腺病毒、逆轉錄病毒或其它載體。在本發明中適用的載體包括但不限于在細菌中表達的基于T7啟動子的表達載體；在哺乳動物細胞中表達的pMSXND表達載體和在昆蟲細胞中表達的來源于桿狀病毒的載體。總之，只要能在宿主體內復制和穩定，任何質粒和載體都可以用于構建重組表達載體。表達載體的一個重要特征是通常含有復制起始點、啟動子、標記基因和翻譯調控元件。
本領域的技術人員熟知的方法能用于構建含編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的DNA序列和合適的轉錄/翻譯調控元件的表達載體。這些方法包括體外重組DNA技術、DNA合成技術、體內重組技術等。所述的DNA序列可有效連接到表達載體中的適當啟動子上，以指導mRNA合成。這些啟動子的代表性例子有大腸桿菌的lac或trp啟動子；λ噬菌體的PL啟動子；真核啟動子包括CMV立即早期啟動子、HSV胸苷激酶啟動子、早期和晚期SV40啟動子、反轉錄病毒的LTRs和其它一些已知的可控制基因在原核細胞或真核細胞或其病毒中表達的啟動子。表達載體還包括翻譯起始用的核糖體結合位點和轉錄終止子等。在載體中插入增強子序列將會使其在高等真核細胞中的轉錄得到增強。增強子是DNA表達的順式作用因子，通常大約有10到300個堿基對，作用于啟動子以增強基因的轉錄。可舉的例子包括在復制起始點晚期一側的100到270個堿基對的SV40增強子、在復制起始點晚期一側的多瘤增強子以及腺病毒增強子等。
此外，表達載體優選地包含一個或多個選擇性標記基因，以提供用于選擇轉化的宿主細胞的表型性狀，如真核細胞培養用的二氫葉酸還原酶、新霉素抗性以及綠色熒光蛋白(GFP)，或用于大腸桿菌的四環素或氨芐青霉素抗性等。
本領域一般技術人員都清楚如何選擇適當的載體/轉錄調控元件(如啟動子、增強子等)和選擇性標記基因。
本發明中，編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的多核苷酸或含有該多核苷酸的重組載體可轉化或轉導入宿主細胞，以構成含有該多核苷酸或重組載體的基因工程化宿主細胞。術語“宿主細胞”指原核細胞，如細菌細胞；或是低等真核細胞，如酵母細胞；或是高等真核細胞，如哺乳動物細胞。代表性例子有大腸桿菌，鏈霉菌屬；細菌細胞如鼠傷寒沙門氏菌；真菌細胞如酵母；植物細胞；昆蟲細胞如果蠅S2或Sf9；動物細胞如CHO、COS或Bowes黑素瘤細胞等。
用本發明所述的DNA序列或含有所述DNA序列的重組載體轉化宿主細胞可用本領域技術人員熟知的常規技術進行。當宿主為原核生物如大腸桿菌時，能吸收DNA的感受態細胞可在指數生長期后收獲，用CaCl2法處理，所用的步驟在本領域眾所周知。可供選擇的是用MgCl2。如果需要，轉化也可用電穿孔的方法進行。當宿主是真核生物，可選用如下的DNA轉染方法磷酸鈣共沉淀法，或者常規機械方法如顯微注射、電穿孔、脂質體包裝等。
通過常規的重組DNA技術，利用本發明的多核苷酸序列可用來表達或生產重組的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基。一般來說有以下步驟(1).用本發明的編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的多核苷酸(或變異體)，或用含有該多核苷酸的重組表達載體轉化或轉導合適的宿主細胞；(2).在合適的培養基中培養宿主細胞；(3).從培養基或細胞中分離、純化蛋白質。
在步驟(2)中，根據所用的宿主細胞，培養中所用的培養基可選自各種常規培養基。在適于宿主細胞生長的條件下進行培養。當宿主細胞生長到適當的細胞密度后，用合適的方法(如溫度轉換或化學誘導)誘導選擇的啟動子，將細胞再培養一段時間。
在步驟(3)中，重組多肽可包被于細胞內、或在細胞膜上表達、或分泌到細胞外。如果需要，可利用其物理的、化學的和其它特性通過各種分離方法分離和純化重組的蛋白。這些方法是本領域技術人員所熟知的。這些方法包括但并不限于常規的復性處理、蛋白沉淀劑處理(鹽析方法)、離心、滲透破菌、超聲波處理、超離心、分子篩層析(凝膠過濾)、吸附層析、離子交換層析、高效液相層析(HPLC)和其它各種液相層析技術及這些方法的結合。
在本發明的第三方面，本發明提供了用多肽，及其片段、衍生物作為抗原以生產抗體的方法。這些抗體可以是多克隆抗體或單克隆抗體。本發明還提供了針對肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基抗原決定簇的抗體。這些抗體包括(但不限于)多克隆抗體、單克隆抗體、嵌合抗體、單鏈抗體、Fab片段和Fab表達文庫產生的片段。
多克隆抗體的生產可用肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基直接注射免疫動物(如家兔，小鼠，大鼠等)的方法得到，多種佐劑可用于增強免疫反應，包括但不限于弗氏佐劑等。制備肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的單克隆抗體的技術包括但不限于雜交瘤技術，三瘤技術，人B-細胞雜交瘤技術，EBV-雜交瘤技術等。將人恒定區和非人源的可變區結合的嵌合抗體可用已有的技術生產。而已有的生產單鏈抗體的技術也可用于生產抗肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的單鏈抗體。
抗肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的抗體可用于免疫組織化學技術中，檢測活檢標本中的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基在蟲體中的分布和分泌排泄。
與肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基結合的單克隆抗體也可用放射性同位素標記，注入體內可跟蹤其位置和分布。本發明中的抗體可用于預防或阻斷肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基引起的病理改變。
在本發明的第四方面，抑制肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基mRNA的寡核苷酸(包括反義RNA、反義DNA、干擾RNA)以及核酶也在本發明的范圍之內。核酶是一種能特異性分解特定RNA的酶樣RNA分子，其作用機制是核酶分子與互補的靶RNA特異性雜交后進行核酸內切作用。反義的RNA和DNA及核酶可用已有的任何RNA或DNA合成技術獲得，如固相磷酸酰胺化學合成法合成寡核苷酸的技術已廣泛應用。反義RNA分子可通過編碼該RNA的DNA序列在體外或體內轉錄獲得。這種DNA序列已整合到載體的RNA聚合酶啟動子的下游。為了增加核酸分子的穩定性，可用多種方法對其進行修飾，如增加兩側的序列長度，核糖核苷之間的連接應用磷酸硫酯鍵或肽鍵而非磷酸二酯鍵。干擾RNA(iRNA)是一類能在體內特異降解靶基因mRNA從而使該基因沉默的一小段雙鏈RNA分子，其序列一般是mRNA 5’下游70bp以后的一段互補序列。通過將該段序列及其反向序列同時克隆到同一個真核表達載體中，轉染華支睪蟲體或組織細胞，該質粒轉錄出來的RNA形成dsRNA，能特異降解靶基因的iRNA。mRNA沉默技術可用于治療由于肝吸蟲谷胱苷肽硫轉移酶的無表達或異常/無活性表達所致的細胞增殖、發育或代謝異常，從而確認基因(蛋白質的生理功能)。
在本發明的第五方面，本發明的多肽以及該多肽的抑制劑可直接用于肝吸蟲病的診斷和治療。
具體就本發明的新的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基而言，該蛋白是肝吸蟲能量代謝的重要酶，一旦進入宿主體內，能誘發免疫應答，可以作為一個潛在的靶抗原，用于肝吸蟲病的免疫診斷。
本發明也提供了篩選化合物以鑒定阻遏肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基活性的藥劑的方法，琥珀酸脫氫酶Ip亞基存在于肝吸蟲的線粒體中，在能量代謝中發揮重要作用，其拮抗劑能有效干擾肝吸蟲能量代謝，導致其代謝紊亂而死亡，因此，它可以作為一個重要的藥物靶標。肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的拮抗劑包括篩選出的抗體、化合物、受體缺失物和類似物等。肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的拮抗劑可以與肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基結合并消除其功能，或是抑制琥珀酸脫氫酶Ip亞基產生，或是與琥珀酸脫氫酶Ip亞基的活性位點結合使該多肽不能發揮生物學功能。
在篩選作為抑制劑的化合物時，可以將肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基加入生物分析測定中，通過測定化合物對肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基和其底物之間相互作用的影響來確定化合物是否是抑制劑。能與肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基結合的多肽分子可通過篩選由各種可能組合的氨基酸結合于固相物組成的隨機多肽庫而獲得。篩選時，一般應對肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基分子進行標記。
本發明的多肽還可用作肽譜分析，例如，多肽可用物理的、化學或酶進行特異性切割，并進行一維或二維或三維的凝膠電泳分析，更好的是進行質譜分析。
編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的多核苷酸也可用于多種治療目的。重組的基因治療載體可設計用于表達變異的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，以抑制內源性的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基活性。例如，一種變異的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基可以是縮短的、缺失了催化中心的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，雖可與下游的底物結合，但缺乏琥珀酸脫氫酶Ip亞基活性。或者根據該基因的多核苷酸序列設計一段小的反義核酸，干擾該基因的轉錄過程和轉錄后的翻譯過程，同樣可起到肝吸蟲蛋白質代謝和其它生理功能的作用。這種抑制內源性重組琥珀酸脫氫酶Ip亞基活性的質粒，可以以適當的劑型和方式進入肝膽道中，被肝吸蟲所吞食，進入其合胞體中而起作用。
