本技术涉及一种高效表达猫毛过敏原蛋白的工程菌构建方法及其应用。通过基因合成技术,优化Fel d2和Fel d4蛋白的密码子序列,并将其与pPI载体结合,实现高效表达。该技术可用于过敏原蛋白的生产和过敏研究。
背景技术
过敏性疾病是常见的非感染性疾病,如过敏性哮喘、过敏性鼻炎、结膜炎和湿疹等,这些病症严重影响患者人群的健康。过敏性疾病主要与遗传因素以及环境因素相关,当具有基因遗传倾向的个体接触环境中的过敏原刺激后,多数过敏原能够直接激活肺泡巨噬细胞、肥大细胞等先天免疫细胞释放炎症因子,诱导免疫反应。机体产生针对不同过敏原的特异性IgE抗体,IgE抗体在体内结合到肥大细胞表面,刺激细胞产生并释放组胺和白三烯等炎症因子,进而诱发相应的过敏性疾病。
猫是最重要的室内过敏源之一,目前,世界上已有超过2亿人对猫过敏。猫致敏患者患有严重的呼吸道症状,如严重的慢性鼻炎和哮喘。猫是一种复杂的过敏原来源供体,除了主要过敏原Fel d 1外,还包括几种不同的过敏原:Fel d 2、Fel d 3、Fel d 4、Fel d 6、Fel d 7和Fel d 8。其中Fel d 2、Fel d 4和Fel d 7是猫引起过敏反应的主要过敏原组分,相应产生最高水平的特异性IgE,并且诱导嗜碱性粒细胞脱粒所需过敏原浓度比其他过敏原低百倍。超过65%的呼吸道过敏患者识别出对Fel d 1、Fel d 4和Fel d 7过敏,30%识别出Fel d 2过敏。因此,除了猫的主要过敏原Fel d 1外,Fel d2、Fel d 4和Fel d 7也被认为是猫过敏诊断和特异性免疫治疗的重要过敏原。
目前治疗过敏性疾病的方法主要体现在减轻症状。例如服用一些抗组胺类以及类固醇药物以缓解症状,然而这些药物并不能抑制由过敏原吸入引起免疫细胞分泌的特异性IgE抗体的产生,同时药物还会带来许多副作用。近年来特异性免疫治疗(脱敏治疗)在过敏性疾病中的作用得到了肯定,被认为是当前过敏性疾病唯一的对因治疗方法。该疗法是在确定患者的过敏原后,对患者给予由低到高剂量的过敏原治疗。通过反复给药诱导其对此过敏原的耐受性,当再次接触此类过敏原时就会减轻或不产生过敏反应。
用于治疗的过敏原提取物是从天然来源分离得到的蛋白质和非蛋白质成分的粗混合物。过敏原提取物含有大量与过敏原无关的其他成分,有些过敏原粗提物甚至不含有造成患者高敏感性的过敏原组分。因此,对一种特定的过敏原组分敏感的患者接受含全部提取物成分的复杂混合物的治疗有可能导致副作用的产生。另一方面,在过敏诊断中使用整个过敏原提取物进行皮肤测试和血清检测的方法,可能会影响对引起患者敏感的特定过敏原的精准检测。针对这些缺点,许多研究人员采用生物化学分离和纯化技术的方法得到单一的过敏原组分。然而,尽管这个方法对于过敏原的鉴定可能有效,但却不足以制备工业规模上的过敏原。同时,该方法存在产量低、耗时、费力、成本高和污染大等诸多不足。基于这些原因,用于合成过敏原组分蛋白的重组DNA技术引起了人们的关注。
实现思路