鼠伤寒沙门菌鞭毛蛋白FliC生物信息学分析及其对小鼠巨噬细胞的作用

来源：中国畜牧兽医杂志2025年第8期北京时间：

作者：张明亮, 王佩, 马磊, 姚畅, 庞蓉, 翁少亭, 马圣明, 连凯琪

单位：1. 安阳工学院生物与食品工程学院, 安阳 455000;2. 河南省兽用生物制品研发与应用国际联合实验室, 安阳 455000;3. 河南科技学院动物科技学院, 新乡 453000

摘要：【目的】 研究鼠伤寒沙门菌FliC蛋白的序列特征、原核表达情况及其对巨噬细胞RAW264.7增殖及细胞因子分泌的影响。【方法】 参照GenBank公布的鼠伤寒沙门菌ATCC 14028基因序列设计特异性引物，以鼠伤寒沙门菌ATCC 14028基因组DNA为模板，通过PCR扩增FliC基因CDS序列，应用在线软件分析FliC蛋白结构特征。将FliC基因克隆至原核表达载体pET-28a(+)，将鉴定正确的重组质粒pET-28a-FliC转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞，构建重组菌株BL21(pET-28a-FliC)，使用IPTG对重组菌株进行诱导表达并优化重组蛋白的表达条件，对重组蛋白进行镍离子亲和层析纯化，通过SDS-PAGE及Western blotting检测纯化的蛋白。将纯化的重组蛋白与巨噬细胞RAW264.7共同孵育，通过细胞毒性试验检测巨噬细胞增殖情况，采用ELISA法检测巨噬细胞细胞因子分泌情况。【结果】 PCR扩增获得大小为1 488 bp的FliC基因，FliC蛋白分子式为C2194H3597N640O641S3，由495个氨基酸组成，分子质量约为52 ku；该蛋白属酸性蛋白，氨基酸残基丙氨酸(12.3%)、苏氨酸(11.5%)出现的频率较高；蛋白为亲水性蛋白，不含信号肽，无跨膜区，包含67个磷酸化位点。二级结构由α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规则卷曲构成，占比分别为39.80%、20.20%、4.24%和35.76%。SDS-PAGE及Western blotting检测结果显示，重组蛋白部分可溶，与小鼠抗鞭毛血清有较好的反应原性。50和400 ng/mL重组纯化蛋白能有效刺激巨噬细胞的增殖，在24 h增殖率达到最高，同时可有效刺激巨噬细胞分泌细胞因子白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)，在12 h时细胞因子分泌量最高。【结论】 本研究成功扩增得到鼠伤寒沙门菌FliC基因，纯化获得的高纯度FliC蛋白为酸性、亲水性蛋白，该蛋白可促进巨噬细胞增殖及分泌细胞因子，为进一步研究沙门菌FliC蛋白的功能奠定基础。

关键词：鼠伤寒沙门菌;鞭毛蛋白;原核表达;巨噬细胞;生物信息学分析

基金资助：国家自然科学基金青年基金项目(31802170)；河南省科技攻关项目(242102110029)；河南省高等学校重点科研项目计划(24A230001)；安阳市科技攻关项目(2023C01NY029)；安阳工学院教育教学改革研究与实践项目(AGJ2023054)