編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的多核苷酸可用于肝吸蟲病的診斷。編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的多核苷酸可用于檢測肝吸蟲的存在和琥珀酸脫氫酶Ip亞基的表達水平。如根據該多核苷酸序列設計引物，用多聚酶鏈式反應(PCR)從糞便標本的蟲卵中提取核酸模板進行基因擴增，根據擴增的多核苷酸片段的大小是否符合預定值來確定肝吸蟲的感染。該技術高度敏感特異，能夠克服常規形態學檢測方法容易發生的漏檢和誤檢。基因檢測的方法不僅可以檢測是否存在肝吸蟲的感染，而且還能對肝吸蟲進行分型，確定其亞種或株。編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的DNA序列還可用于對活檢標本進行雜交以判斷肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的表達狀況。雜交技術包括Southern印跡法，Northern印跡法、原位雜交等。這些技術方法都是公開的成熟技術，相關的試劑盒都可從商業途徑得到。本發明的多核苷酸的一部分或全部可作為探針固定在微陣列(Microarray)或DNA芯片(又稱為“基因芯片”)上，用于分析組織中基因的差異表達分析和基因診斷。用肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基特異的引物進行RNA-聚合酶鏈反應(RT-PCR)體外擴增也可檢測肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的轉錄產物。
本發明的序列對染色體鑒定也是有價值的。該序列會特異性地針對某條華支睪染色體具體位置且并可以與其雜交。目前，需要鑒定染色體上的各基因的具體位點。現在，只有很少的基于實際序列數據(重復多態性)的染色體標記物可用于標記染色體位置。根據本發明，為了將這些序列與疾病相關基因相關聯，其重要的第一步就是將這些DNA序列定位于染色體上。
簡而言之，根據cDNA制備PCR引物(優選15-35bp)，可以將序列定位于染色體上。然后，將這些引物用于PCR篩選含各條華支睪染色體的體細胞雜合細胞。只有那些含有相應于引物的人基因的雜合細胞會產生擴增的片段。
體細胞雜合細胞的PCR定位法，是將DNA定位到具體染色體的快捷方法。使用本發明的寡核苷酸引物，通過類似方法，可利用一組來自特定染色體的片段或大量基因組克隆而實現亞定位。可用于染色體定位的其它類似策略包括原位雜交、用標記的流式分選的染色體預篩選和雜交預選，從而構建染色體特異的cDNA庫。
將cDNA克隆與中期染色體進行熒光原位雜交(FISH)，可以在一個步驟中精確地進行染色體定位。一旦序列被定位到準確的染色體位置，此序列在染色體上的物理位置就可以與基因圖數據相關聯。
在本發明的第六方面，華支睪吸蟲病的診斷除了除了常規的病原生物學檢查，主要的方式是使用免疫學診斷試劑盒。主要有兩類酶聯免疫試劑盒(ELISA)和快速免疫膠體金試劑盒(ICT)。華支睪吸蟲病的診斷即可通過檢測血清或尿液中的循環抗原判斷現癥感染，也可通過檢測血清或唾液中的特異性抗體來快速篩查。由于華支睪吸蟲主要是寄生在組織外，所產生的抗原成分絕大部分隨著膽汁排入腸道，只有感染度高，蟲體對膽管阻塞嚴重，引起膽管上皮嚴重破損時，其分泌排泄物才能進入肝臟和外周血中。進入外周血中的循環抗原大部分被抗體所中和，只有少量游離的循環抗原可被檢測到。因此，檢測循環抗原的方法雖然能反映現癥感染，但是敏感性較低。目前，臨床用于輔助診斷的主要是抗體檢測試劑盒。檢測抗體的方法分為兩種，一是用標記二抗作為檢測試劑與被包被在反應板或反應膜上的抗原所捕獲得抗體相結合，一種是用標記的抗原作為檢測試劑。二抗作為檢測試劑，一般只能檢測一種抗體，而且非特異性結合比較高；標記抗原作為檢測試劑，能檢測多種抗體，特異性更高。
本發明可以利用純化的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基制備ELISA檢測試劑盒，也可以利用純化的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基制備膠體金免疫層析檢測試劑盒。
在本發明的第七方面，華支睪吸蟲是組織外寄生蟲，免疫系統難以直接與其作用。它產生的抗原刺激機體粘膜系統產生粘膜免疫反應是其主要的保護性反應。粘膜免疫產生的分泌型IgA，可以阻止分泌排泄抗原通過膽管上皮進入肝細胞，從而降低這些抗原成分對機體的毒害作用，而不是直接對蟲體起到攻擊殺傷的作用。因此，華支睪吸蟲的疫苗以口服型疫苗為主，將重組琥珀酸脫氫酶Ip亞基蛋白與卵磷脂1∶10混合，加入10倍的生理鹽水溶液，超聲震蕩，制成脂質體，裝入緩釋膠囊，制成口服型重組蛋白疫苗。
圖1為分離的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的聚丙烯酰胺凝膠電泳圖(SDS-PAGE)，37.6kDa為蛋白質的分子量，箭頭所指為分離出的蛋白條帶。
圖2為膠體金免疫層析模式圖標號1測試線2質控線3玻璃纖維片具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件如Sambrook等人，分子克隆實驗室手冊(New YorkCold Spring Harbor Laboratory Press，1989)中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實施例1肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的克隆用異硫氰酸胍/酚/氯仿一步法提取肝吸蟲成蟲總RNA。用Quik mRNA Isolation Kit(Qiegene公司產品)從總RNA中分離poly(A)mRNA。2ug poly(A)mRNA經逆轉錄形成cDNA。