大肠杆菌周质空间表达PFFNB2纳米抗体与α-突触核蛋白及抗α-syn PFF活性分析

《Current Issues in Molecular Biology》：Periplasmic Expression and Characterization of an Alpha-Synuclein Preformed Fibril-Specific Nanobody and Its Antigen in Escherichia coli W3110 and W3110 ?OMPC

　　

摘要

α-突触核蛋白（α-syn）的异常积累是帕金森病的核心致病机制。纳米抗体PFFNB2能够抑制α-突触核蛋白预成形纤维（α-syn PFF），但由于缺乏经典二硫键而面临表达困难。本研究旨在将PFFNB2和α-syn在大肠杆菌（Escherichia coli）W3110及其ompC缺陷突变体（?ompC）的周质空间中表达。PFFNB2分别在有无麦芽糖结合蛋白（MBP）融合标签的情况下进行表达，而α-syn则以无标签形式表达。通过渗透冲击提取周质蛋白，利用层析法进行纯化，并分析其分子量和表达产量。采用硫黄素T（Thioflavin T）法评估α-syn的淀粉样纤维形成能力，并通过ELISA评估表观结合效力。结果表明，两种蛋白的克隆、表达和纯化均成功实现。MBP-PFFNB2的表达产量高于无MBP形式。尽管?ompC突变体的纳米抗体表达产量低于野生型菌株，但该突变体获得的MBP-PFFNB2表现出最佳活性，并与α-syn PFF特异性结合（EC₅₀为0.3445 nM）。关于α-syn，?ompC突变体提供了更优的表达产量，且乳糖诱导显著减少了有毒寡聚体的形成。总之，将周质表达、MBP融合标签与大肠杆菌 W3110 ?ompC菌株相结合，为生产具有高抗α-syn PFF活性的PFFNB2纳米抗体提供了一种潜在系统。