口蹄疫病毒P12A-3C免疫原基因在百脉根中的遗传转化与表达

目的利用植物反应器研究口蹄疫转基因植物疫苗是近些年来科学家研究的热点,本研究以豆科牧草百脉根为转化受体,将口蹄疫病毒P12A-3C基因通过根癌农杆菌介导法导入百脉根基因组。方法百脉根外植体经过浸菌,抗性培养基上愈伤、出芽和生根等阶段。结果最终获得了转基因抗性植株。结论对转基因植株进行PCR、RT-PCR检测,表明外源基因整合在植物染色体基因组,并且具有转录活性,ELISA检测表明,转基因植株表达出外源目的蛋白。

口蹄疫病毒VP1基因在番茄中的表达及转基因番茄对豚鼠诱导免疫保护

构建克隆有O型口蹄疫病毒China99株VP1基因的植物双元表达载体pBin438/VP1。通过农杆菌介导法转化番茄子叶,经卡那霉素抗性筛选,获得60株抗性植株。对抗性植株分别做PCR、RT-PCR检测目的基因的整合与转录,ELISA筛选约40%的卡那抗性植株阳性,分别提取两株ELISA和Western blot检测阳性的转基因番茄叶片蛋白与弗氏佐剂乳化,于0、15、30d经肌肉途径免疫豚鼠,第三次免疫后28d用100ID50的同源强毒攻击,根据豚鼠抗体水平的消长动态和免疫豚鼠抗强毒攻击的保护率进行转基因植物疫苗免疫原性的评估。结果表明,双元表达载体pBin438/VP1构建正确,PCR、RT-PCR结果证实口蹄疫病毒VP1基因已整合到番茄基因组并在转录水平表达,ELISA和Western blot检测重组蛋白能够与FMDV阳性血清反应。转基因番茄第三次免疫豚鼠后21d血清效价最高可达1∶64,攻毒后两组免疫豚鼠保护率分别达80%和40%,证明转基因番茄表达的VP1蛋白具有良好的免疫原性。

口蹄疫病毒结构蛋白P1-2A及蛋白酶3C基因的转基因番茄对豚鼠免疫反应的初步研究

构建了O型口蹄疫病毒China99株结构蛋白P1-2A、非结构蛋白3C以及部分2B基因（P1-2X3C）的植物双元表达载体pBin438／P1-2X3C，通过农杆菌介导法转化番茄子叶，经卡那霉素抗性筛选，获得40余株抗性植株，对得到的抗性植株进行分子生物学检测，65％的再生植株PCR检测阳性；RT-PIER结果证实P1-2X3C基因在转基因番茄中能够有效转录；ELISA和Western blot检测表明转基因植株中表达的目的蛋白具有免疫反应性。转基因番茄叶片蛋白粗提液经肌肉途径免疫豚鼠，于第3次免疫后28d用100ID50／0．2mL的同源强毒攻击，结果表明口蹄疫病毒P1—2X3C基因的转基因番茄表达产物具有良好的免疫原性，豚鼠3免后血清效价可达1：64～1：128，攻毒后两组免疫豚鼠保护率分别达3／5和5／5。

口蹄疫病毒AF72株3D聚合酶的三维结构模拟和功能分析

为了研究口蹄疫病毒(FMDV)3D聚合酶的结构和功能,以A型FMDV AF72株RNA为模板,反转录并扩增目的基因,将PCR纯化产物与pGEM-T Easy载体连接并转化JM109菌株,对经凝胶电泳、PCR和EcoRⅠ酶切法鉴定为阳性的重组质粒进行测序,并与GenBank中登录的其他4株FMDV完整参考序列进行比较,以确定AF72株3D聚合酶的核苷酸和氨基酸序列的保守区域,然后利用同源建模的方法建立AF72株3D聚合酶的三维结构。结果显示,3D聚合酶含有孔状活性区域。拉马钱德兰图证明,构建的3D聚合酶的空间结构是合理的。

