霍亂弧菌是霍亂的病原體,霍亂是一種潛在的致命腸道細(xì)菌感染?;魜y毒素是由霍亂弧菌分泌的一種蛋白質(zhì)復(fù)合物,是霍亂弧菌引起嚴(yán)重疾病所必需的?;魜y毒素還被認(rèn)為可以促進(jìn)病菌的傳播,因?yàn)槭芨腥镜娜藭懦鲈S多升的腹瀉液,這些腹瀉液通常每升含有超過1011種病菌。
霍亂毒素由(Cholera toxin,CT)兩個亞單位組成,即A亞單位(CTA)和B亞單位(CTB)。A亞單位是霍亂毒素的活性部分,B亞單位的主要功能是通過與哺乳動物小腸上皮細(xì)胞上的單唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂GM1結(jié)合而使得A亞單位進(jìn)入細(xì)胞。5個CTB與1個CTA以氫鍵和鹽橋連接在一起,形成緊湊而穩(wěn)定的AB5圓筒狀六聚體蛋白?;魜y毒素被認(rèn)為是最有效的口服免疫原之一。口服CT不但可以使機(jī)體產(chǎn)生針對CT的免疫反應(yīng),而且可以增強(qiáng)與CT同時給予的其他抗原的免疫反應(yīng)。
霍亂毒素產(chǎn)生佐劑效應(yīng)的機(jī)制可能是:
霍亂毒素可以增強(qiáng)腸粘膜的通透性,從而增加抗原的攝入量;
霍亂毒素選擇性誘導(dǎo)以Th2為主的免疫反應(yīng),從而增加特異性黏膜IgA抗體的產(chǎn)生;
霍亂毒素可誘導(dǎo)IL-4和IL-5顯著提高,而IL-2和IFN-gamma水平無明顯變化。
霍亂毒素B亞單位
A亞單位是霍亂毒素的活性部分,B亞單位是與受體結(jié)合部位。
CTB基因序列長約380bp,一共編碼124個氨基酸。對CTB基因編碼的124個氨基酸序列進(jìn)行的分析表明,前17個氨基酸具有明顯的疏水性,形成一個alpha螺旋和一個beta折疊。第21位的Gly和Thr親水性較強(qiáng),露于分子表面,有利于信號肽酶的切割。
CTB具有很強(qiáng)的免疫原性,能夠有效刺激小腸產(chǎn)生黏膜IgA和血清IgG抗體,具有加強(qiáng)抗原表位抗原性的特點(diǎn)。是目前用的最多的黏膜免疫佐劑之一。
CTB有明顯的促進(jìn)抗原通過黏膜屏障、加強(qiáng)抗原被DC和其他抗原提呈細(xì)胞的提呈作用、增強(qiáng)異質(zhì)性T細(xì)胞分泌TGF-beta。
CTB亞單位能與有核細(xì)胞的細(xì)胞膜上的神經(jīng)節(jié)苷脂(GM1)結(jié)合,基于這一原理,CTB可以選擇性地被富含神經(jīng)節(jié)苷脂的GM1的神經(jīng)細(xì)胞攝取,從而特異性地標(biāo)記神經(jīng)細(xì)胞。
CTB的應(yīng)用:
1.免疫佐劑;
2.口服免疫蛋白;
3.霍亂毒素疫苗的開發(fā);
4.神經(jīng)元示蹤;
5.作為膜生物學(xué)工具-膜組織探針;
6.感應(yīng)和誘導(dǎo)膜彎曲。