本发明专利技术公开了一种抑制链球菌和/或预防链球菌感染的融合蛋白疫苗。本发明专利技术所提供的将分选酶A与霍乱毒素B亚单位通过连接肽链接得到的融合蛋白，显著提高了Th17细胞活化的水平，可以达到阻止病原菌定居和迅速清除病原菌的作用，且对不同血清型A型链球菌均具有保护效果，具有高效、广谱和低价的优越性。本发明专利技术的融合蛋白，减少了免疫原的用量，简化了生产工艺，降低了生产成本。同时本发明专利技术提供的疫苗采用粘膜免疫的途径，具有无组织损伤、无局部副作用和使用简便的特点，易于推广使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物
中一种抑制链球菌和/或预防链球菌感染的融合蛋白疫苗。
技术介绍
A型链球菌(GroupAStreptococcuspyogenes)是一类临床上常见的革兰氏阳性机会致病菌，可引起多种疾病，轻者包括咽炎、脓疱病、丹毒及蜂窝组织炎，重者可危及生命，如肺炎、菌血症、中毒性休克和急性坏死性肌膜炎等[1]。据统计全球每年至少约有51.7万人死于A型链球菌感染，其中多数死于A型链球菌感染导致的风湿热和风湿性心脏病，另外约有16.3万人死于A型链球菌急性感染[2]。A型链球菌有超过150种血清型，并且新的血清型还在不断出现。感染一种血清型不产生对不同血清型的有效免疫保护。此外A型链球菌感染与自身免疫性疾病密切相关，感染后患者常发生急性风湿热、风湿性心脏病、肾小球肾炎以及牛皮癣等[3]。其中风湿性心脏病在世界心血管疾病死亡率中占首位，因此一直为世界卫生组织和科学家所重视。由于A型链球菌血清型众多并且可引起自身免疫性疾病，严重阻碍了A型链球菌疫苗的研发进程，致使目前世界上尚未有可用的针对此菌的疫苗，因此开发安全、有效、广谱的A型链球菌疫苗极为迫切。Th17细胞是一类不同于Th1和Th2的T细胞亚群，在抗粘膜感染中有重要作用。我们的研究证明A型链球菌经鼻腔黏膜途径感染小鼠后能诱导大量Th17细胞的活化，并促进小鼠对A型链球菌的清除。阻断Th17细胞的功能导致小鼠失去对再次A型链球菌清除的能力[4]。这些研究结果证明Th17细胞是适应性免疫反应对A型链球菌感染的重要保护机制。在对肺炎链球菌和肺炎克雷伯氏菌的研究中发现，Th17细胞介导粘膜免疫可有效清除多种血清型的病原菌[5,6]，表明以Th17细胞为主要效应细胞的免疫反应提供对A型链球菌跨血清型的型间免疫保护，为研发预防多种A型链球菌血清型的广谱疫苗提供了新途径。细菌分选酶A(SortaseA)是普遍存在于革兰氏阳性菌细胞壁中的转肽酶，介导多种毒力蛋白锚定在细菌表面，包括A型链球菌。缺失分选酶A的A型链球菌致病力显著降低。我们已证明分选酶A能够诱导以Th17细胞为主的免疫反应，进而有效清除粘膜部位的A型链球菌[4]。霍乱毒素B亚单位(CTB)是霍乱毒素的组成部分，无毒，负责具有毒性功能的霍乱毒素A亚单位的转运。CTB以五聚体结构与细胞的GM1相结合，促进树突状细胞(DC)对抗原的摄取、加工和提呈，有效介导机体对抗原的免疫反应[7]。CTB与大肠杆菌热敏肠毒素B亚单位(LTB)、志贺毒素B亚单位具有相似的五聚体结构，均可与宿主糖脂类受体结合[8],诱导机体的免疫反应[9,10]。参考文献：[1]BisnoAL,BritoMO,CollinsCM.(2003)MolecularbasisofgroupAstreptococcalvirulence.LancetInfect.Dis.3:191–200.[2]J.R.Carapetis,A.C.Steer,E.K.Mulholland,M.Weber(2005)TheglobalburdenofgroupAstreptococcaldiseases.LancetInfect.pp.685–694[3]MartinWJ,SteerAC,SmeestersPR,KeebleJ,InouyeM,CarapetisJ,WicksIP.(2015)Post-infectiousgroupAstreptococcalautoimmunesyndromesandtheheart.AutoimmunRev.14(8):710-25.[4]FanXin,WangXiaoshuang,LiNing,CuiHonglian,HouBaidong,GaoBin,ClearyPaul,Patrick,WangBeinan.(2014)SortaseAInducesTh17-MediatedandAntibody-IndependentImmunitytoHeterologousSerotypesofGroupAStreptococci.PLoSOne.9(9):e107638.[5]LuYJ,GrossJ,BogaertD,FinnA,BagradeL,etal.(2008)Interleukin-17Amediatesacquiredimmunitytopneumococcalcolonization.PLoSPathog.4:e1000159.[6]ChenK,McAleerJP,LinY,PatersonDL,ZhengM,etal.(2011)Th17cellsmediateclade-specific,serotype-independentmucosalimmunity.Immunity.35:997–1009.[7]LuciC,HervouetC,RousseauD,HolmgrenJ,CzerkinskyC,AnjuèreF.(2006)Dendriticcell-mediatedinductionofmucosalcytotoxicresponsesfollowingintravaginalimmunizationwiththenontoxicBsubunitofcholeratoxin.JImmunol.176(5):2749-57.[8]LencerWIandTsaiB.(2003)Theintracellularvoyageofcholeratoxin:goingretro.TRENDSinBiochemicalSciences.28(12):639-45.[9]LeachS,ClementsJD,KaimJ,LundgrenA.(2012)TheadjuvantdoublemutantEscherichiacoliheatlabiletoxinenhancesIL-17AproductioninhumanTcellsspecificforbacterialvaccineantigens.PLoSOne.7(12):e51718.doi:10.1371.[10]TsujiT,ShimizuT,SasakiK,ShimizuY,TsukamotoK,ArimitsuH,OchiS,SugiyamaS,TaniguchiK,NeriP,MoriH.(2008)ProtectionofmicefromShigatoxin-2toxemiabymucosalvaccineofShigatoxin2B-HiswithEscherichiacolienterotoxin.Vaccine.26(4):469-76.
