大肠杆菌Ee株SLT-IIeB与FedF基因的融合表达及表达产物的免疫原性研究

根据猪水肿病大肠杆菌Ee株主要免疫原性片段SLT-IIeB和FedF的基因序列,利用PCR技术克隆目的片段,将SLT-IIeB和FedF基因依序串联于谷胱甘肽-S-转移酶(GST)表达系统的GST下游,在大肠杆菌中成功获得了大小约为63kDa融合蛋白GST-SF,Western blot检测证实表达的融合蛋白具有良好的生物学活性。以纯化的融合蛋白为抗原免疫新西兰兔制备血清,体外活性试验表明,所制备的抗血清能中和Ee株水肿毒素对Vero细胞的病变效应;黏附抑制试验证实抗血清能抑制Ee株对猪小肠刷状缘细胞的黏附。将融合蛋白免疫小鼠,结果表明,GST-SF能够诱发较好的免疫反应,并能提供对Ee株5LD50致死剂量的70%保护率。研究表明GST-SF融合蛋白具有良好的免疫原性,具有良好的应用前景。

大肠埃希氏菌F18菌毛FedF蛋白的表达与鉴定

根据已发表的F18菌毛F亚单位的基因序列(fedF)设计了1对引物,利用PCR技术分别扩增到F18ab和F18ac菌毛的fedF编码序列,并按预定的阅读框架分别插入表达载体pGEX 6p 1中谷胱甘肽转移酶(GST)基因的下游,获得重组质粒pPFedF/ab与pPFedF/ac,然后转化大肠埃希氏菌BL21获得重组菌PPFedF/ab与PPFedF/ac。测序结果表明,fedF编码序列大小均为837 bp,与GenBank中登录的FedF 结构编码序列(Z26520)大小一致。通过对菌体裂解物进行SDS PAGE电泳分析以及Western blotting鉴定,证明重组大肠埃希氏菌PPFedF/ab与PPFedF/ac均可以表达融合蛋白形式的FedF(分别命名为GST FedF/ab与GST FedF/ac)。

致猪水肿病大肠杆菌鄂E株菌毛F18基因FedF亚基的克隆、表达及其生物学特性

以致猪水肿病大肠杆菌鄂E株为模板,通过PCR的方法扩增大肠杆菌菌毛F18主要亚基FedF的全长及去信号肽亚基因FedFs,扩增片段分别为1000、900 bp。将纯化的扩增产物克隆到pMD18-T中,通过酶切鉴定和序列分析表明,含SacⅠ及HindⅢ酶切位点的基因全长为967 bp,鄂E株FedF基因编码区全长903 bp,编码301个氨基酸,碱基序列同标准株107/86的同源性为100%。与菌毛AF/R1相比,编码的蛋白质没有同源性。利用pGEX-KG分别构建表达载体,SDS-PAGE检测表明FedFc/pGEX-KG无表达带,FedFs/pGEX-KG则有约58 000的特异性表达带;West-ern blotting检测表明重组蛋白具有免疫原性。利用重组蛋白GST-FedF免疫新西兰兔所制备的抗血清,能抑制Ee株与刷状缘细胞的粘附。利用表达的蛋白建立了F18的ELISA检测方法,并检测790份临床送检血样,其中536份呈阳性,血清学阳性率为67.8%。结果表明,FedF是猪大肠杆菌病新型疫苗及F18+E.coli感染鉴别诊断的良好候选抗原,通过本试验建立的ELISA方法揭示国内的F18+E.coli感染严重,血清学阳性率高达67.8%。

猪水肿病大肠杆菌FedF的B细胞抗原表位预测

目的是预测致猪水肿病主要毒力因子FedF的B细胞抗原表位。方法为基于FedF的蛋白基因组序列,采用Garnier-Robson法、Chou-Fasman法和Karplus-Schulz法预测其结构蛋白的二级结构柔性区域,Kyte-Doolittle方案预测其蛋白的亲水性,Emini方案预测其蛋白结构的表面可能性,Jameson-Wolf方案预测其蛋白结构的抗原指数,同时使用BepiPred在线分析预测其可能的B细胞抗原表位,综合以上方法最终预测FedF可能的B细胞表位。结果显示,经过分析推测FedF最有可能的B细胞表位位于FedF蛋白N端第51-57、115-122、148-153、199-206、225-232、254-259区段内。

Ⅴ型分泌系统菌体表面展示F18大肠杆菌黏附素及其受体结合位点的确定

自主转运蛋白(V型分泌系统)的β结构域已被证明可以将异源性多肽展示在细菌表面。运用DNA重组技术优化构建V型分泌系统MisL并在菌体表面展示F18大肠杆菌黏附素FedF及其受体结合域FedF1。含重组质粒pnirBMisL-fedF或pnirBMisL-fedF1大肠杆菌(E.coli)DH5α经厌氧诱导后,分别与兔抗F18ab菌毛FedF亚单位单因子血清和F18大肠杆菌黏附素受体易感性仔猪的小肠上皮细胞做玻板凝集试验和体外黏附试验,结果表明上述两株诱导表达重组菌与FedF抗血清发生明显的凝集反应,且能较好地黏附于F18大肠杆菌黏附素受体易感性仔猪小肠上皮细胞。而菌体表面展示F18大肠杆菌黏附素FedF突变体FedF(M)(黏附素受体结合域第88和89位组氨酸残基双突变为丙氨酸)的重组菌则失去上述凝集和黏附特性。以上试验结果说明,F18大肠杆菌黏附素FedF及其受体结合域FedF1在大肠杆菌表面得到了功能性表达,并进一步证明了位于FedF受体结合域内第88和89位组氨酸残基对FedF受体结合域的形成至关重要。

