2017年12月20日
Qa-1(人类中的 HLA-E)属于非经典主要组织相容性复合体 1b 分子家族。研究表明,使用 Qa-1 结合表位进行免疫可增强组织特异性免疫调节,并改善多种自身免疫性疾病。本文介绍一种重叠肽库策略,用于鉴定蛋白质中的 Qa-1 表位。
本实验的总体目标是鉴定蛋白质中的 Qa-1 表位。该方法有助于解答免疫调节和免疫治疗领域中的关键科学问题。该技术的主要优势在于所鉴定的肽段已知可激活受 Qa-1 限制的 CD8 T 细胞,且实验操作简便。
该技术的应用前景涉及免疫介导性疾病的治疗设计,例如多发性硬化症。尽管该方法可为动物体内Qa-1介导的免疫调控提供研究依据,也可应用于人类HLA-E介导的免疫调控研究。实验开始时,设计一个由15个氨基酸组成的肽段文库,其中相邻肽段在11个氨基酸上存在重叠。
在无菌条件下获取并重悬多肽。对于每种多肽,将5毫克多肽与100微升二甲基亚砜混合。取每种多肽储备液各10微升,加入洁净的1毫升冻存管中,配制OLP混合储备液。
然后,将每种肽原液各20微升加入到V型底96孔板中,并用80微升无菌水将每种原液稀释。将剩余的50毫克/毫升肽原液以及稀释后的10毫克/毫升肽原液板均于20摄氏度保存。接着,将10微升OLP混合肽原液加入含有2毫升无血清培养基中辐照过的树突状细胞的15毫升离心管中,从而使DMSO稀释200倍。
将剩余的OLP池库存储在20摄氏度。在室温下将DC细胞与OLP池共同孵育3小时。每15分钟手动轻轻摇动细胞一次。
孵育期间,使用试剂盒从收获的小鼠脾脏或淋巴结中纯化CD8+T细胞。用无血清培养基配制5毫升溶液,其中每毫升含1000万个T细胞、50单位白细胞介素2(interleukin 2)和100单位白细胞介素7(interleukin 7)。纯化的CD8 T细胞应不含磁珠,或保持未接触状态。
将0.5毫升T细胞溶液加入48孔板的10个孔中,每孔一滴。OLP肽段池孵育的DC溶液孵育完成后,向DC中加入10毫升无血清培养基。在室温下以300 × g离心10分钟。
然后,用 5 毫升无血清培养基重悬细胞。将 0.5 毫升细胞悬液加入每个 10 孔板的孔中。在 37 °C、5% CO₂ 的培养箱中培养 4 天。
然后,从每个孔中吸出 400 微升培养基。向每个孔中加入 500 微升新鲜的无血清培养基,其中含有 IL-2 和 IL-7 各 100 单位/毫升。将细胞继续培养 2 至 3 天,然后再次刺激 OLP 池预致敏的细胞。
在重新刺激之前,获取小鼠腹腔巨噬细胞并进行照射。将巨噬细胞浓度调整为每毫升无血清培养基中含五百万个细胞。取10微升OLP混合物原液与2毫升照射处理的腹腔巨噬细胞混合,使终浓度中DMSO体积百分比为0.5%。
向该溶液中补充100单位/毫升的小鼠巨噬细胞集落刺激因子。在48孔板的每个孔中加入200微升OLP-pool巨噬细胞溶液。将该板在37摄氏度下孵育4小时。
然后,用200微升预热的RPMI-0培养基轻轻洗涤每个孔。巨噬细胞溶液中含有大量微珠。在加入OLP混合池致敏的CD8 T细胞之前,应在显微镜下检查培养板,确保所有孔中均无微珠残留。
接下来,收集并合并经OLP池预致敏的、可用于再次刺激的CD8+ T细胞。用不含血清的培养基将T细胞浓度调整为每毫升一百万个细胞,培养基中需含有25单位/毫升的IL-2和50单位/毫升的IL-7。将一毫升上述混合T细胞悬液加入每个含有OLP池脉冲致敏巨噬细胞的孔中。
将细胞在37摄氏度、5%二氧化碳的环境中培养四天。随后,从每个孔中移除约400微升培养基。向每个孔中加入500微升新鲜的无血清培养基,其中分别含有100单位/毫升的IL-2和IL-7。
继续在相同条件下孵育。三至四天后,使用干扰素-γ酶联免疫斑点试验检测再次刺激的细胞是否产生针对OLP池特异性的、Qa-1限制性的应答。在等待结果期间,每三至四天更换一次CD8+ T细胞培养基。
使用稀释后的肽段储备液进行ELISPOT实验,以确定哪些肽段可诱导OLP混合肽池特异性的、由Qa-1限制的干扰素-γ分泌。最后,通过ELISPOT实验检测一系列截短肽段,以鉴定最优的Qa-1表位。干扰素-γ ELISPOT实验显示,当用MOG重叠肽库混合刺激CD8+ T细胞后与C1R细胞共孵育时,斑点形成细胞数量显著增加。
Qa-1b 细胞。这表明T细胞对Qa-1结合肽产生了应答,且MOG_pool中含有一个或多个Qa-1结合表位。随后进行了另一项检测,以筛选该肽段混合物中的各个单独肽段。
三种肽的反应强度至少是存在 C1R 时的 Qa-1b 细胞未加肽情况下的三倍。其中,选择反应最强的肽进行进一步评估。
基于目标15肽构建的截短肽文库被用于鉴定最优的Qa-1表位。理想的表位长度应为8至10个氨基酸,优先选择9个氨基酸的肽段。此外,最优表位应表现出与15肽相似或更强的干扰素-γ反应。
九个甲硫氨酸N端截短的肽最符合这些标准,使其成为最佳的Qa-1表位。该技术建立后,为免疫调节领域的研究人员发现其他组织(如胰腺)中新的Qa-1表位以研究免疫调节铺平了道路。请勿忘记,接触辐射可能具有极高危险性。
研究人员应严格遵守机构政策,并接受适当的培训。
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本文讨论了一种用于鉴定蛋白质中Qa-1表位的方法,这对于理解免疫调控至关重要。该技术涉及设计一段重叠肽文库,可刺激受Qa-1限制的CD8 T细胞。
鉴定功能性Qa-1表位有助于在自身免疫疾病项目中对免疫调节靶点进行机制性风险排除。该方法通过将肽序列与Qa-1限制性CD8+ T细胞激活相关联,为表位特异性免疫调节提供可预测的信心,从而支持靶点验证。该技术可通过快速定位与疾病相关蛋白(如髓鞘少突胶质细胞糖蛋白)中的免疫原性区域,加速免疫治疗研发管线中的先导分子发现。
该方法适用于早期发现阶段,以指导先导化合物的鉴定,尤其适用于靶向自身免疫通路的免疫调节治疗。