口蹄疫A型灭活疫苗毒种和种子批的研究

为了保证制苗及攻毒用毒种的质量和稳定性,在对制苗和攻毒毒种的毒力、特异性、保存期、扩繁代次等进行研究的基础上,建立了口蹄疫A型灭活疫苗制苗和攻毒用毒种种子批。结果表明,原始毒种和基础毒种的扩繁代次均控制在5代以内,适宜的保存方法和保存期均为加含 500 mL／L甘油的PBS后在-30℃保存1年、-70℃保存2年;用于生产抗原的工作毒种,最高扩繁代次控制在15代以内,最佳保存方法和保存期为加保护剂后在-20℃保存半年、-70℃保存1 年;用于效力检验的攻毒毒种采用原始毒种。通过制苗和攻毒用毒种种子批的建立,规范了口蹄疫疫苗生产和检验过程中的毒种管理。

口蹄疫O/China/99毒株在不同宿主系传代的3A和VP1基因变异研究

利用RT-PCR法扩增了经不同宿主系(乳鼠、BHK21细胞、PK15细胞)连传不同代次的口蹄疫O/China/99毒株的3A和VP1基因,并进行了核苷酸和氨基酸序列分析。结果表明,该毒株经不同宿主系传至90代后,VP1基因未发生大的变异,主要抗原位点也较稳定;而非结构蛋白3A基因却在不同宿主和代次发生突变缺失;经BHK21细胞传代后未发生缺失;经PK15细胞传代,在70～90代之间在第254～313位出现缺失;经乳鼠传代,在60～70代之间在第265～300位发生缺失,并在以后的90代毒中仍在此位缺失。这与代表性猪源流行毒O/YUN/TAW/97和O/HKN/21/70的3A基因在第276～305位发生缺失有相同之处。

口蹄疫病毒O/China/99株多基因植物组成型表达载体的构建及序列分析

目的构建包含FMDV结构蛋白P1、非结构蛋白2A、3C以及部分2B的基因片段P12X3C的植物组成型表达载体,为FMDV可饲疫苗的研制奠定基础。方法通过PCR扩增法,从pGEM/P12A质粒和pGEM/3C质粒中扩增P12A及部分2B基因(P12X)、3C基因,将获得的P12X与3C片段经BamHI/SpeI和SpeI/SalI双酶切后,与经BamHI/SalI双酶切后的pUC18质粒大片段连接,得到重组质粒pUC18/P12X3C,pUC18/P12X3C质粒经BamHI/SalI双酶切后的大片段与经同样双酶切的植物表达载体pBin438连接,转化子经酶切、PCR及测序鉴定后,获得包含FMDV O/China/99株P12X3C片段的植物组成型表达载体pBin438/P12X3C,最后通过三亲交配法,将表达载体pBin438/P12X3C导入农杆菌。结论成功构建FMDV多基因的植物组成型表达载体。

口蹄疫病毒株AF72 VP1的结构构建与B细胞表位预测

以口蹄疫病毒株AF72 RNA为模板,反转录并扩增目的基因,PCR纯化产物与pGEM-T easy载体连接并转化JM109菌株,用凝胶电泳、PCR和EcoRⅠ酶切法鉴定为阳性的重组质粒进行测序。比对测序结果确定AF72 VP1的核苷酸序列,利用同源建模的方法建立AF72 VP1结构蛋白的3D结构,在此基础上,综合亲水性、可塑性、抗原指数以及表面可能性等参数预测AF72 VP1结构蛋白的B细胞抗原表位。结果显示,VP1结构蛋白呈现较规则的空间构象,其中5-11、24-30、43-47、82-87、132-147和196-203氨基酸区段是AF72 VP1结构蛋白可能的B细胞抗原表位区域,该结果将为进一步的FMDV多表位疫苗研究提供很有价值的参考信息。

