一种高效、稳定的可溶性原核表达载体的构建及应用

以O型口蹄疫病毒结构蛋白VP1基因重组克隆载体pGEM-OVP1为模板,设计表达引物,经PCR扩增获得上游带有PelB信号肽编码序列的VP1 C端编码区,将其克隆至该表达载体pET-30a(+)中,构建了可溶性原核表达载体pET-30a-PelB-VP1C。将VP1全长编码区替换VP1C,获得重组原核表达载体pET-30a-PelB-VP1。将两种重组质粒分别转化大肠杆菌工程菌株BL21-(DE3)-plysS,经IPTG诱导表达,实现了VP1全长及其C端的可溶性表达,以金属离子螯合层析法分别对表达的VP1及其C端融合蛋白进行纯化,SDS-PAGE显示纯化的目的蛋白分别在32 ku和20 ku处有单一目的条带,具有较高的纯度。Western blot分析,VP1蛋白及其C端均可与牛O型口蹄疫病毒阳性血清反应。对重组菌株的连续传代实验证实了该可溶性表达载体的遗传稳定性,显示了该可溶性原核表达载体在蛋白可溶性表达中的应用价值。

基于G_(NS)蛋白的牛流行热病毒感染与免疫鉴别诊断ELISA方法的建立

旨在建立牛流行热病毒(BEFV)感染与疫苗免疫的抗体ELISA诊断方法。在证实BEFV G_(NS)截短体与BEFV感染血清特异性反应的基础上,利用原核表达系统表达纯化G_(NS)全长蛋白并以其作为包被抗原,优化反应条件,建立基于BEFV G_(NS)的鉴别病毒感染与疫苗免疫的BEFV间接ELISA方法。结果显示:在大肠杆菌中成功表达G_(NS)蛋白,主要以包涵体的形式存在,纯化获得73 ku的重组蛋白。Western blot结果显示,纯化后的重组蛋白与BEFV感染牛血清反应原性良好,且与BEF疫苗免疫牛血清未见反应。G_(NS)抗原最佳包被浓度为0.50μg·mL^(-1),血清最佳稀释度为1∶20,酶标二抗最佳稀释度为1∶4000,阴阳性临界值为S/P值0.2069。该方法与BVDV、FMDV以及IBRV阳性血清无交叉反应,特异性良好;批内和批间变异系数均小于10%,重复性良好,可用于BEFV感染与疫苗免疫牛的鉴别诊断。

1株牛病毒性腹泻病毒分离毒株的基因组特征

旨在从宁夏某奶牛群持续感染牛分离牛源牛病毒性腹泻病毒(BVDV),并解析其基因组特征,为研究我国不同地区BVDV分离株遗传演化规律提供理论依据。利用BVDV抗原检测试剂盒检测宁夏回族自治区银川市某示范区的240头高产奶牛间隔两周的双份抗凝血,筛选持续感染牛,分离血液淋巴细胞制备裂解液接种牛肾细胞(MDBK),分离鉴定获得BVDV株,克隆测序获得全基因组序列,比较分析其遗传演化关系。从该示范区高产奶牛筛选获得2头持续感染牛,分离获得1株非致细胞病变型BVDV,命名为NX2019/01。测序获得基因组全序列(12107 nt),其中ORF长11703 nt,编码3898个氨基酸。在基因组水平,NX2019/01株与我国SD-15、ZM-95、XC、LN-1等1m亚型分离株相似性较高(92.17%~93.84%),但E rns、E 1以及E 2基因存在较大差异。示范区同群牛急性感染BVDV时,毒株E2蛋白N端编码区核苷酸突变可导致第9位或第67位氨基酸变异。重组分析表明,NX2019/01株E 2基因179—288位核苷酸区段以及ZM-95株E 1基因168位—E 2基因332位核苷酸区段存在相似的重组信号,可能由主要亲本SD-15株与次要亲本LN-1株重组形成,表明NX2019/01株、ZM-95株在演化进程中与SD-15株以及LN-1株或早期流行的高度相似毒株存在密切关联。本研究从持续感染高产奶牛分离获得了牛源BVDV-1m亚型毒株,在基因组水平厘清了BVDV-1m亚型毒株的进化关系,并首次发现同亚型BVDV毒株基因同源重组,为进一步研究BVDV在我国的演化规律奠定了基础。

