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Method Article
La proteina anticorpale ricombinante espressa nelle cellule pIRES2-ZSGreen1-rAbs-APN-CHO e negli anticorpi monoclonali prodotti utilizzando la tecnologia tradizionale dell'ibridoma possono riconoscere e legarsi alla proteina N dell'aminopeptidasi suina (APN).
L'aminopeptidasi suina N (APN), una metallopeptidasi legata alla membrana abbondantemente presente nella mucosa dell'intestino tenue, può avviare una risposta immunitaria della mucosa senza alcuna interferenza come bassa espressione proteica, inattività enzimatica o cambiamenti strutturali. Ciò rende APN un candidato interessante nello sviluppo di vaccini che colpiscono selettivamente l'epitelio della mucosa. Studi precedenti hanno dimostrato che l'APN è una proteina recettore sia per l'Escherichia coli enterotossigenico (E. coli) F4 che per il virus della gastroenterite trasmissibile. Pertanto, APN mostra risultati promettenti nello sviluppo di coniugati anticorpo-farmaco o nuovi vaccini basati su anticorpi APN-specifici. In questo studio, abbiamo confrontato la produzione di anticorpi monoclonali APN-specifici (mAbs) utilizzando la tecnologia tradizionale dell'ibridoma e il metodo di espressione degli anticorpi ricombinanti. Abbiamo anche stabilito una linea cellulare di ovaio di criceto cinese (CHO) stabilmente trasfettata utilizzando pIRES2-ZSGreen1-rAbs-APN e un ceppo di espressione BL21 (DE3) di E. coli che ospita il vettore pET28a (+)-rAbs-APN. I risultati mostrano che gli anticorpi espressi nelle cellule pIRES2-ZSGreen1-rAbs-APN-CHO e mAbs prodotti utilizzando ibridomi potrebbero riconoscere e legarsi alla proteina APN. Ciò fornisce la base per ulteriori chiarimenti sulla funzione del recettore APN per lo sviluppo di terapie mirate a diversi epitopi specifici dell'APN.
L'aminopeptidasi N (APN), un enzima che appartiene alla famiglia delle metalloproteinasi M1, agisce come marcatore tumorale, recettore e molecola di segnalazione attraverso vie enzima-dipendenti ed enzima-indipendenti 1,2. Oltre a scindere i residui aminoacidici N-terminali di vari peptidi bioattivi per la regolazione della loro attività biologica, l'APN svolge un ruolo importante nella patogenesi di varie malattie infiammatorie. APN partecipa all'elaborazione e alla presentazione dell'antigene da parte di peptidi tagliati che si legano strettamente alle principali molecole di classe II del complesso di istocompatibilità 2,3. APN esercita anche effetti antinfiammatori legandosi con i recettori accoppiati a proteine G che partecipano alla trasduzione del segnale multiplo, modulando la secrezione di citochine e contribuendo alla fagocitosi mediata dal recettore Fc gamma nella risposta immunitaria 4,5,6,7.
Come esopeptidasi legata alla membrana ampiamente distribuita, l'APN è abbondante nella mucosa dell'intestino tenue suino ed è strettamente associata all'endocitosi mediata dal recettore 1,5,8. APN riconosce e lega la proteina spike del virus della gastroenterite trasmissibile per l'ingresso cellulare e interagisce direttamente con la subunità FaeG delle fimbrie enterotossigeniche di Escherichia coli F4 per influenzare l'aderenza batterica con le cellule ospiti 9,10,11. Pertanto, APN è un potenziale bersaglio terapeutico nel trattamento delle malattie infettive virali e batteriche.
Dopo lo sviluppo della tecnologia dell'ibridoma e di altre strategie per la produzione di anticorpi monoclonali (mAbs) nel 1975, i mAb sono stati ampiamente utilizzati nell'immunoterapia, nella somministrazione di farmaci e nella diagnosi12,13,14. Attualmente, i mAbs sono usati con successo per trattare malattie come il cancro, le malattie infiammatorie intestinali e la sclerosi multipla12,15. A causa della loro forte affinità e specificità, i mAb possono essere bersagli ideali nello sviluppo di coniugati anticorpo-farmaco (ADC) o di nuovi vaccini16,17. La proteina APN è fondamentale per la somministrazione selettiva di antigeni a cellule specifiche e può suscitare una risposta immunitaria mucosa specifica e forte contro i patogeni senza alcuna interferenza, tra cui bassa espressione proteica, inattività enzimatica o cambiamenti strutturali 5,8,18. Pertanto, gli agenti terapeutici a base di mAbs specifici per APN mostrano risultati promettenti contro le infezioni batteriche e virali. In questo studio, descriviamo la produzione di mAbs APN-specifici utilizzando la tecnologia dell'ibridoma e l'espressione di anticorpi ricombinanti anti-APN (rAbs) utilizzando vettori procariotici ed eucariotici. Il risultato indica che la proteina APN è stata riconosciuta sia dagli rAbs espressi nelle cellule pIRES2-ZSGreen1-rAbs-APN-CHO che dai mAb derivati dall'ibridoma.
Tutti gli esperimenti sugli animali in questo studio sono stati approvati dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'Università di Yangzhou (SYXK20200041).