大肠杆菌野生株F18菌毛蛋白粘附亚单位基因的克隆与表达

根据Z26520中fedF序列设计1对引物,从发病仔猪的腹泻粪便分离获得的大肠杆菌中扩增得到fedF基因,经纯化、连接、转化,将其成功克隆到pMD18-T中,所克隆fedF基因序列与GenBank中收录的其他fedF基因序列的同源性达97.8%～99.2%.另设计1对引物,利用基因工程方法将所克隆的fedF的编码序列亚克隆到表达载体pBV220中,转化大肠杆菌BL21(DE3)获得表达重组菌.测序结果表明,插入编码序列与预期序列一致.SDS-PAGE电泳及Western-blotting分析表明,重组菌在诱导后可以表达特异性的相对分子质量为30 100的FedF蛋白.

F18大肠杆菌黏附素受体结合域鉴定新方法

运用DNA重组技术将F18ab和F18ac大肠杆菌黏附素fedF亚单位内的第60～109位氨基酸残基区段(fedF1)和fedF全基因克隆入V型分泌系统MisL的载客结构域上,经DNA测序确证其正确阅读框后,含重组菌质粒pnirBMisL-fedF或pnirBMisL-fedF1经厌氧诱导后,与断奶仔猪小肠上皮细胞进行体外黏附试验。结果表明:FUT1基因M307位点中GG型和AG型仔猪小肠上皮细胞均能黏附上述重组菌,而AA型个体小肠上皮细胞则不能黏附。上述重组菌均能与兔抗F18ab菌毛FedF亚单位单因子高免血清发生玻板凝集反应。而FedF突变体FedF(M)的重组质粒菌则失去上述凝集和黏附特性。证明F18大肠杆菌黏附素fedF基因及其基因片段fedF1在大肠杆菌表面得到了功能性表达,F18ab和F18ac黏附素FedF直接介导F18大肠杆菌与易感仔猪小肠上皮细胞表面大分子受体黏附结合,fedF1为黏附素FedF的受体主要结合域,其His88、His99是FedF黏附素受体结合域的重要氨基酸残基。

大肠杆菌F18菌毛F亚单位基因的多样性分析

根据已经发表的F18ab菌毛F亚单位(FedF/ab)的基因(fedF/ab),设计一对引物,利用PCR技术从本实验室保存的10株大肠杆菌(F107/86、YCED1、YCED2、C、D、E、12F、2134P、8199、8813)中分别扩增到一段序列,并克隆至pGEM_T载体,获得重组质粒TF107F、TYCED1F、TYCED2F、TCF、TDF、TEF、T12FF、T8813F、T8199F、T2134PF。琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明,该10个序列大小均为903bp。通过与已发表的fedF/ab进行比较,可将这10个菌株分为2个主要遗传分支;其中F107/86、YCED1、YCED2、C、D、12F与fedF/ab具有高度同源性,属于fedF/ab;另外E、8813、8199、2134P虽与fedF/ab具有99.4%的同源性,推导的氨基酸序列具有98.3%的同源性,但通过基因树分析证明其已成为一个单独的分支,属于fedF/ac。

大肠埃希氏菌F18ab菌毛F亚单位基因的克隆与鉴定

根据已发表的大肠埃希氏菌F18ab菌毛F亚单位 (FedF/ab)的基因 (fedF/ab)序列 ,设计了 1对引物 ,利用PCR技术从大肠埃希氏菌F10 7/ 86、YCED1、YCED2、C、D和 12F株中分别扩增获得了一段序列 ,并克隆至 pGEM T载体 ,获得了重组质粒TF10 7F、TYCED1F、TYCED2F、TCF、TDF、T12FF。经琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析 ,6个重组质粒的大小均为 90 3bp ,与fedF/ab基因大小一致。其中大肠埃希氏菌F10 7/ 86、YCED1、C和 12F株的fedF基因序列完全相同 ;只有YCED2株在第 181位碱基处存在 1个C→T的无义变异差异 ,D株在第 6 5 5位碱基处存在 1个T→C变异差异并在氨基酸水平出现 1个S→P变异。结果表明 。

大肠杆菌F18ac菌毛F亚单位基因的克隆与序列分析

根据已经发表的 F1 8ab菌毛 F亚单位(Fed F/ ab)的基因 (fed F/ ab) ,设计一对引物 ,利用 PCR技术从表达 F1 8ac菌毛的大肠杆菌2 1 3 4P株、81 99株、881 3株中分别扩增到一段序列 ,并克隆至 p GEM-T载体 ,获得重组质粒T881 3 F、T81 99F、T2 1 3 4PF。琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明 ,该 3个序列大小均为 90 3bp,与 fed F/ ab大小一致且具有较高的同源性(99.4% ) ,推导的 Fed F/ ac氨基酸序列与 Fed F/ab同源性为 98.3 %。数据表明该实验所克隆的序列均为 F1 8ac菌毛 F亚单位 (Fed F/ ac)的基因 (fed F/ ac)。