用Smart cDNA克隆試劑盒(購自Clontech)將cDNA片段定向插入到pBSK(+)載體(Clontech公司產品)的多克隆位點上，轉化DH5α，細菌形成cDNA文庫。用Dye terminate cycle reactionsequencing kit(Perkin-Elmer公司產品)和ABI 377自動測序儀(Perkin-Elmer公司)測定所有克隆的5’和3’末端的序列。將測定的cDNA序列與已有的公共DNA序列數據庫(Genebank)進行比較，結果發現其中一個克隆1G10的cDNA序列為新的DNA。通過合成一系列引物對該克隆所含的插入cDNA片段進行雙向測定。結果表明，1G10克隆所含的全長cDNA為1011bp(如SeqID NO1所示)，從第47bp至880bp有一個981bp的開放閱讀框架(ORF)，編碼一個新的蛋白質(如Seq ID NO2所示)。我們將此克隆命名為pBS-c001g10，編碼的蛋白質命名為肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基。
實施例2cDNA克隆的同源檢索將本發明的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的序列及其編碼的蛋白序列，用Blast程序(Basiclocal Alignment search tool)[Altschul，SF et al.J.Mol.Biol.1990；215403-10]，在Genbank、Swissport等數據庫進行同源檢索。與本發明的多肽同源性最高的基因是一種已知的人琥珀酸脫氫酶Ip亞基，在Genbank的準入號為XP_216558.1。結果顯示兩者高度同源，其相同性為72％；相似性為83％。
實施例3用RT-PCR方法克隆編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的基因用華支睪成蟲總RNA為模板，以oligo-dT為引物進行逆轉錄反應合成cDNA，用Qiagene的試劑盒純化后，用下列引物進行PCR擴增Primer15’-GGGGATATATGCAAGGTTTCGTTT-3’ (SEQ ID NO3)Primer25’-TTTTTGTTGATGAAAAAGCTGAAAGT-3’ (SEQ ID NO4)Primer1為位于SEQ ID NO1的5’端的第1bp開始的正向序列；Primer2為SEQ ID NO1的中的3’端反向序列。
擴增反應的條件在50μl的反應體積中含有50mmol/L KCl，10mmol/LTris-Cl，(pH8.5)，1.5mmol/L MgCl2，200μmol/L dNTP，10pmol引物，1U的Taq DNA聚合酶(Clontech公司產品)。在PE9600型DNA熱循環儀(Perkin-Elmer公司)上按下列條件反應25個周期94℃ 30sec；55℃ 30sec；72℃ 2min。在RT-PCR時同時設β-actin為陽性對照和模板空白為陰性對照。擴增產物用QIAGEN公司的試劑盒純化，用TA克隆試劑盒連接到pCR載體上(Invitrogen公司產品)。DNA序列分析結果表明PCR產物的DNA序列與SEQ ID NO1所示的1-1011bp完全相同。
實施例4Northern印跡法分析肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基基因的表達用一步法提取總RNA[Anal.Biochem 1987，162，156-159]。該法包括酸性硫氰酸胍苯酚-氯仿抽提。即用4M異硫氰酸胍-25mM檸檬酸鈉，0.2M乙酸鈉(pH4.0)對組織進行勻漿，加入1倍體積的苯酚和1/5體積的氯仿-異戊醇(49∶1)，混合后離心。吸出水相層，加入異丙醇(0.8體積)并將混合物離心得到RNA沉淀。將得到的RNA沉淀用70％乙醇洗滌，干燥并溶于水中。用20μg RNA，在含20mM 3-(N-嗎啉代)丙磺酸(pH7.0)-5mM乙酸鈉-1mM EDTA-2.2M甲醛的1.2％瓊脂糖凝膠上進行電泳。然后轉移至硝酸纖維素膜上。用α-32P dATP通過隨機引物法制備32P-標記的DNA探針。所用的DNA探針為圖1所示的PCR擴增的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基編碼區序列(47bp至880bp)。將32P-標記的探針(約2×106cpm/ml)與轉移了RNA的硝酸纖維素膜在一溶液中于42℃雜交過夜，該溶液包含50％甲酰胺-25mM KH2PO4(pH7.4)-5×SSC-5×Denhardt’s溶液和200μg/ml鮭精DNA。雜交之后，將濾膜在1×SSC-0.1％SDS中于55℃洗30min。然后，用Phosphor Imager進行分析和定量。