应用BALB/c小鼠评价口蹄疫灭活疫苗的免疫效力

用不同剂量的口蹄疫灭活疫苗免疫3组雌性BALB/c小鼠,同时设空白对照组,每组8只。免疫后每7 d采血一次,用液相阻断ELISA(LPB-ELISA)检测血清抗体水平;第28 d用800LD50同源强毒攻击,攻毒后36 h,每组随机选取3只BALB/c小鼠,采全血,分别用每只BALB/c小鼠全血注射12只乳鼠,每组共注射36只乳鼠,以乳鼠试验判定BALB/c小鼠的病毒血症和攻毒保护情况。结果表明,免疫组BALB/c小鼠均可产生特异性抗体,保护率分别为75.0%、63.9%、36.1%;对照组小鼠血清抗体为阴性。提示,BALB/c小鼠可以用来评价口蹄疫灭活疫苗的免疫效力。

口蹄疫病毒O/China/99株VP1基因植物种子特异性表达载体的构建及农杆菌的导入

根据植物组成型表达质粒pBin438的限制性酶切位点及FMDVVP1的核苷酸序列设计并合成引物,从种子特异性启动子7S质粒pU82质粒中扩增7S启动子,经HindⅢ和BamHⅠ酶切,与经同样双酶切的植物组成型表达载体pBin438大片段连接,经酶切、PCR鉴定及序列分析,种子特异性表达载体p7SBin438构建完成。从FMDVVP1基因的pGEMVP1质粒中扩增VP1基因,经BamHⅠ和SalⅠ双酶切后,与p7SBin438质粒酶切后的大片段连接,经酶切、PCR及测序鉴定,FMDVVP1基因已置于种子特异性启动子7S下游,成功构建了FMDVVP1基因的种子特异性表达载体p7SBin438VP1。通过三亲交配法,将表达载体p7SBin438VP1导入根癌农杆菌,为研究FMD可饲疫苗奠定了基础。

口蹄疫病毒株AF72 VP2的结构模拟与分析

为了分析FMDV AF72VP2蛋白结构和功能的关系。以口蹄疫病毒株AF72 RNA为模板,反转录并扩增目的基因,PCR纯化产物与pGEM-Teasy载体连接并转化JM109菌株,用凝胶电泳、PCR和SpeⅠ、SphⅠ双酶切法鉴定为阳性的重组质粒进行测序。比对测序结果确定AF72 VP2的核苷酸序列,利用同源建模的方法建立AF72 VP2结构蛋白的3D结构,在此基础上,综合亲水性、可塑性、抗原指数以及表面可能性等参数预测AF72 VP2结构蛋白的B细胞抗原表位。分析表明,口蹄疫病毒VP1,VP2,VP3和VP4在核苷酸水平上的变异率是无差异的（P〉0.05）;而他们在氨基酸水平上的变异率差异显著（P〈0.05）。该毒株与20株源于GenBank中的VP2氨基酸序列比对发现其保守区主要位于第1-23、37-51、66-76、85-101、124-142、165-199、205-219位。保守区氨基酸残基在维持VP2蛋白的空间构象和功能方面具有重要作用,其中1-10、129-140、165-176氨基酸区段是AF72 VP2结构蛋白可能的B细胞抗原表位区域,该结果将为进一步的FMDV多表位疫苗研究提供更有价值的参考信息。

牛O-A型口蹄疫双价灭活苗研究——效力试验和最小免疫剂量试验

用制备的６ 批牛 Ｏ Ａ 型口蹄疫（ Ｆ Ｍ Ｄ） 双价灭活疫苗对黄牛进行了安全性试验、效力试验和最小免疫剂量试验。结果表明：免疫牛对 Ｏ 型和 Ａ 型同源强毒（１００ ０００ Ｉ Ｄ５ ０） 攻击的近期免疫保护率分别为９１ ．３ ％ 和１００ ％ ；免疫后１８０ ｄ时，保护率分别为１００ ％ 和９３ ．３ ％ ；免疫后２４０ ｄ 时，保护率分别为６０ ．０ ％ 和５０ ．０ ％ 。疫苗经２ ～８ ℃保存３６５ 和５４７ ｄ 后，接种牛对 Ｏ 型同源强毒攻击的保护率分别为１００ ％ 和８５ ．７ ％ ；对 Ａ 型同源强毒攻击的保护率分别为９１ ．７ ％ 和１００ ％ 。免疫剂量为２ 和３ ｍ Ｌ 时，对 Ｏ 型同源强毒攻击的保护率分别为７５ ．０ ％ 和１００ ％ ，对 Ａ 型的保护率均为１００ ％ 。

