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1、技术研发工作汇报综述鸡白介素2(IL-2)的研究进展第一部分:白介素(IL-2)概述报告主要内容第一部分白介素的概述白细胞介素(Interleukin,IL)简称白介素,是由白细胞产生的、介导细胞间相互作用的细胞因子,在细胞的活化、增殖和分化中起调节作用,是20世纪80年代后才发现的一类细胞因子。IL与其他免疫系统,通过作用于T细胞、B细胞及自然杀伤细胞(NK)等多种靶细胞来传递免疫信息,激活、调控血细胞的生长发育与分化成熟,参与机体的免疫应答,参与某些疾病的病理过程。由于白介素具有广泛的生物学功能,且用量极小就可以起到重要的介导效应,因此,目前有多种经基因工程生产的白介素已经或
2、将要用于临床。1.1白介素的种类与生物学功能天津生机集团股份有限公司白介素是一类低相对分子质量的蛋白多肽,白介素家族的大多数成员在氨基酸序列、结构、理化特性和生物学功能等方面均不相同。人的白介素研究在近十几年来发展很快,现在已广泛应用于疾病的治疗和疫苗的免疫增强剂,但动物的白介素研究相对滞后,鸡的白介素发展更加缓慢,但随着分子生物学等相关学科的发展,有关鸡白细胞基因与功能的研究已逐渐成为热点,现在已经克隆出的白介素有IL-1、IL-2、IL-6、IL-12、IL-15、IL-16、IL-17及IL-18等。本文就目前鸡白介素(IL-2)分子生物学与应用的研究进展做一综述。IL-2
3、:白细胞介素-2(Interleukins-2,IL-2)是一类由活化的T细胞分泌产生的糖蛋白,具有抗感染、抗病毒等功效,能够有效提高动物机体的免疫功能。1976年Morgan等以T细胞生长因子命名,在1979年5月正式命名为白细胞介素-2。医学上已经用于预防和治疗一些常规方法难以治疗的疾病如癌症、艾滋病等。对于家禽类,IL-2主要作为免疫佐剂配合疫苗使用,以提高疫苗的免疫效果,降低副反应,同时还具有免疫增强、免疫治疗等功能。由于IL-2是天然的细胞因子,不会造成体内的残留问题,对动物产品安全生产等方面具有广阔的应用前景。人类IL-2基因于1983年被成功克隆后,30多个物种的I
4、L-2基因被相继发现,鸡IL-2直到1997年才被SundickRS等克隆出来。鸡IL-2是鸡的白介素中研究最为深入的。LillehojJW等发现鸡IL-2真核表达质粒可增强艾美耳球虫基因免疫的效果,抑制球虫的复制。姜永厚等将含鸡IL-2基因的真核表达质粒作为佐剂与NDF基因疫苗混合免疫接种雏鸡,用标准强毒攻击,结果发现,添加IL-2质粒试验组免疫保护率明显高于单独接种NDF基因疫苗试验组。LowenthalJW等研究发现雏鸡注射鸡IL-2等细胞因子能增加IgA抗体的分泌水平和对疾病的抵抗力。于链等研究了IL-2质粒对传染性法氏囊病病毒的免疫增强作用。第二部分白介素(IF-2)的
5、分子生物学研究Sundick等(1997)用ConA刺激鸡脾淋巴细胞构建了一个cDNA文库,转染COS-7细胞,通过瞬时表达,首次克隆出了鸡的IL-2基因。所克隆的鸡IL-2mmRNA全长747bp,结构基因长343bp,根据氨基酸序列所推测的蛋白质长143个氨基酸。通过序列分析,该基因mRNA具有短的5′端非翻译区(UTR),且该mRNA仅在激活的T细胞中表达。根据核苷酸序列所推导的蛋白质含有一个短的信号序列,长22个氨基酸,该基因所编码的蛋白质含有4个保守的半胱氨酸,可形成2个链内二硫键,而哺乳动物只含有2个半胱氨酸,形成1个链内二硫键。研究还发现,该基因靠近开放阅读框架的3
6、′端有重复的ATTTA序列。Kaisser等(1999)采用RACE技术获得了鸡IL-2基因全序列,对其基因组结构进行分析,发现该基因外含子和内含子结构与哺乳动物的极为相似,但前者的外含子2及内含子2和3更短一些。在该基因外含子4的3′端未翻译区有5个重复的“不稳定”ATTTA的重复序列。该基因是一个既无结构(氨基酸)又无启动子序列多态性的单拷贝基因,在该基因的启动子上发现有许多潜在的调节序列,序列比较还表明该基因上存在其他潜在的转录因子结合位点,这在哺乳动物IL-2启动子上至今未见报道,并在研究鸡IL-2基因结构的过程中,意外地发现了1个Taq多态现象,这可将该基因定位于鸡第4
7、号染色体上与ANX5相连,根据核苷酸序列所推导的氨基酸序列分析表明,该蛋白质结构是保守的,但是其受体结合位点并不保守.李祥瑞(1995)利用SPF鸡脾脏T细胞,体外诱生IL-2,提取诱导过的脾单核细胞总mRNA,反转录合成cDNA,将核酸片段与质粒载体连接,质粒转化宿主菌DH10B,建立cDNA文库。经过两轮筛选,成功克隆了鸡IL-2,经序列分析表明,鸡IL-2与人和其他哺乳动物IL-2cDNA同源性在50%左右。李建荣等(2001)则是采用ConA刺激体外培养的鸡淋巴细胞,应用