牛布氏杆菌病和分枝杆菌病二联表位疫苗的构建及其免疫效果评价

为研发一种更安全、有效的防控牛布氏杆菌病和分枝杆菌病的疫苗,运用在线软件ABCPerd和IEBD对牛布氏杆菌外膜蛋白(Omp25)和牛分枝杆菌抗原85A(Ag85A)的B、T细胞表位进行预测分析,设计新的表位基因肽段NewⅠ和NewⅡ,并通过SOPMA和VaxiJen在线软件对NewⅠ和NewⅡ的二级结构与抗原性进行分析。将NewⅠ、Omp25、NewⅡ和Ag85A基因序列依次用自剪切肽T2A、P2A、E2A进行连接,获得串联基因并命名为COE,将COE基因构建至真核表达载体GV658,获得重组质粒GV658-COE;将上述重组质粒转染至HEK293细胞,利用细胞计数(CCK-8)试验评估GV658-COE对细胞的安全性,通过免疫印迹分析目的蛋白的表达情况;将重组质粒以400μg/只的剂量免疫大鼠,检测在第3次免疫后的血清抗体及大鼠脾淋巴细胞中的T细胞亚群占比情况。结果显示:NewⅠ和NewⅡ序列二级结构较稳定,抗原性良好;重组质粒经PCR扩增获得3231 bp大小的目的条带,与预计相符;重组质粒对HEK293细胞无毒性作用;重组质粒在HEK393细胞中可表达出目的蛋白,分别在22.3、17.3、23.9和35.6 kDa处有目的蛋白NewⅠ、Omp25、NewⅡ和Ag85A的表达。三免后,重组质粒免疫大鼠产生的IgG水平均高于空载质粒组和PBS组;与PBS组相比,重组质粒免疫大鼠脾脏中CD4^(+)和CD8^(+)T淋巴细胞百分比均升高。研究表明,重组质粒GV658-COE能有效激发大鼠的体液免疫和细胞免疫反应,可成为预防牛布氏杆菌病和分枝杆菌病的候选疫苗。

鸡传染性支气管炎和禽衣原体病的多表位DNA疫苗构建及其免疫原性研究

试验旨在设计和构建基于鸡传染性支气管炎病毒(IBV)S1蛋白和鹦鹉热衣原体(Cps)主要外膜蛋白(MOMP)的抗原多表位DNA疫苗,并分析其免疫原性。研究利用免疫信息学方法筛选出IBV S1蛋白和Cps MOMP蛋白的优势抗原表位,设计多表位基因M,并利用多种生物信息学软件对其进行预测分析;将M基因、S1和MOMP串联基因分别连接至真核表达载体pEGFP-N1并转染至DF-1细胞,利用Western blot检测目标蛋白的表达情况。将上述重组质粒肌内注射7日龄雏鸡,四免后检测免疫鸡血清中特异性抗体IgG、细胞因子及T淋巴细胞含量。结果显示:构建的表位蛋白结构稳定、免疫原性较好且无副作用;重组质粒pEGFP-M和pEGFP-S1-MOMP与预期大小相符;与pEGFP-N1组和PBS组相比,四免后,pEGFP-M免疫组鸡血清中抗IBV IgG和抗Cps IgG抗体水平极显著升高(P<0.01),与pEGFP-S1-MOMP组相当;pEGFP-M组鸡血清中细胞因子γ-干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-4(IL-4)水平,T淋巴细胞抗原CD3+、CD4+和CD8+含量均极显著高于pEGFP-N1组和PBS组(P<0.01)。结果表明,构建的多表位DNA疫苗pEGFP-M能够激发鸡的体液免疫和细胞免疫反应,为研制同时预防鸡传染性支气管炎和禽衣原体病的多表位疫苗奠定基础。