口蹄疫病毒抗原保护剂的研究

[目的]研究几种(海藻糖、蔗糖、山梨醇、聚乙烯吡咯烷酮、硫脲、明胶、L-精氨酸、抗坏血酸)保护剂,为口蹄疫抗原保护剂配方的形成提供参考。[方法]用三因素、三水平、双重复正交试验方法筛选出了对口蹄疫病毒(FMDV)抗原保护效果最好的I(4#)保护剂配方,以加保护剂A(已申请专利)的病毒为对照,比较其在不同条件下的TCID50和146s抗原的含量。[结果]通过方差分析4#保护剂保存病毒测得TCID50极显著的高于1、3、5、6、7、8号,显著高于2、9。将4#保护剂加入被保存的病毒抗原中,分别于4℃下保存90、120、150 d,其logTCID50分别为5.3、5.0和4.5,而加保护剂A(已申请专利)的对照病毒则为5.0、4.5和4.3;在37℃下保存40、50和60 h,其logT-CID50分别为4.5、2.5和1.0;而加保护剂A的对照病毒则为3.5、1.5和0.5,为了进一步验证保护剂对FMDV抗原的保护性能,进行了FMDV146s抗原含量的测定。分别于4℃下保存150 d,37℃下保存40 h,测得结果分别为0.796、0.462μg/ml,而加保护剂A的对照病毒则为0.602、0.307μg/ml。[结论]该复合配方保护剂I(4#)对FMDV有效抗原的保护作用优于保护剂A,尤其是病毒保护剂对提高FMDV的冷冻保存时间和耐热效能作用明显。

口蹄疫病毒亚洲I型YNBS/58株P12A-3C转基因植物双元表达载体的构建

目的双元载体是目前转基因植物工程普遍应用的载体,本文将口蹄疫病毒P12A基因、3C基因串联,构建植物表达载体pBin-438P12A-3C。方法为便于实验操作,本试验采用先将基因片段P12A、3C构建到一个中间质粒pcDNA3.1(+)的策略,构建成pcDNA3.1(+)-P12A-3C。结果通过对构建好的pBin438-P12A-3C(Mini-Ti)重组质粒进行PCR鉴定和序列测定,证明中间表达载体构建成功。结论通过三亲杂交法将重组质粒载体pBin438-P12A-3C导入到农杆菌GV3101,通过抗性筛选、PCR鉴定和序列测定,证明构建成功,与农杆菌中的help-Ti质粒共同组成植物双元表达载体,为以后的植物转化奠定基础。

FMDV Asia1/HeB病毒株结构蛋白基因的克隆测序及B细胞抗原表位预测

对口蹄疫病毒Asia1/HeB株P1结构蛋白基因进行了扩增、克隆及序列测定。采用DNAStar Protean软件对P1蛋白的二级结构、可塑性、亲水性、表面可及性及抗原指数等参数进行分析,综合预测其B细胞表位分布。结果表明,FMDV Asia I/HeB株P1基因长2199 bp,包含完整的开放阅读框,编码733个氨基酸,其中VP1长633 bp,编码211个氨基酸,VP2长654 bp,编码218个氨基酸,VP3长657 bp,编码219个氨基酸,VP4长255 bp,编码85个氨基酸。P1结构蛋白的二级结构较为复杂,含有较多的β片层结构和转角结构,VP1、VP2和VP3上均有多个区域为B细胞优势表位,VP4上也有少量的潜在B细胞表位。与已鉴定的B细胞表位相比较,该方法预测的结果有较高的准确度。为试验确定FMDV AsiaI/HeB株P1结构蛋白的B细胞表位和反向疫苗学设计提供了理论基础。