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何将抗原蛋白分子与CTB形成融合蛋白，利用CTB五聚体提高抗原分子的抗体免疫反应，达到抑制链球菌和/或预防链球菌感染的目的。本专利技术所提供的融合蛋白，名称是CTB-SortaseA，它是将蛋白A与蛋白B进行融合得到的蛋白质；所述蛋白A为具有分选酶功能的蛋白质；所述蛋白B为具有霍乱毒素B亚单位功能的蛋白质。上述CTB-SortaseA蛋白中，所述分选酶可为分选酶A、分选酶B、分选酶C、分选酶D或分选酶E，具体可为所述分选酶A，所述分选酶A可来本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种融合蛋白，是将蛋白A与蛋白B进行融合得到的蛋白质；所述蛋白A为具有分选酶功能的蛋白质；所述蛋白B为具有霍乱毒素B亚单位功能的蛋白质。
【技术特征摘要】
1.一种融合蛋白，是将蛋白A与蛋白B进行融合得到的蛋白质；所述蛋白A为具有分选酶功能的蛋白质；所述蛋白B为具有霍乱毒素B亚单位功能的蛋白质。2.根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于：所述分选酶为分选酶A、分选酶B、分选酶C、分选酶D或分选酶E；所述蛋白B为e1-e6中任一种：e1、霍乱毒素B亚单位或其突变体；e2、霍乱毒素B亚单位的五聚体或其突变体；e3、大肠杆菌热敏肠毒素或其突变体；e4、大肠杆菌热敏肠毒素B亚单位或其突变体；e5、志贺毒素或其突变体；e6、志贺毒素B亚单位或其突变体。3.根据权利要求1-2中任一所述的融合蛋白，其特征在于：所述分选酶A为a1或a2的蛋白质：a1、氨基酸序列是SEQIDNo.1的第141-308位所示的蛋白质；a2、在SEQIDNo.1的第141-308位所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有分选酶A活性的由a1衍生的蛋白质；所述霍乱毒素B亚单位为b1或b2的蛋白质：b1、氨基酸序列是SEQIDNo.1的第23-125位所示的蛋白质；b2、在SEQIDNo.1的第23-125位所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有霍乱毒素B亚单位活性的由b1衍生的蛋白质。4.根据权利要求1-3中任一所述的融合蛋白，其特征在于：所述融合蛋白为c1-c9中任一种蛋白质：c1、氨基酸序列是SEQIDNo.1的第23-314位所示的蛋白质；c2、氨基酸序列是SEQIDNo.1的第23-308位所示的蛋白质；c3、氨基酸序列是SEQIDNo.1的第1-308位所示的蛋白质；c4、氨基酸序列是SEQIDNo.1所示的蛋白质；c5、在c2或c3所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c6、在SEQIDNo.1的第23-314位所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有所述融合蛋白活性的由c1衍生的蛋白质；c7、在SEQIDNo.1的第23-308位所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有所述融合蛋白活性的由c2衍生的蛋白质；c8、在SEQIDNo.1的第1-308位所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有所述融合蛋白活性的由c3衍生的蛋白质；c9、在SEQIDNo.1所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有所述融合蛋白活性的由c4衍生的蛋白质。5.与权利要求1所述融合蛋白相关的生物材料，为下述d1)-d7)中至少一种：d1)编码权利要求1所述融合蛋白的核酸分子；d2)含有d1)所述核酸分子的表达盒；d3)含有d1)所述核酸分子的重组载体、或含有d2)所述表达盒的重组载体；d4)含有d1)所述核酸分子的重组微生物、或含有...
【专利技术属性】
技术研发人员：王北难，毕帅，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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