昆虫死亡素thanatin与斑点叉尾鮰β-防御素在毕赤酵母中的表达及其抑菌效果评价

旨在利用毕赤酵母表达系统表达出具有良好抑菌效果的重组抗菌肽。选定昆虫死亡素thanatin基因和斑点叉尾鮰β-防御素基因(命名为defbl),按毕赤酵母偏好性密码子优化后,将用T2A剪切肽连接的共表达基因(命名为TD)及各单基因分别构建至pMD19-T载体上,经EcoRⅠ、SalⅠ双酶切后亚克隆至表达载体pPICZɑA上,经SacⅠ线性化后电转化至毕赤酵母GS115感受态细胞中,通过Zeocin抗性及PCR筛选出阳性菌株,利用1%甲醇进行诱导表达,72 h后收集培养基上清液,冻干浓缩并纯化后,进行Western blot检测及体外抑菌试验、溶血性试验。结果显示,成功构建重组毕赤酵母工程菌株GS115-pPICZαA-thanatin、GS115-pPICZαA-defbl和GS115-pPICZαA-TD,通过甲醇诱导成功获得重组蛋白,纯化后Western blot检测结果显示,thanatin组和defbl组分别在2.3 kDa和7.8 kDa处出现特异性条带,TD组同时出现上述2条带,蛋白大小均与预期相符;3个重组蛋白浓度分别为600、300和700μg/mL;体外抑菌试验及溶血性试验结果显示,各重组蛋白均具有良好的抑菌作用,TD重组蛋白抑菌效果最佳,且所获蛋白均具有较低溶血性。研究表明,利用酵母表达系统成功获得具有良好抑菌效果且溶血性低的重组抗菌肽,相较之下,TD组抗菌肽抑菌效果最佳。本研究结果为后续进一步探索上述抗菌肽的功能及临床应用奠定基础。

牛病毒性腹泻病毒多表位基因疫苗的构建及其免疫效果评价

旨在构建牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus,BVDV)多表位基因与BVDV结构蛋白E0、E2基因的表达载体并检测其免疫效果。从NCBI上获得BVDV的4种具有免疫原性的结构蛋白C、E0、E2、NS3基因序列,利用生物学方法预测其B、T细胞表位;将获得的序列进行连接,重组获得新肽段(命名为AKK),通过生物学在线软件分析AKK序列的二级结构、亲水性、抗原性、三级结构;PCR分别扩增上述基因序列,构建重组表达载体GV658-AKK-E0-E2、GV658-AKK、GV658-E0、GV658-E2,并将上述构建成功的无内毒素重组质粒转染至MDBK细胞,通过蛋白免疫印迹。经PCR扩增获得2910、1170、951和729 bp大小的目的条带,与预计相符;经蛋白免疫印迹验证,在34和68 kDa处有AKK蛋白及E0-E2蛋白的融合表达;经流式细胞术验证显示,在CD3^(+)、CD4^(+)细胞占比上,共表达组极显著高于PBS组,显著高于E0组,与ELISA检测IgG抗体水平结果一致。研究表明,试验成功设计了BVDV多表位序列AKK,并成功构建真核表达载体,AKK、E0、E2蛋白高效表达,共表达组能更好地刺激机体的体液免疫和细胞免疫应答。