口蹄疫病毒3D聚合酶多克隆抗体的制备与特性分析

目的表达口蹄疫病毒3D聚合酶,并制备兔抗3D多克隆抗体。方法采用PCR方法扩增口蹄疫病毒(FM-DV)3D聚合酶基因,经BamHⅠ和NdeⅠ双酶切后插入pET-30a(+)原核表达载体,构建的pET-3D重组表达质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE鉴定目的蛋白的表达并提取包涵体,纯化目的蛋白。然后用纯化蛋白免疫新西兰大耳白兔制备多克隆抗体,以Western blot鉴定抗体特异性,并以间接ELISA方法测定其效价。结果SDS-PAGE电泳分析显示,表达的目的蛋白约为46ku,与预期结果相符,制备的多克隆抗体效价达1∶8000以上,且具有较高的特异性。结论制备了具有高亲和性和特异性的3D聚合酶多克隆抗体,为3D聚合酶的生物学功能和抗原表位研究奠定了基础。

口蹄疫病毒3D聚合酶B细胞表位的筛选鉴定

以口蹄疫病毒株AF72 RNA为模板,反转录并扩增3D聚合酶基因,PCR纯化产物与pGEM-T easy载体连接并转化JM109菌株,对经凝胶电泳、PCR和EcoRⅠ酶切法鉴定为阳性的重组质粒进行测序,通过序列比对获得AF723D聚合酶的核苷酸序列和推导氨基酸序列,综合分析3D聚合酶的亲水性、可塑性、抗原指数以及表面可能性等参数,预测其潜在B细胞抗原表位并人工合成表位肽段,利用间接ELISA对潜在表位进行筛选鉴定,结果显示,表位3D2和3D4为病毒株AF72 3D聚合酶的优势B细胞表位,该结果将为进一步的FMDV多表位疫苗研究奠定基础。

牛O-A型口蹄疫双价灭活苗研究——疫苗制备及其安全效力试验

选择的牛O和A型口蹄疫(FMD)制苗毒种,通过转瓶BHK-21细胞浓缩培养制备病毒。经二乙烯亚胺(BEI)不同浓度条件下灭活A型病毒的动力学测定,确定了灭活最低安全水平。用拟定配方和工艺制备的油佐剂O-A型双价灭活疫苗大剂量(10 ml)接种敏感小公牛安全无害。4 ml剂量接种牛,于免疫后30 d用10000 ID_(50)同源强毒攻击,结果O型8/9保护,A型8/8保护。所有疫苗接种牛对2个病毒型均有良好的抗体应答,O型血清中和滴度达1:20(1.31)的接种牛抗强毒攻击获得保护超过了88%,高于1:20未获得保护的不足12%;A型血清中和滴度达1:76(1.88)的接种牛抗强毒攻击100%获得保护。

牛O型A型口蹄疫双价灭活疫苗研究──—A型毒种的选择

收集保藏的６株口蹄疫（ＦＭＤ）Ａ型牛源强毒，适应乳鼠５代，转适８ＨＫ—２１细胞单层１０代，用弗氏完全佐剂制成疫苗免疫豚鼠。综合分析其对实验动物及制苗细胞的适应性、病毒感染性滴度、豚鼠抗强毒攻击的免疫原性、血清中和抗体应答的抗原广谱杜表明，在６株毒中ＡＦ／７２具有更好的适应性，病毒滴度高，免疫原性好，抗原谱广。

口蹄疫A型病毒AF/72株免疫原性分析

用口蹄疫A型病毒AF/72株,经RT-PCR获得其VP1基因序列,并与GenBank中的其他5株A型口蹄疫病毒株比对,同源性均大于90%。将此病毒灭活后与弗氏佐剂联合制成灭活疫苗免疫豚鼠后分离血清,经液相阻断ELISA和微量细胞中和试验检测此血清的抗体效价,其均值分别为2.093和1.227。用微量细胞中和试验分别测定了AF/72参考血清对5株A型口蹄疫病毒的中和抗体效价,各试验重复3次,其平均值为2.156。分别计算AF/72对5株不同病毒株的r值,结果为0.79~0.92,均值为0.85。按照OIE标准,AF/72具有较强的免疫原性,抗原谱广,可作为制造口蹄疫A型疫苗的备选毒株。