[发明专利]一株重组大肠杆菌及其在制备抗志贺氏菌的糖疫苗中的应用

说明书

本发明公开了一种能表达痢疾志贺氏菌1型病原菌的脂多糖合成酶基因簇的重组大肠杆菌，该菌含有痢疾志贺氏菌1型病原菌rfb基因簇中的rfbR(rhamnosyltransferase)，rfbQ(rhamnosyltransferase)和orf9(galactosyltransferase)，其基因型是W3110Δwbbl/p‑rfp+p‑O‑Ag。本发明还公开了所述菌在制备抗痢疾志贺氏菌1型病原菌的糖蛋白疫苗中的应用。此重组大肠杆菌可以生产痢疾志贺氏菌1型病原菌的脂多糖结构，以该菌为平台，可以进一步低成本高效的生产抗志贺氏菌1型病原菌的糖蛋白疫苗，具有良好的工业开发和应用前景。

技术领域

本发明涉及一株重组大肠杆菌及构建方法与应用，尤其涉及一种能表达痢疾志贺氏菌1型病原菌的脂多糖合成酶基因簇的重组大肠杆菌及其在制备抗痢疾志贺氏菌1型病原菌的糖蛋白疫苗中的应用。属于生物技术、基因工程和微生物发酵领域。

背景技术

细菌性痢疾是由志贺菌属(痢疾杆菌)引起的肠道传染病，以严重的结肠发炎为特征，同时伴有全身毒血症症状，严重者可引发感染性休克和(或)中毒性脑病。全世界每年大约有1.65亿细菌性痢疾病例，造成超过110万人死亡，并且70％左右的发作症状表现在低于5岁的儿童身上。细菌性痢疾是我国的常见病、多发病，发病率位于法定的甲、乙类传染病中第四位，至少在10个省、区发生过不同规模流行，应引起足够重视。

按抗原结构和生化反应不同，志贺菌属被分为4个血清型，其中痢疾志贺氏菌1型病原菌(Shigella dysenteriae serotype 1，S.dysenteriae 1)是严重的细菌性痢疾流行病爆发的最主要的病原体，会导致严重的并发症(例如出血性结肠炎、败血症、溶血性尿毒综合症和紫癜)和高死亡率。对痢疾志贺氏菌1型病原菌有效的疫苗是世界卫生组织建议优先发展的疫苗之一。

S.dysenteriae 1脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)是一类能够引起宿主免疫反应的表面抗原，可用于制备抗细菌性痢疾的疫苗。S.dysenteriae 1LPS的生物合成基因位于两个无关联的基因位点中，一个基因rfp位点存在于9kb的多拷贝质粒上，另一个基因位点存在于染色体上的rfb基因簇。研究将整个rfb基因簇的8个基因和rfp基因共同导入无毒性的鼠肠道沙门菌肠道亚种伤寒血清型菌株(Salmonella enterica subspeciesenterica serotype Typhi，S.Typhi)中，可以产生典型的S.dysenteriae 1的LPS，并且对宿主有一定的保护免疫。缺点是基因簇过大不容易转化和后期改造。

经检索，依赖于Wzy的合成途径，将含有S.dysenteriae 1rfbR(rhamnosyltransferase)，rfbQ(rhamnosyltransferase)，orf9(galactosyltransferase)基因的部分基因簇和rfp(galactosyltransferase)基因导入E.coli K-12W3110，实现对S.dysenteriae 1LPS进行异源表达的文献或专利还未见报。

发明内容

针对现有方法的不足，本发明要解决的问题是提供一株重组大肠杆菌，其可以表达痢疾志贺氏菌1型(S.dysenteriae 1)病原菌的胞外多糖，以其为平台可以制备抗痢疾志贺氏菌1型病原菌的糖蛋白疫苗。

本发明的技术方案是基于痢疾志贺氏菌1型病原菌和大肠杆菌的脂多糖(LPS)的结构和合成途径相似的特点，采用在大肠杆菌中表达来源于痢疾志贺氏菌1型病原菌基因组上的rfb基因簇中的rfbR(rhamnosyltransferase)，rfbQ(rhamnosyltransferase)和orf9(galactosyltransferase)三个基因，来源于痢疾志贺氏菌1型病原菌的9kb的多拷贝游离质粒上的rfp(galactosyltransferase)基因，利用大肠杆菌的核苷酸寡糖作为供体获得痢疾志贺氏菌1型病原菌的脂多糖结构，为进一步生产抗痢疾志贺氏菌1型病原菌的糖疫苗提供平台。