Trương Hà Minh Nhật * , Trần Văn Hiếu Huỳnh Kiến Quang

* Tác giả liên hệ (thmnhat25496@gmail.com)

Abstract

Oral vaccine is one of the most potential strategies for gastrointestinal infection due to significant advantages over parenteral vaccines. In order to overcome exsiting hurdles in oral vaccine, namely oral tolerance and antigen dispersion, gut-associated M cell is a target for vaccine delivery. Cellular prion protein (PrPC), an M cell receptor, was experimentally proven to interact with heat shock protein Hsp60. In the previous in sillico studies, two Hsp60-deprived peptides have been predicted to be key-players in this interaction. Therefore, providing PrPC for in vitro binding assay with Hsp60 is desired to confirm the binding activity of the two predicted peptides. In this study, murine PrPC-encoding gene (mPrPc) was cloned into pET-gst to generate recombinant vector namedly pET-gst-mPrPc. Next, the vector was transformed into expression host Escherichia coli (E. coli) BL21 (DE3) for protein expression. SDS-PAGE and Western blot probed with anti-GST antibodies showed the protein expressed in inclusion bodies and hence was subsequently solubilized and refolded. After refolding, GST-mPrPC protein was harvested in soluble form with the refolding efficiency reached 88.33%.
Keywords: M cell, oral vaccine, PrPC receptor

Tóm tắt

Vaccine đường uống là chiến lược tiềm năng hiện nay trong việc điều trị các bệnh nhiễm khuẩn đường tiêu hóa với nhiều ưu điểm nổi bật hơn hẳn so với vaccine truyền thống dạng tiêm. Nhằm giải quyết tình trạng dung nạp miễn dịch và sự phân tán kháng nguyên ở ruột, tế bào M hiện diện trong đường ruột là mục tiêu cần nhắm trúng đích cho việc vận chuyển kháng nguyên uống hiệu quả. Thụ thể PrPC của tế bào M được chứng minh là có tương tác với heat shock protein (Hsp60). Trong nghiên cứu in silico trước, nhóm nghiên cứu đã dự đoán được hai pep-tít đóng vai trò chính trong tương tác của Hsp60 với thụ thể PrPC. Để khẳng định tính bám của các trình tự dự đoán, PrPC tái tổ hợp cần được tạo ra để phục vụ cho nghiên cứu tương tác. Trong nghiên cứu này, gen mã hóa cho PrPC chuột (mPrPc) sẽ được dòng hóa vào vector pET-gst để tạo vector tái tổ hợp pET-gst-mPrPc. Tiếp đó, vector được chuyển vào chủng Escherichia coli (E. coli) BL21 (DE3) để cảm ứng biểu hiện protein. Kết quả phân tích SDS-PAGE và Western blot với kháng thể kháng GST cho thấy protein tái tổ hợp GST-mPrPC biểu hiện ở dạng thể vùi nên được tiến hành hòa tan và tái gấp cuộn. Sau quá trình tái gấp cuộn, protein GST-mPrPC được thu nhận ở dạng tan với hiệu suất tái gấp cuộn 88,33%.
Từ khóa: tế bào M, thụ thể PrPC, vaccine uống

Article Details

Tài liệu tham khảo

Berlin, C., Bargatze, R.F. and Campbell J.J., et al., 1995. Alpha 4 integrins mediate lymphocyte attachment and rolling under physiologic flow. Cell. 80(3): 413-22.

Edenhofer, F., Rieger, R., Famulok, M., Wendler, W., Weiss, S. and Winnacker, E.L, 1996. Prion protein PrPc interacts with molecular chaperones of theHsp60 family. Journal of Virology. 70(7): 4724-8.

Kraehenbuhl, J-P. and Neutra, M.R., 2000. Epithelial M cells: differentiation and function. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 16(1): 301-32.

Svensson, M., Marsal, J., Ericsson, A., et al., 2002. CCL25 mediates the localization of recently activatedCD8alphabeta(+) lymphocytes to the small-intestinal mucosa. The Journal of Clinical Investigation. 110(8): 1113-21.

Lorenz, R.G. and Newberry, R.D., 2004. Isolated lymphoid follicles can function as sites for induction of mucosal immune responses. Annals of theNew York Academy of Sciences. 1029(1): 44-57.

Diniz-Santos, D.R., Silva, L.R. and Silva, N., 2006. Antibiotics for the empirical treatment of acute infectious diarrhea in children. Brazilian Journal of Infectious Diseases. 10(3):217-27.

Klewpatinond, M., Davies, P., Bowen, S., Brown, D.R. and Viles, J. H., 2008. Deconvoluting theCu2+Binding Modes of Full-lengthPrion Protein. The Journal of Biological Chemistry. 283(4): 1870–1881.

Jasani, B., Navabi, H. and Adams, M., 2009. Ampligen: a potential toll-like3 receptor adjuvant for immunotherapy of cancer. Vaccine. 27(25-26): 3401-4.

Turner, J.R., 2009. Intestinal mucosal barrier function in health and disease. Nature ReviewsImmunology. 9(11): 799-809.

Wardlaw, T., Salama, P., Brocklehurst, C., Chopra, M. and Mason, E., 2010. Diarrhoea: why children are still dying and what can be done. The Lancet. 375(9718): 870–872.

Kunisawa, J., Kurashima, Y. and Kiyono, H., 2012. Gut-associated lymphoid tissues for the development of oral vaccines. Advanced Drug Delivery Reviews. 64(6): 523-30.

Lycke, N., 2012. Recent progress in mucosal vaccine development: potential and limitations. Nature Reviews Immunology. 12(8): 592.

Pabst, O. and Mowat, A., 2012. Oral tolerance to food protein. Mucosal Immunology. 5(3): 232.

Azegami, T., Yuki, Y. and Kiyono, H., 2014. Challenges in mucosal vaccines for the control of infectious diseases. International Immunology. 26(9): 517-28.

Marasini, N., Skwarczynski, M., Toth, I., 2014. Oral delivery of nanoparticle-based vaccines. Expert Review of Vaccines. 13(11): 1361-76.

Nguyễn Thanh Thảo, Lê Thị Tài, Nguyễn Văn Hiến và ctv., 2014. Tình hình bệnh tiêu chảy tại Việt Nam giai đoạn 2002-2011. Tạp chí Y họcdự phòng. XXIV: 92-6.

Czerkinsky, C. and Holmgren, J., 2015. Vaccines against enteric infections for the developing world. Phil Trans R Soc B. 370(1671): 20150142.

Zollner-Schwetz, I. and Krause, R., 2015. Therapy of acute gastroenteritis: role of antibiotics. Clinical Microbiology and Infection. 21(8): 744-9.

Fuhrimann, S., Nauta, M., Pham-Duc, P., et al., 2017. Disease burden due to gastrointestinal infections among people living along the major wastewater system inHanoi, Vietnam. Advances in Water Resources. 108: 439-49.

WHO, 2018. Immunization coverage, access on 3rdMay 2018. Available from https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/immunization-coverage.