實施例5重組肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的體外表達、分離和純化根據SEQ ID NO1和圖1所示的編碼區序列，設計出一對特異性擴增引物，序列如下Primer35’-CCCCATATGATGTCGAATTCGGTGATCACGCGTTTG-3’ (Seq ID No5)Primer45’-CATGGATCCTTATACTGTGGCCGTTGATGGCTTTTT-3’ (Seq ID No6)此兩段引物的5’端分別含BamHI和HindIII酶切位點，其后分別為目的基因5’端和3’端的編碼序列，NdeI和BamHI酶切位點相應于表達載體質粒pET-30a(+)(Novagen公司產品，Cat.No.69865.3)上的選擇性內切酶位點。以含有全長目的基因的pBS-CS1G10質粒為模板，進行PCR反應。PCR反應條件為總體積50μl中含pBS-CS1G10質粒10pg、引物Primer-3和Primer-4分別為10pmol、Advantage polymerase Mix(Clontech公司產品)1μl。循環參數94℃20s，63℃ 30s，68℃ 2 min，共25個循環。用EcoRI和BamHI分別對擴增產物和質粒pET-30a(+)進行雙酶切，分別回收大片段，并用T4連接酶連接。連接產物轉化用氯化鈣法大腸桿細菌DH5α，在含卡那霉素(終濃度30μg/ml)的LB平板培養過夜后，用菌落PCR方法篩選陽性克隆，并進行測序。挑選序列正確的陽性克隆(pET-CS1G10)用氯化鈣法將重組質粒轉化大腸桿菌BL21(DE3)plySs(Novagen公司產品)。在含卡那霉素(終濃度30μg/ml)的LB液體培養基中，宿主菌BL21(pET-CS1G10)在37℃培養至對數生長期，加入IPTG至終濃度1mmol/L，繼續培養5小時。離心收集菌體，經超聲波破菌，離心收集上清，用能與6個組氨酸(6His-Tag)結合的親和層析柱His.Bind Quick Cartridge(Novagen公司產品)進行層析，得到了純化的目的蛋白肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基。經SDS-PAGE電泳，在37.6kDa處得到一單一的條帶(圖1)。將該條帶轉移至PVDF膜上用Edams水解法進行N-端氨基酸序列分析，結果N-端15個氨基酸與SEQ ID NO2所示的N-端15個氨基酸殘基完全相同。
實施例6 肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的物理化學性質將親和層析純化的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，用enterokinase酶切除載體序列后，經SDS-PAGE電泳，和標準分子量曲線，測得其分子量約為32kDa；含酸性氨基酸殘基29個，堿性氨基酸殘基37個，利用Amerham等電聚焦電泳儀，經pH3-10和pH7-10梯度固定膠的等電聚焦電泳，測得其等電點為8.76。蛋白分子在水溶液環境中，呈球狀，其半衰期在哺乳動物線粒體中為30小時，在酵母細胞大于20小時，在大腸桿菌中超過10小時，蛋白質結構的穩定性較差。
實施例7 抗肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基抗體的產生用經親和層析純化的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基加上完全弗氏佐劑免疫家兔，15天后再用該蛋白加不完全弗氏佐劑加強免疫一次。采用經15μg/ml重組肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基加上完全弗氏佐劑免疫家兔，15天后再用重組肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基加不完全弗氏佐劑加強免疫一次。采用經15μg/ml重組肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基包被的滴定板做ELISA測定兔血清中抗體的滴度。用蛋白A-Sepharose從抗體陽性的家兔血清中分離總IgG。將多肽結合于溴化氰活化的Sepharose4B柱上，用親和層析法從總IgG中分離抗多肽抗體。免疫沉淀法證明純化的抗體可特異性地與肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基結合，該抗體為多克隆抗體，瓊脂糖雙擴試驗的效價為1∶32。與蟲體粗抗原的反應效價在1∶16以上。該抗體能夠檢測到重度感染的肝吸蟲病人的乳酸脫氫酶循環抗原。
實施例8本發明的多核苷酸片段用作雜交探針的應用從本發明的多核苷酸中挑選出合適的寡核苷酸片段用作雜交探針有多方面的用途，如用該探針可與不同來源的正常組織或病理組織的基因組或cDNA文庫雜交以鑒定其是否含有本發明的多核苷酸序列和檢出同源的多核苷酸序列，進一步還可用該探針檢測本發明的多核苷酸序列或其同源的多核苷酸序列在正常組織或病理組織細胞中的表達是否異常。從本發明的多核苷酸SEQ ID NO1中選擇寡核苷酸片段用作雜交探針，應遵循以下原則和需要考慮的幾個方面探針大小優選范圍為18-50個核苷酸；GC含量為30％-70％，超過則非特異性雜交增加；探針內部應無互補區域；符合以上條件的可作為初選探針，然后進一步作計算機序列分析，包括將該初選探針分別與其來源序列區域(即SEQ ID NO1)和其它已知的基因組序列及其互補區進行同源性比較，若與非靶分子區域的同源性大于85％或者有超過15個連續堿基完全相同，則該初選探針一般就不應該使用；此外，再根據已設計好的探針片段或其互補片段的替換突變序列作為第二探針。
探針1(probe1)，屬于第一類探針，與SEQ ID NO1的基因片段完全同源或互補(40Nt)5’-ATAAAGATTAAGAATGAACAAGATCCCACGCTCACTTTTC-3’(Seq ID No7)
探針2(probe2)，屬于第二類探針，相當于SEQ ID NO1的基因片段或其互補片段的替換突變序列(40Nt)5’-ATAAAGATTAAGAATGGACAAGATCCCACGCTCACTTTTC-3’(Seq ID No8)核酸探針通常采用濾膜雜交方法，包括斑點印跡法、Southern印跡法、Northern印跡法和復印方法等，它們都是將待測的多核苷酸樣品固定在濾膜上后使用基本相同的步驟雜交。