口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白β6亚基配体结合域多克隆抗体的制备和特性分析

目的:表达口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白β6亚基配体结合域β6LBD,并制备兔抗β6LBD多克隆抗体。方法:利用PCR方法扩增整联蛋白β6LBD基因片段,经BamHⅠ和XhoⅠ进行双酶切后连入pGEX-4T-1原核表达载体,构建的pGEX-4T-1-β6LBD重组表达质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE鉴定融合蛋白的表达并提取包涵体,纯化目的蛋白。然后用纯化的蛋白免疫新西兰大耳白兔制备其多克隆抗体,以ELISA方法测定抗体效价,并以Western blot鉴定其特异性。结果:SDS-PAGE电泳分析显示pGEX-4T-1-β6LBD诱导后表达一Mr约为42000的GST-β6LBD融合蛋白,与预期结果相符。目的蛋白纯化后,在电泳图片上显示较为清晰的单一条带,用纯化GST-β6LBD免疫新西兰大耳白兔制备的多克隆抗体效价达1∶12800以上,具有较高的特异性。结论:制备了具有高亲和性和特异性的抗猪源整联蛋白β6LBD多克隆抗体,为深入研究整联蛋白β6在口蹄疫病毒感染过程中的作用了奠定基础。

SAT2型口蹄疫病毒南非地区分离株结构蛋白VP1及其C端的表达、纯化和反应原性分析

目的：表达SAT2型口蹄疫病毒结构蛋白VPl及其C端，进行反应原性分析并制备多克隆抗体。方法：以SAT2型口蹄疫病毒南非地区分离株结构蛋白VPl编码区的重组克隆载体为模板，设计特异性引物，扩增VPl基因及其C端编码区，然后将该其分别克隆至原核表达载体pET-30a（＋）中，转化大肠杆菌工程菌株BL21（DE3）plysS，经IPTG诱导，以金属离子螯合层析法对表达的VPl、VP1C端融合蛋白进行纯化，经Westernblot对其反应原性进行分析。用纯化的蛋白免疫新西兰大耳白兔制备其多克隆抗体，以ELISA方法测定抗体效价。结果：实现了SAT2型口蹄疫病毒结构蛋白VPl及其C端的高效表达，表达产物主要以包涵体的形式存在。SDS—PAGE显示纯化的目的蛋白分别在相对分子质量35000和19000处有单一目的条带，具有较高的纯度。Western blot结果显示，纯化的VP1及其C端均可与牛SAT2型FMDV阳性血清反应，而与阴性对照血清无交叉反应。结论：用纯化的VPl及VP1C融合蛋白免疫新西兰大耳白兔制备的多克隆抗体效价达1：12800以上，具有较高的特异性。

Expression and Identification of the Type-specific Antigen of FMDV of Serotype C

[Objective]The aim was to provide a theoretical basis for preparation of polyclonal antibodies and monoclonal antibody that of type specificity, as well as Foot-and-mouth Disease Virus （FMDV） typing.[Method] The recombinant plasmid pGEM-CP1 that contained VPI gene of FMDV of serotype C was used as template for the VP1 and its C terminus coding fragments of FMDV of serotypes C amplification. The coding fragments of VP1 and its C terminus were respectively cloned into prokaryotic expression vector for prokaryotic expression and the reactionogenicity was detected. The purified fusion protein of FMDV VP1 and its C terminus of serotype C were used to construct the indirect ELISA method to detect positive sera of four serotypes A, O, C and Asia 1 of guinea pig and determine the cross reactivity of FMDV antibody of VP1 and its C terminus of serotype C with other three serotypes. [ Result] The recombinant prokaryotic expression plasmids of PPRO-CVP1 and pPRO-CVPlc were constructed, FMDV VP1 and its C terminus of serotype C were expressed in high level, and the molecular weight of target proteins was 33 kD and 20 kD respectively. Western blot result showed that the fusion protein of VP1 and its C terminus could react with the positive sera of guinea pig of the same serotype. ELISA results revealed that VP1 and its C terminus of serotype C are type-specific and no cross-reactivities were shown between guinea pig positive sera of FMDV of serotype C with the other three serotypes, and the C terminus showed better type-specificity. [ Conclusion] FMDV specific antigen of serotype C was obtained.