减毒沙门菌介导牛结核杆菌多表位疫苗的构建及免疫反应性研究

目的构建以减毒沙门菌为载体的牛结核杆菌多表位疫苗,免疫小鼠后观察其刺激产生的免疫反应。方法运用BepiPred和IEBD对牛结核杆菌Ag85B、MPT63和HSP65的B、T细胞表位进行预测分析,设计新的表位基因肽段AMH,通过ProtParam、VaxiJen、ProtScale、TMHMM、SOPMA和SWISS-MODEL在线软件对AMH的理化性质、免疫原性、亲水性、跨膜区和空间结构进行分析,利用C-IMMSIM进行免疫模拟。将AMH、Ag85B、MPT63和HSP65基因序列用T2A和P2A连接后构建入真核表达载体pEGFP-N1。将重组质粒导入减毒沙门菌LH430,对重组减毒沙门菌进行PCR检测。取重组减毒沙门菌以每只2×10^(7)cfu/200μL的剂量灌胃免疫小鼠2次,检测末次免疫后小鼠血清抗体和细胞因子水平及脾淋巴细胞中的T细胞亚群百分率。结果共筛选出17条表位肽段,构建的表位蛋白序列AMH分子质量为30.21339 ku。生物信息学预测AMH结构稳定,亲水性高,无跨膜区,二级结构松散易与抗体结合。免疫模拟显示AMH可引起B细胞和TH细胞免疫反应,刺激抗体IgM、IgG和细胞因子IFN-γ、IL-2水平升高。重组质粒经双酶切得到4713 bp和3133 bp两条目的片段,PCR扩增的目的基因片段大小与预期相符,且重组减毒沙门菌经PCR扩增获得3133 bp的片段。与PBS组和空载减毒沙门菌组相比,小鼠经重组减毒沙门菌加强免疫后血清IgG水平显著升高(均P<0.01),细胞因子IFN-γ、IL-4和IL-10水平显著升高(均P<0.05),脾脏CD4^(+)T淋巴细胞占比和CD4^(+)/CD8^(+)值均显著升高(均P<0.05)。结论重组减毒沙门菌能激发小鼠的体液免疫和细胞免疫反应,为牛结核病新型疫苗的研制奠定了基础。

共表达MEL和Ec-cLYZ重组表达质粒的构建及其重组蛋白的抑菌效果评价

为了表达一种高效低毒的广谱抑菌蛋白,试验通过T2A连接肽连接蜂毒肽(MEL)与斜带石斑鱼c型溶菌酶(Ec-cLYZ)基因,并克隆至pPICZαA质粒上构建重组表达质粒;将鉴定正确的重组表达质粒用限制性内切酶SacⅠ线性化后电转化至毕赤酵母表达菌株GS115感受态细胞中,构建毕赤酵母表达菌株;利用0.5%甲醇诱导表达,收集上清液进行冻干浓缩并纯化,采用Western-blot法检测重组蛋白的表达情况,BCA蛋白浓度测定试剂盒测定重组蛋白浓度,试管二倍稀释法分别检测不同浓度重组蛋白对兔红细胞的溶血活性,牛津杯法评价重组蛋白的抑菌效果。结果表明:成功构建出重组表达质粒pPICZαA-Ec-cLYZ-MEL、pPICZαA-Ec-cLYZ和pPICZαA-MEL及毕赤酵母表达菌株GS115/pPICZαA-Ec-cLYZ-MEL、GS115/pPICZαA-Ec-cLYZ和GS115/pPICZαA-MEL;经甲醇诱导,GS115/pPICZαA-Ec-cLYZ-MEL表达出分子质量为16.5,3.4 ku的重组蛋白,GS115/pPICZαA-Ec-cLYZ表达出分子质量为16.5 ku的重组蛋白,GS115/pPICZαA-MEL表达出分子质量为3.4 ku的重组蛋白;上清液中重组蛋白Ec-cLYZ-MEL、Ec-cLYZ、MEL的浓度分别为35.49,28.73,27.31 mg/L;重组蛋白Ec-cLYZ-MEL、Ec-cLYZ、MEL在浓度为150 mg/L时对兔红细胞的溶血率分别为2.3%、2.9%、79.0%;停乳链球菌对重组蛋白Ec-cLYZ-MEL高度敏感,表皮葡萄球菌对重组蛋白Ec-cLYZ-MEL中度敏感,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌对重组蛋白Ec-cLYZ-MEL低度敏感,且重组蛋白Ec-cLYZ-MEL对测试菌株的抑菌效果优于重组蛋白Ec-cLYZ和MEL。说明重组蛋白Ec-cLYZ-MEL对红细胞无溶血活性且具有良好的抑菌活性。