與以下具體實驗步驟有關的其它未列出的常用試劑及其配制方法請參考文獻DNAPROBES G.H.Keller；M.M.Manak；Stockton Press，1989(USA)以及更常用的分子克隆實驗手冊書籍如《分子克隆實驗指南》(1998年第二版)[美]薩姆布魯克等著，科學出版社。
步驟1)將新鮮或新鮮解凍的肝吸蟲用冷勻漿緩沖液(0.25mol/L蔗糖；25mmol/LTris-HCl，pH7.5；25mmol/LnaCl；25mmol/L MgCl2)懸浮沉淀(大約10ml/g)，4℃用電動勻漿器以全速勻漿組織懸液，直至組織被完全破碎。用苯酚抽提法組織中的DNA，然后用乙醇沉淀。必須除去RNA污染時，可將RNA酶A加到DNA溶液中，終濃度為100ug/ml，37℃保溫30分鐘消化RNA，然后再重新抽提DNA。樣膜的制備2)取4×2張適當大小的硝酸纖維素膜(NC膜)，用鉛筆在其上輕輕標出點樣位置及樣號，每一探針需兩張NC膜，以便在后面的實驗步驟中分別用高強度條件和強度條件洗膜。吸取及對照各15微升，點于樣膜上，在室溫中晾干。置于浸潤有0.1mol/LNaOH，1.5mol/LNaCl的濾紙上5分鐘(兩次)，晾干置于浸潤有0.5mol/L Tris-HCl(pH7.0)，3mol/LNaCl的濾紙上5分鐘(兩次)，晾干。夾于干凈濾紙中，以鋁箔包好，60-80℃真空干燥2小時。
3)探針用磷酸激酶標記32P后過Sephadex G-50柱，用液體閃爍儀監測同位素量，合并第一峰的收集液后即為所需制備的32P-Probe(第二峰為游離γ-32P-dATP)。
4)預雜交將樣膜置于塑料袋中，加入3-10mg預雜交液(10×Denhardt’s；6×SSC，0.1mg/ml CT DNA(小牛胸腺DNA)。)，封好袋口后，68℃水浴搖2小時。
5)雜交將塑料袋剪去一角，加入制備好的探針，封好袋口后，42℃水浴搖過夜。
6)洗膜高強度洗膜取出已雜交好的樣膜；2×SSC，0.1％SDS中，40℃洗15分鐘(2次)；0.1×SSC，0.1％SDS中，40℃洗15分鐘(2次)；0.1×SSC，0.1％SDS中，55℃洗30分鐘(2次)，室溫晾干。
低強度洗膜
取出已雜交好的樣膜；2×SSC，0.1％SDS中，37℃洗15分鐘(2次)；0.1×SSC，0.1％SDS中，37℃洗15分鐘(2次)；0.1×SSC，0.1％SDS中，40℃洗15分鐘(2次)，室溫晾干。
7)X-光自顯影-70℃，X-光自顯影(壓片時間根據雜交斑放射性強弱而定)。
實驗結果采用低強度洗膜條件所進行的雜交實驗，以上四個探針雜交斑放射性強弱沒有明顯區別；而采用低強度洗膜條件所進行的雜交實驗，探針1的雜交斑放射性強度明顯強于其它三個探針雜交斑的放射性強度。因而可用探針1定性和定量地分析本發明的多核苷酸在不同組織中的存在和差異表達。
實施例9制備診斷試劑盒ELISA檢測試劑盒的制備將純化的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基用碳酸鹽包被緩沖液((pH9.6)配成0.1mg/ml，96孔酶標般的每孔加50ul，4℃過夜，倒掉包被液后，用含10％脫脂奶粉的PBS-Tween20溶液100ul封閉孔壁多余的蛋白結合位點，4℃封閉過夜后倒掉封閉液。在酶標板反應孔中加入待測血清50ul，輕搖5分鐘后，靜置37℃濕盒中30～60分鐘，用PBS-Tween20洗滌液反復震蕩洗滌3次，每次3分鐘；再加辣根過氧化物酶或堿性磷酸酶標記的羊抗人IgG(1∶1000稀釋液50ul)，重復上述結合和洗滌過程，然后加底物和顯色劑顯色，當出現顯色明顯時，加入2％硫酸溶液終止反應。肉眼觀察或用酶標儀測定反應結果。
膠體金免疫層析檢測試劑盒的制備常見的免疫層析系統有浸條式(dipstick)、卡片式和盒式三種。它們具有圖2所示的相同的基本原理和構造由層析系統(層析膜和一個或兩個吸收層相連)固相免疫反應系統(抗原或抗體呈線狀包被在層析膜特定的位置上作為測試線或質控線)，樣品和膠體金標記試劑從一端加入，在膜的毛細管作用下，沿膜表面向另一端移動，并被吸收層吸收。樣品中的待測成分與膠體金檢測試劑在層析過程中與結合在膜上的捕獲試劑發生免疫結合反應，而停留在包被線(包括測試線1和質控線2)上，顯示出一條紅色的反應線。當樣品中不含待測成分，則在測試線1處不顯色，而作為陽性對照的質控線2則顯紅色。浸條式檢測試劑盒將測試條下端先后加入待測樣品液和標記的膠體金溶液中；卡片式和盒式檢測試劑盒中，標記的膠體金以干燥的固體形式保存在一端的玻璃纖維片3上，卡片式只需將待測溶液和緩沖液直接滴加到玻璃纖維片上，合上卡片，幾分鐘后即可蓋面的觀察窗判斷結果；盒式將檢測條裝入小塑料盒中，放膠體金的一端對應圓形的加樣孔，樣品和緩沖液從加樣孔加入，幾分鐘后從長方形的觀察窗中判斷結果。
本檢測試劑盒中，層析膜為孔徑8μm的混合纖維素膜，純化的肝吸蟲乳酸脫氫酶包被在吸收層的遠端作為檢測線，華支睪病人的陽性血清包被在吸收層的近端作為質控線，標記肝吸蟲肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的膠體金溶液滴加到玻璃纖維片后干燥，放置在層析膜的另一端。