甘肃、青海和宁夏地区牛病毒性腹泻病毒E^(rns)基因的变异分析

分析2013—2019年中国西北部分省区不同基因亚型牛病毒性腹泻病毒(BVDV)抗原基因E^(rns)的分子特征,了解其遗传演化规律。从甘肃、青海、宁夏规模化牛场送检的疑似牛病毒性腹泻发病牛150份EDTA抗凝血提取总RNA,利用RT-PCR扩增病毒基因组E^(rns)-E1区,克隆测序后比对,构建系统进化树进行遗传演化关系分析。利用牛肾细胞MDBK对检出的不同基因亚型BVDV进行分离,并鉴定其生物型。RT-PCR扩增结果表明,BVDV总体阳性率为37.33%,其中甘肃省、青海省、宁夏回族自治区BVDV阳性率分别为37.68%、35.71%、40.00%。获得56份E^(rns)-E1 DNA,克隆测序获得33条不同的E^(rns)序列,长度均为681 bp,分析表明流行株分属10个BVDV基因亚型:BVDV-1a(2株)、BVDV-1b(5株)、BVDV-1c(1株)、BVDV-1d(3株)、BVDV-1m(11株)、BVDV-1o(1株)、BVDV-1p(4株)、BVDV-1q(4株)、BVDV-1v(1株)、BVDV-2a(1株)。分离获得BVDV-1a亚型、BVDV-1b亚型、BVDV-1v亚型、BVDV-2a亚型分离株各1株,BVDV-1 d亚型分离株2株,均为非致细胞病变型。各亚型株间E^(rns)基因核苷酸相似性以BVDV-1a~1d经典亚型株(79.8%~85.9%)或1m~1q及1v新亚型株(81.0%~87.3%)较高,以BVDV-1 m和BVDV-1p流行株亚型间相似性最高(87.3%)。各亚型株E^(rns)基因编码蛋白的RNA酶活性位点以及双链RNA作用基序(139KKGK142)保守,但Erns第26位糖基化位点(26 NRSL)在1m~1q、1v亚型株移位(24 NVSR)。首次以E^(rns)核苷酸序列构建系统进化树,结果显示1m~1q及1v等亚型BVDV株在进化上关系较为密切。本研究首次选用Erns靶标基因对甘肃、青海、宁夏部分省区牛源BVDV株进行同源性及系统进化分析,发现10个基因亚型流行株,以1m亚型株最为普遍,1m~1q及1v等亚型株亲缘关系密切。

猪FMDV受体整联蛋白β1亚基LBD多克隆抗体的制备和初步应用

目的表达口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白β1亚基配体结合域β1LBD,制备兔抗β1LBD多克隆抗体检测β1p-CHOK1细胞β1亚基的表达。方法利用PCR方法扩增整联蛋白β1LBD基因片段,经BamHⅠ和XhoⅠ进行双酶切后与pGEX-4T-1原核表达载体相连,构建的pGEX-β1LBD重组表达质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE鉴定融合蛋白的表达并提取包涵体,纯化目的蛋白。然后用纯化的蛋白免疫新西兰大耳白兔制备其多克隆抗体,以ELISA和Western blot方法分别鉴定抗体的效价和特异性,并用制备的抗体以间接免疫荧光抗体法对β1p-CHOK1细胞中β1亚基的表达进行检测。结果SDS-PAGE电泳分析显示阳性菌经诱导后表达一Mr约为42000的GST-β1LBD融合蛋白,与预期结果相符。目的蛋白纯化后,在电泳图片上显示较为清晰的单一条带,用纯化GST-β1LBD免疫新西兰大耳白兔制备的多克隆抗体效价达1∶12800以上,具有较高的特异性,间接免疫荧光显示β1p-CHOK1细胞β1亚基表达于其细胞表面。结论制备了具有高亲和性和特异性的兔抗猪源整联蛋白β1LBD多克隆抗体,为深入研究猪源整联蛋白β1在口蹄疫病毒感染过程中的作用了奠定基础。

