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1、技術(shù)研發(fā)工作匯報綜述雞白介素2(IL-2)的研究進展第一部分:白介素(IL-2)概述報告主要內(nèi)容第一部分白介素的概述白細胞介素(Interleukin,IL)簡稱白介素,是由白細胞產(chǎn)生的、介導(dǎo)細胞間相互作用的細胞因子,在細胞的活化、增殖和分化中起調(diào)節(jié)作用,是20世紀80年代后才發(fā)現(xiàn)的一類細胞因子。IL與其他免疫系統(tǒng),通過作用于T細胞、B細胞及自然殺傷細胞(NK)等多種靶細胞來傳遞免疫信息,激活、調(diào)控血細胞的生長發(fā)育與分化成熟,參與機體的免疫應(yīng)答,參與某些疾病的病理過程。由于白介素具有廣泛的生物學(xué)功能,且用量極小就可以起到重要的介導(dǎo)效應(yīng),因此,目前有多種經(jīng)基因工程生產(chǎn)的白介素已經(jīng)或
2、將要用于臨床。1.1白介素的種類與生物學(xué)功能天津生機集團股份有限公司白介素是一類低相對分子質(zhì)量的蛋白多肽,白介素家族的大多數(shù)成員在氨基酸序列、結(jié)構(gòu)、理化特性和生物學(xué)功能等方面均不相同。人的白介素研究在近十幾年來發(fā)展很快,現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于疾病的治療和疫苗的免疫增強劑,但動物的白介素研究相對滯后,雞的白介素發(fā)展更加緩慢,但隨著分子生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,有關(guān)雞白細胞基因與功能的研究已逐漸成為熱點,現(xiàn)在已經(jīng)克隆出的白介素有IL-1、IL-2、IL-6、IL-12、IL-15、IL-16、IL-17及IL-18等。本文就目前雞白介素(IL-2)分子生物學(xué)與應(yīng)用的研究進展做一綜述。IL-2
3、:白細胞介素-2(Interleukins-2,IL-2)是一類由活化的T細胞分泌產(chǎn)生的糖蛋白,具有抗感染、抗病毒等功效,能夠有效提高動物機體的免疫功能。1976年Morgan等以T細胞生長因子命名,在1979年5月正式命名為白細胞介素-2。醫(yī)學(xué)上已經(jīng)用于預(yù)防和治療一些常規(guī)方法難以治療的疾病如癌癥、艾滋病等。對于家禽類,IL-2主要作為免疫佐劑配合疫苗使用,以提高疫苗的免疫效果,降低副反應(yīng),同時還具有免疫增強、免疫治療等功能。由于IL-2是天然的細胞因子,不會造成體內(nèi)的殘留問題,對動物產(chǎn)品安全生產(chǎn)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。人類IL-2基因于1983年被成功克隆后,30多個物種的I
4、L-2基因被相繼發(fā)現(xiàn),雞IL-2直到1997年才被SundickRS等克隆出來。雞IL-2是雞的白介素中研究最為深入的。LillehojJW等發(fā)現(xiàn)雞IL-2真核表達質(zhì)??稍鰪姲蓝蛳x基因免疫的效果,抑制球蟲的復(fù)制。姜永厚等將含雞IL-2基因的真核表達質(zhì)粒作為佐劑與NDF基因疫苗混合免疫接種雛雞,用標(biāo)準(zhǔn)強毒攻擊,結(jié)果發(fā)現(xiàn),添加IL-2質(zhì)粒試驗組免疫保護率明顯高于單獨接種NDF基因疫苗試驗組。LowenthalJW等研究發(fā)現(xiàn)雛雞注射雞IL-2等細胞因子能增加IgA抗體的分泌水平和對疾病的抵抗力。于鏈等研究了IL-2質(zhì)粒對傳染性法氏囊病病毒的免疫增強作用。第二部分白介素(IF-2)的
5、分子生物學(xué)研究Sundick等(1997)用ConA刺激雞脾淋巴細胞構(gòu)建了一個cDNA文庫,轉(zhuǎn)染COS-7細胞,通過瞬時表達,首次克隆出了雞的IL-2基因。所克隆的雞IL-2mmRNA全長747bp,結(jié)構(gòu)基因長343bp,根據(jù)氨基酸序列所推測的蛋白質(zhì)長143個氨基酸。通過序列分析,該基因mRNA具有短的5′端非翻譯區(qū)(UTR),且該mRNA僅在激活的T細胞中表達。根據(jù)核苷酸序列所推導(dǎo)的蛋白質(zhì)含有一個短的信號序列,長22個氨基酸,該基因所編碼的蛋白質(zhì)含有4個保守的半胱氨酸,可形成2個鏈內(nèi)二硫鍵,而哺乳動物只含有2個半胱氨酸,形成1個鏈內(nèi)二硫鍵。研究還發(fā)現(xiàn),該基因靠近開放閱讀框架的3
6、′端有重復(fù)的ATTTA序列。Kaisser等(1999)采用RACE技術(shù)獲得了雞IL-2基因全序列,對其基因組結(jié)構(gòu)進行分析,發(fā)現(xiàn)該基因外含子和內(nèi)含子結(jié)構(gòu)與哺乳動物的極為相似,但前者的外含子2及內(nèi)含子2和3更短一些。在該基因外含子4的3′端未翻譯區(qū)有5個重復(fù)的“不穩(wěn)定”ATTTA的重復(fù)序列。該基因是一個既無結(jié)構(gòu)(氨基酸)又無啟動子序列多態(tài)性的單拷貝基因,在該基因的啟動子上發(fā)現(xiàn)有許多潛在的調(diào)節(jié)序列,序列比較還表明該基因上存在其他潛在的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點,這在哺乳動物IL-2啟動子上至今未見報道,并在研究雞IL-2基因結(jié)構(gòu)的過程中,意外地發(fā)現(xiàn)了1個Taq多態(tài)現(xiàn)象,這可將該基因定位于雞第4
7、號染色體上與ANX5相連,根據(jù)核苷酸序列所推導(dǎo)的氨基酸序列分析表明,該蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是保守的,但是其受體結(jié)合位點并不保守.李祥瑞(1995)利用SPF雞脾臟T細胞,體外誘生IL-2,提取誘導(dǎo)過的脾單核細胞總mRNA,反轉(zhuǎn)錄合成cDNA,將核酸片段與質(zhì)粒載體連接,質(zhì)粒轉(zhuǎn)化宿主菌DH10B,建立cDNA文庫。經(jīng)過兩輪篩選,成功克隆了雞IL-2,經(jīng)序列分析表明,雞IL-2與人和其他哺乳動物IL-2cDNA同源性在50%左右。李建榮等(2001)則是采用ConA刺激體外培養(yǎng)的雞淋巴細胞,應(yīng)用