膠體金的制備及標記將氯金酸鹽用去離子的超純水配成0.01％的濃度，煮沸后，迅速加入1％的檸檬酸三鈉溶液，(每100ml加2ml)，不離火迅速振搖混勻，一直煮到溶液顏色變為葡萄酒紅色后撤火，用超純水補足原有體積。制備的膠體金的平均粒徑約20nm。將制備好的膠體金溶液用0.25mol/L的碳酸鉀溶液調pH9.0，在攪拌情況下按15μg/mL的量加入純化的肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，反應10分鐘，15000g的離心力離心30分鐘，沉淀用原體積1/10的PBS(pH9.5)重新懸浮。
實施例10制備疫苗肝吸蟲是組織外寄生蟲，免疫系統難以直接與其作用。它產生的抗原刺激機體粘膜系統產生粘膜免疫反應是其主要的保護性反應。粘膜免疫產生的分泌型IgA，可以阻止分泌排泄抗原通過膽管上皮進入肝細胞，從而降低這些抗原成分對機體的毒害作用，而不是直接對蟲體起到攻擊殺傷的作用。因此，肝吸蟲的疫苗以口服型疫苗為主，將重組肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基與卵磷脂1∶10混合，加入10倍的生理鹽水溶液，超聲震蕩，制成脂質體，裝入緩釋膠囊，制成口服型重組蛋白疫苗。
序列表<110>中山大學<120>肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，其編碼核酸及其應用<130>cs0011G10<160>8<170>PatentIn version 3.1<210>1<211>1011<212>DNA<213>Clonorchis sinensis<400>1ggggatatat gcaaggtttc gttttggtcg gctgcctaca attactatgt cgaattcggt 60gatcacgcgt ttggctccgg tgttttccat ggtacgccat gcgtcaactg ctgcggcaac 120agctccccga atgaaaacgt tttccgttta tcgatggaac ccagacaaac ccggggagaa 180gccatatatg aaagattata aagtcgacct gaacgagtgt gggcccatgg tcctcgatgc 240gttgataaag attaagaatg aacaagatcc cacgctcact tttcgtcgtt cgtgccgcga 300aggcatttgt ggctcatgtg ctatgaacat cgccggtcgt aaccatttgg cttgtttgtg 360ggaaattgac caagatctga acaagccgac gaagatctat ccgctcccgc atatgtttgt 420catcaaagat ctcgtcccgg atatgaacaa cttctacgca cagtatcgct ggatcgagcc 480atacttgaag aagaagggtg tgtctgaaga ggatattggg aaagccactt actatcagtc 540ggttgaggat cgggcaaagc tggatggtct gtatgagtgc attttgtgcg cttgttgtgc 600cacatcatgt ccttcatact ggtggaacgg agacaagtat cttggaccgg cggtcttgtt 660acaagcatac cgctggctca tcgattcaag agatgactac acgtacgagc gtttgacaca 720gtttcagaac aaatggtcac tgtaccggtg ccacactatc atgaactgca ccgaaacttg 780ccctaaaggt ctcaatcccg gtctggctat tggtgaaatc aagaaaatgc tcatctacta 840caaccaatac aaaaacaaaa agccatcaac ggccacagta taatagattt gcaatctcgc 900tggtagagcg gaattgttta tagtgaccaa aattcattaa gatgtttgtt tatcttcatc 960cggtctaaac ggacaccaat aataaacttt cagctttttc atcaacaaaa a 1011<210>2
<211>278<212>PRT<213>Clonorchis sinensis<400>2Met Ser Asn Ser Val Ile Thr Arg Leu Ala Pro Val Phe Ser Met Val1 5 10 15Arg His Ala Ser Thr Ala Ala Ala Thr Ala Pro Arg Met Lys Thr Phe20 25 30Ser Val Tyr Arg Trp Asn Pro Asp Lys Pro Gly Glu Lys Pro Tyr Met35 40 45Lys Asp Tyr Lys Val Asp Leu Asn Glu Cys Gly Pro Met Val Leu Asp50 55 60Ala Leu Ile Lys Ile Lys Asn Glu Gln Asp Pro Thr Leu Thr Phe Arg65 70 75 80Arg Ser Cys Arg Glu Gly Ile Cys Gly Ser Cys Ala Met Asn Ile Ala85 90 95Gly Arg Asn His Leu Ala Cys Leu Trp Glu Ile Asp Gln Asp Leu Asn100 105 110Lys Pro Thr Lys Ile Tyr Pro Leu Pro His Met Phe Val Ile Lys Asp115 120 125Leu Val Pro Asp Met Asn Asn Phe Tyr Ala Gln Tyr Arg Trp Ile Glu130 135 140Pro Tyr Leu Lys Lys Lys Gly Val Ser Glu Glu Asp Ile Gly Lys Ala145 150 155 160Thr Tyr Tyr Gln Ser Val Glu Asp Arg Ala Lys Leu Asp Gly Leu Tyr165 170 175Glu Cys Ile Leu Cys Ala Cys Cys Ala Thr Ser Cys Pro Ser Tyr Trp180 185 190Trp Asn Gly Asp Lys Tyr Leu Gly Pro Ala Val Leu Leu Gln Ala Tyr195 200 205