牛流行热病毒分离株HN1/2012的全基因组序列测定及演化分析

旨在解析我国牛流行热病毒(BEFV)分离株HN1/2012的基因组特征,为阐明我国BEFV毒株的演化规律提供数据。根据GenBank中收录的BEFV毒株的全基因组信息,设计引物,以RT-PCR扩增11段相互部分重叠的DNA片段,克隆至pGEM T-easy载体,分别进行测序,利用DNAStar软件进行序列拼接获得HN1/2012株的全基因组序列。根据BEFV编码基因的转录起始(TI)和转录终止/多聚腺苷酸化(TTP)序列分析获得各基因序列及其开放阅读框(ORF),与参考毒株比对序列相似性,并以G基因序列构建系统发生树,分析其遗传演化关系。结果显示:HN1/2012株基因组全长为14 899nt,包含前导序列(50nt)、N基因(1 328nt)、P基因(858nt)、M基因(691nt)、G基因(1 896nt)、GNS基因(1 785nt)、α1α2基因(638nt)、β基因(459nt)、γ基因(400nt)、L基因(6 470nt)和尾随序列(70nt)。病毒9个基因分别由26、43、47、53、37、39、30、-21nt的基因间隔区(IGR)连接。在全基因组水平,HN1/2012株与我国2002年浙江分离株JT02L的相似性最高,但G基因与同期分离株LYC11、LS11相似性最高。重组分析表明HN1/2012株未发生基因重组。HN1/2012株的演化可能与免疫选择压力导致的基因突变有关。本研究测定了HN1/2012株的基因组序列,为我国BEFV分离株的全基因组分子演化研究奠定了基础。

口蹄疫病毒受体猪源β1亚基基因的克隆和分子特征

首次从FMDV试验感染康复猪的舌皮和肺组织中克隆到了整联蛋白β1亚基的基因并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列以及蛋白结构进行了分析。猪整联蛋白β1亚基基因的编码区含有2397个核苷酸，编码798个氨基酸残基，含有10个潜在的糖基化位点（NXTX/NXSX），2个表皮生长因子相似结构域和3个半胱氨酸丰富区。其信号肽由20个氨基酸组成，胞外域由708个氨基酸组成，跨膜区由29个氨基酸组成，胞浆域由41个氨基酸组成。猪脚基因与牛、猩猩、猫、犬、人、小鼠和鸡的脚基因的核苷酸序列一致性分别为99．5％，90．0％，91．8％，90．7％，90．2％，86．5％和77．4％，推导的氨基酸序列一致性分别为99．9％，93．9％，97．5％，96．7％，94．2％，92．4％和94．9％。通过生物学软件分析发现β1亚基形成复杂的二、三级结构，其中1～20位、729～757位氨基酸区段疏水性较强，分别是该亚基的信号肽和跨膜区。为进一步深入研究FMDV嗜性、与宿主细胞的相互作用、病毒的侵入机制等问题奠定了基础。

C型口蹄疫病毒型特异性抗原的表达与鉴定

[目的]为C型FMDV型特异性多克隆抗体、单克隆抗体的制备及FMDV定型提供理论依据。[方法]以含有C型口蹄疫病毒(FMDV)结构蛋白基因VP1的重组质粒pGEM-CP1为模板,设计特异性表达引物,扩增VP1及其C端编码区。对C型口蹄疫病毒VP1及其C端进行原核表达,并测定反应原性。利用纯化的C型VP1及其C端融合蛋白建立间接ELISA,分别对O、A、C、Asia 1 4型豚鼠阳性血清进行检测,确定C型VP1及其C端与其他3型FMDV抗体的型间交叉反应性。[结果]构建了pPRO-CVP1、pPRO-CVP1c重组原核表达质粒,实现了C型口蹄疫病毒VP1及其C端的高效表达,目的蛋白的分子量大小分别为33和20 kD。Western blot显示,VP1及其C端融合蛋白均可与对应血清型的豚鼠阳性血清反应。C型VP1及其C端与其他血清型的FMDV阳性血清均未发生交叉反应,且以VP1C端的型特异性最好。[结论]获得了C型FMDV特异性抗原。