1. Preparazione dell'antigene della proteina APN suina
NOTA: Il ceppo pET28a (+)-APN-BL21 (DE3) e le cellule APN stabilmente espresse pEGFP-C1-APN-IPEC-J2 sono stati costruiti in uno studio precedente11.
2. Immunizzazione animale
3. Tecnologia dell'ibridoma per produrre anticorpi monoclonali contro APN
4. Caratterizzazione di mAbs contro la proteina APN
5. Espressione di rAbs contro APN
In questo studio, la proteina APN solubile purificata (2,12 mg / ml) è stata utilizzata per l'immunizzazione del topo. I topi immunizzati con la proteina APN quattro volte a intervalli di 14 giorni hanno mostrato un titolo anticorpale più elevato contro APN nei loro sieri. Sebbene siano stati ottenuti 14 ibridomi utilizzando gli esperimenti di fusione, solo 9 ibridomi sono sopravvissuti ai tre cicli continui di congelamento-disgelo, risultando in 9 cloni stabili che hanno secreto anticorpi contro APN. Tutte queste cell...
L'induzione dell'immunità mucosale è uno degli approcci più efficaci nel contrastare gli agenti patogeni e nella prevenzione e nel trattamento di varie malattie. L'APN, una proteina legata alla membrana altamente espressa nella mucosa intestinale, è coinvolta nell'induzione della risposta immunitaria adattativa e nell'endocitosi virale e batterica mediata dai recettori 1,5,8. APN è usato come antigene particolato in molti f...
Gli autori non dichiarano alcun conflitto di interessi. Tutti gli autori hanno approvato e dato il loro esplicito consenso alla pubblicazione del manoscritto.
Questo studio è stato sostenuto dalla Chinese National Science Foundation Grant (n. 32072820, 31702242), dalle sovvenzioni della borsa di studio del governo di Jiangsu per gli studi all'estero (JS20190246) e High-level Talents of Yangzhou University Scientific Research Foundation, un progetto fondato dal Priority Academic Program of Development Jiangsu High Education Institution.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Complete Freund’s adjuvant | Sigma-Aldrich | F5881 | Animal immunization |
DAPI | Beyotime Biotechnology | C1002 | Nuclear counterstain |
DMEM | Gibco | 11965092 | Cell culture |
DMEM-F12 | Gibco | 12634010 | Cell culture |
Dylight 549-conjugated goat anti-mouse IgG secondary antibody | Abbkine | A23310 | Indirect immunofluorescence analysis |
Enhanced Cell Counting Kit-8 | Beyotime Biotechnology | C0042 | Measurement of cell viability and vitality |
Fetal bovine serum | Gibco | 10091 | Cell culture |
Geneticin Selective Antibiotic | Gibco | 11811098 | Selective antibiotic |
GraphPad Prism 8.0 software | GraphPad | 8.0 | Scientific data analysis and graphing |
HAT Supplement (50X) | Gibco | 21060017 | Cell selection |
HT Supplement (100X) | Gibco | 11067030 | Cell selection |
Incomplete Freund’s adjuvant | Sigma-Aldrich | F5506 | Animal immunization |
isopropyl β-d-1-thiogalactopyranoside | Sigma-Aldrich | I5502 | Protein expression |
kanamycin | Beyotime Biotechnology | ST102 | Bactericidal antibiotic |
Leica TCS SP8 STED confocal microscope | Leica Microsystems | SP8 STED | Fluorescence imaging |
Lipofectamine 2000 Reagent | Thermofisher | 11668019 | Transfection |
LSRFortessa fluorescence-activated cell sorting | BD | FACS LSRFortessa | Flow cytometry |
Microplate reader | BioTek | BOX 998 | ELISA analysis |
Micro spectrophotometer | Thermo Fisher | Nano Drop one | Nucleic acid concentration detection |
NaCl | Sinopharm Chemical Reagent | 10019308 | Culture broth |
(NH4)2SO4 | Sinopharm Chemical Reagent | 10002917 | Culture broth |
Opti-MEM | Gibco | 31985088 | Cell culture |
Polyethylene glycol 1500 | Roche Diagnostics | 10783641001 | Cell fusion |
PrimeScript 1st strand cDNA Synthesis Kit | Takara Bio | RR047 | qPCR |
protein A agarose | Beyotime Biotechnology | P2006 | Antibody protein purification |
Protino Ni+-TED 2000 Packed Columns | MACHEREY-NAGEL | 745120.5 | Protein purification |
SBA Clonotyping System-HRP | Southern Biotech | May-00 | Isotyping of mouse monoclonal antibodies |
Seamless Cloning Kit | Beyotime Biotechnology | D7010S | Construction of plasmids |
Shake flasks | Beyotime Biotechnology | E3285 | Cell culture |
Sodium carbonate-sodium bicarbonate buffer | Beyotime Biotechnology | C0221A | Cell culture |
Trans-Blot SD Semi-Dry Transfer Cell | Bio-rad | 170-3940 | Western blot |
Tryptone | Oxoid | LP0042 | Culture broth |
Ultrasonic Homogenizer | Ningbo Xinzhi Biotechnology | JY92-IIN | Sample homogenization |
Yeast extract | Oxoid | LP0021 | Culture broth |
96-well microplate | Corning | 3599 | Cell culture |
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