Arg Trp Leu Ile Asp Ser Arg Asp Asp Tyr Thr Tyr Glu Arg Leu Thr210 215 220Gln Phe Gln Asn Lys Trp Ser Leu Tyr Arg Cys His Thr Ile Met Asn225 230 235 240Cys Thr Glu Thr Cys Pro Lys Gly Leu Asn Pro Gly Leu Ala Ile Gly245 250 255Glu Ile Lys Lys Met Leu Ile Tyr Tyr Asn Gln Tyr Lys Asn Lys Lys260 265 270Pro Ser Thr Ala Thr Val275<210>3<211>24<212>DNA<213>Clonorchis sinensis<400>3ggggatatat gcaaggtttc gttt24<210>4<211>26<212>DNA<213>Clonorchis sinensis<400>4tttttgttga tgaaaaagct gaaagt 26<210>5<211>36<212>DNA<213>Clonorchis sinensis<400>5ccccatatga tgtcgaattc ggtgatcacg cgtttg 36
<210>6<211>36<212>DNA<213>Clonorchis sinensis<400>6catggatcct tatactgtgg ccgttgatgg cttttt 36<210>7<211>40<212>DNA<213>Clonorchis sinensis<400>7ataaagatta agaatgaaca agatcccacg ctcacttttc 40<210>8<211>40<212>DNA<213>Clonorchis sinensis<400>8ataaagatta agaatggaca agatcccacg ctcacttttc 40
權利要求
1.一種分離的多肽-肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基，其特征在于它包含有SEQ ID NO2所示的氨基酸序列的多肽、或其多肽的活性片段、類似物或衍生物。
2.一種分離的多核苷酸，其特征在于所述多核苷酸包含選自下組中的一種(a)編碼具有SEQ ID NO2所示氨基酸序列的多肽或其片段、類似物、衍生物的多核苷酸；(b)與多核苷酸(a)互補的多核苷酸。
3.如權利要求2所述的多核苷酸，其特征在于所述多核苷酸的序列包含有SEQ ID NO1中47-880位的序列或SEQ ID NO1中1-1011位的序列。
4.一種能與多肽結合的抗體，其特征在于所述抗體是能與所述肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基特異性結合的抗體。
5.一類調節多肽表達的多核苷酸，其特征在于它們是抑制所述肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的表達的多核苷酸，且具有SEQ ID NO1所示的多核苷酸序列或其片段的反義序列或者與其序列一致的寡聚雙鏈RNA。
6.如權利要求1所述多肽的應用，其特征在于它應用于篩選肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的抑制劑；或者用于肽指紋圖譜鑒定。
7.如權利要求2-3中的任一權利要求所述的多核苷酸的應用，其特征在于它作為引物用于核酸擴增反應，或者作為探針用于雜交反應，或者用于制造基因芯片或微陣列。
8.一種檢測肝吸蟲的試劑盒，其特征在于它含有特異性檢測肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的引物、權利要求4所述的抗體、權利要求1所述的多肽任一或其組合。
9.一種用于預防肝吸蟲病的疫苗，其特征在于其含有權利要求1所述的多肽或含有權利要求2或3所述的多核苷酸的真核表達載體。
全文摘要
本發明公開了一種編碼肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的新的基因，基因編碼的多肽，多肽的抗體。本發明還公開了此多肽用于篩選肝吸蟲琥珀酸脫氫酶Ip亞基的抑制劑，多核苷酸作為引物或者作為探針的應用，尤其公開了此多肽與多核苷酸作為診斷試劑盒、疫苗的用途。
文檔編號G01N33/53GK1670201SQ20051002400
公開日2005年9月21日 申請日期2005年2月22日 優先權日2005年2月22日
發明者余新炳, 徐勁, 吳忠道, 鄭南才, 楊光 申請人:中山大學
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