A型口蹄疫病毒型特异性抗原的可溶性原核表达及多克隆抗体的制备

目的可溶性表达A型口蹄疫病毒型特异性结构蛋白VP1,制备型特异性的兔抗A型FMDV VP1多克隆抗体。方法以A型口蹄疫病毒结构蛋白VP1基因重组克隆载体pGEM-AVP1为模板,设计表达引物,经PCR扩增获得上游带有OmpT信号肽编码序列的VP1基因编码区,将其克隆至该表达载体pET-30a(+)中,构建可溶性原核表达载体pET-30a-OmpT-AVP1。将该重组质粒转化大肠杆菌工程菌株BL21-(DE3)-plysS,经IPTG诱导表达,以金属离子螯合层析法对可溶性表达的VP1融合蛋白进行纯化,然后用纯化的蛋白免疫新西兰大耳白兔制备其多克隆抗体,以ELISA、Western blot和间接免疫荧光法分别对多克隆抗体进行鉴定。结果 SDS-PAGE电泳分析显示pET-30a-OmpT-AVP1重组菌经诱导后表达一Mr约为33 000的VP1融合蛋白,与预期结果相符。目的蛋白纯化后,在电泳图片上显示较为清晰的单一条带。Western blot分析结果显示,VP1蛋白可与豚鼠抗A型口蹄疫病毒阳性血清反应。用纯化VP1蛋白免疫新西兰大耳白兔制备的多克隆抗体效价达1∶12 800以上,具有较高的型特异性,并且可与同型FMDV细胞培养物中的病毒抗原发生反应。结论制备了具有高亲和性和特异性的兔抗A型FMDV结构蛋白VP1多克隆抗体,为A型FMDV易感动物的抗体筛查及病原鉴定奠定了基础。

口蹄疫病毒受体猪源β6亚基基因的克隆和分子特征

从FMDV试验感染康复猪的舌皮和肺组织中克隆到了整联蛋白β6亚基的基因并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列以及蛋白结构进行了分析,该基因已登录到GenBank中,登录号为EF432729。猪整联蛋白β6亚基基因的编码区含有2367个核苷酸,编码788个氨基酸残基,含有9个潜在的糖基化位点,3个氨基葡聚糖结合位点,一个依赖于cGMP的蛋白激酶磷酸化位点,10个蛋白激酶C磷酸化位点,2个表皮生长因子相似结构域和2个半胱氨酸丰富区。其信号肽由26个氨基酸组成,胞外域由681个氨基酸组成,跨膜区由29个氨基酸组成,胞浆域由52个氨基酸组成。从起始密码子开始,共有11个核苷酸发生了变化,其中2079位和2256位核苷酸的突变是同义突变,其余9位核苷酸的变化为错义突变。猪β6基因与猕猴、小鼠、挪威大鼠、犬、豚鼠、人、牛和羊的β6基因的核苷酸序列一致性分别为79.5%、84.9%、85.4%、85.2%、88.7%、90.1%、91.9%和91.9%,推导的氨基酸序列一致性分别为93.5%、88.2%、88.5%、88.3%、91.0%、92.8%、93.3%和93.4%。为进一步深入研究FMDV嗜性、与宿主细胞的相互作用、病毒的侵入机制等问题奠定了基础。

口蹄疫病毒受体研究进展

口蹄疫病毒感染宿主细胞的第一步是病毒与被感染细胞表面的某种受体结合,在这种受体的介导下,病毒颗粒才能进入细胞内。细胞受体是决定口蹄疫病毒宿主特异性和组织特异性的主要因素之一。口蹄疫病毒受体的研究对于揭示口蹄疫病毒的致病免疫机理具有重要价值。就近年来已发现的αvβ1、αvβ3、αvβ6、αvβ8四种整联蛋白和硫酸乙酰肝素受体作一综述。

整联蛋白结构及其功能研究进展

整联蛋白是广泛存在于真核细胞表面的完整的膜受体家族,包括由至少18种不同的α亚基及8种β亚基形成的20多种αβ异二聚体。整联蛋白配体主要有胶原蛋白、纤维结合蛋白、层粘连蛋白、玻连蛋白、血小板凝血酶敏感蛋白、胞间黏附分子、细胞反受体、补体蛋白,以及多种细菌和病毒蛋白,在介导血管内皮细胞和肿瘤细胞的黏附、淋巴细胞运输、肿瘤生长及感染等都有重要的作用。

口蹄疫病毒受体骆驼β1亚基基因的克隆和分子特征

首次从FMDV试验感染康复骆驼的舌皮和肺组织中克隆到了整联蛋白β1亚基的基因并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列以及蛋白结构进行了分析。骆驼整联蛋白β1亚基基因的编码区含有2 397个核苷酸,编码798个氨基酸残基,含有12个潜在的糖基化位点(NXTX/NXSX)、2个表皮生长因子相似结构域和3个半胱氨酸丰富区。其信号肽由20个氨基酸组成,胞外域由708个氨基酸组成,跨膜区由29个氨基酸组成,胞浆域由41个氨基酸组成。骆驼β1基因与牛、猩猩、猫、犬、人、小鼠、鸡和猪的β1基因的核苷酸序列一致性分别为94.8%、94.8%、96.1%、94.7%、94.9%、89.9%、80.2%、95.7%,推导的氨基酸序列一致性分别为98.7%、94.8%、98.4%、97.5%、95.1%、94.1%、85.5%、98.9%。通过生物学软件分析发现β1亚基1-20位、729-757位氨基酸区段疏水性较强,分别是该亚基的信号肽和跨膜区。实验为进一步深入研究FMDV嗜性、与宿主细胞的相互作用、病毒的侵入机制等问题奠定了基础。

口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白αvβ6的分子特征

为研究整联蛋白αvβ6在口蹄疫病毒感染中的作用,本实验从FMDV试验感染康复猪的舌皮和肺组织中克隆到了整联蛋白αv和β6亚基的基因并将新基因β6登录到GenBank中,登录号为EF432729。猪整联蛋白β6亚基基因的编码区含有2 367个核苷酸,编码788个氨基酸残基,其信号肽由26个氨基酸组成,胞外域由681个氨基酸组成,跨膜区由29个氨基酸组成,胞浆域由52个氨基酸组成。β6亚基含有9个潜在的糖基化位点,3个氨基葡聚糖结合位点,1个依赖于cGMP的蛋白激酶磷酸化位点,10个蛋白激酶C磷酸化位点,2个表皮生长因子相似结构域和2个半胱氨酸丰富区。生物学软件分析发现β6亚基和αv亚基都有头部、茎部和胞浆域组成,且二亚基形成了比较复杂的三级结构,是其发挥生物学功能的结构基础。本实验为进一步深入研究FMDV嗜性、与宿主细胞的相互作用、病毒的侵入机制等问题奠定了基础。

病毒固有免疫识别受体研究进展

固有免疫应答是机体抵御病毒入侵的第一道防线,其前提则是病毒固有免疫识别受体对病毒感染相关模式分子的识别。目前病毒固有免疫识别受体主要是Toll样受体家族和RIG样受体家族的成员。现就这些受体的特征及其在识别病毒感染相关模式分子过程中的作用作一综述。

基因工程抗体研究进展

随着对分子生物学研究和抗体分子结构功能的深入研究,利用细胞工程和遗传工程对抗体分子进行改建并赋予其新的功能,进而开发了新的抗体应用领域,使单克隆抗体技术又向前发展了一步。基因工程抗体是按人类设计所重新组装的新型抗体分子,可保留或增加天然抗体的特异性和主要生物学活性,去除或减少无关结构,从而可克服单克隆抗体在临床应用方面的缺陷。

细胞内模式识别受体研究进展

天然免疫系统要依赖模式识别受体识别入侵的外源病原微生物,然后将其清除。哺乳动物主要具有两类微生物识别系统,一类是膜结合受体,如Toll样受体,可识别胞外微生物,然后活化细胞内信号来激发机体的免疫反应;另一类是细胞内的模式识别受体,包括NOD样受体和具有螺旋酶结构域的抗病毒蛋白RIG-1和MDA5。这些胞浆分子可识别病原微生物、非微生物以及一些危险信号,在机体的健康与疾病中发挥着十分重要的作用。本文就细胞内天然免疫受体的种类和功能作一综述。