拟态弧菌OmpU蛋白的黏附功能及所介导的致病作用

为了探明拟态弧菌OmpU蛋白的黏附功能,利用同源重组技术敲除基因组中OmpU基因,并构建其互补株,再经组合PCR方法和序列测定,证实了OmpU基因的缺失和互补。对野生株、缺失株和互补株进行了遗传稳定性、生长特性、生化特性、细胞黏附性、致病性等方面比较研究。结果显示,缺失株具有遗传稳定性;在相同的培养条件下,与野生株相比,突变株的培养特性和生化特性没有明显变化,生长速率略减慢,对实验草鱼的毒力降低了4倍,对鲤上皮瘤细胞(EPC)的黏附能力显著降低,下降了66.6%,而互补株的黏附能力和毒力又得到恢复,与野生株无明显差异。研究首次确证了拟态弧菌OmpU蛋白具有黏附功能,OmpU蛋白通过黏附参与致病作用。

致病性鳗弧菌W-1外膜蛋白ompU基因克隆及在大肠杆菌中的表达

从致病性鳗弧菌W-1基因组DNA扩增并克隆了1 156bp的特异性片段,含有完整的外膜蛋白ompU基因阅读框,由993个核苷酸组成,编码330个氨基酸残基的蛋白质。与国外已发表的鳗弧菌外膜蛋白基因的序列同源性为100%,与创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、霍乱弧菌(Vibrio cholerae)、费氏弧菌(Vibrio fischeri)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的序列同源性分别为72%,69%,68%和64%。将该外膜蛋白基因克隆于pBV220表达质粒,在大肠杆菌中得到了表达,SDS-PAGE分析表明表达蛋白分子量约38kDa,Western blot分析发现表达蛋白能与鳗弧菌外膜蛋白抗体很好的反应。

创伤弧菌外膜蛋白OmpU的基因克隆与表达

创伤弧菌是导致鳗鲡产生体表溃疡死亡的重要致病菌。本研究克隆了创伤弧菌FJ03-X2株外膜蛋白基因(ompU),构建含该基因的原核表达载体,命名为pET-32a-ompU,将其转化到大肠杆菌E.coli中进行融合表达。37℃,0.5mmol.L-1的IPTG诱导4h,融合蛋白rompU以可溶形式表达,采用Ni-NTA亲和层析法纯化融合蛋白,SDS-PAGE显示纯化后的rompU为与预期大小一致的单一条带。将纯化的rompU免疫SD级大鼠,ELISA检测收获的多克隆抗体血清效价,并通过Western-blot证实该OmpU多克隆抗体可以识别创伤弧菌FJ03-X2株中的天然外膜蛋白OmpU。

溶藻弧菌外膜蛋白OmpU的原核表达、抗原性鉴定与生物信息学分析

对溶藻弧菌外膜蛋白OmpU进行分子克隆构建,抗原性生物信息学分析,为疫苗的开发奠定了基础。通过分子克隆获得OmpU蛋白的原核表达菌株,重组表达后利用切胶纯化获得OmpU蛋白,免疫小鼠制备抗血清,Western Blotting检测发现OmpU蛋白具有很好的抗原性。采用在线软件预测OmpU为亲水的分泌型蛋白;存在多个酶切位点。采用TMHMM Server v.2.0程序预测OmpU无跨膜结构并定位于细胞膜外。通过Signal P 4.1软件分析发现OmpU的1~21位氨基酸为信号肽序列。SOPMA服务器预测OmpU的二级结构含无规则卷曲27.94%,α-螺旋为33.24%,β-转角为10.29%,β-片层为28.53%。采用Swiss Model程序预测三维结构显示OmpU具有3个孔道结构。综合利用ABCpred和Bepi Pred方案,预测OmpU存在8个B细胞表位。运用神经网络法预测OmpU具有3个CTL表位。使用MHC-Ⅱ类分子结合肽在线程序预测OmpU存在1个Th表位。

溶藻弧菌外膜蛋白OmpU的克隆、表达条件优化及多克隆抗体制备

Omp U蛋白为溶藻弧菌主要外膜蛋白,具有很好的免疫原性,在疫苗上有很好的应用前景。本试验通过分子克隆获得Omp U蛋白的表达菌株,利用切胶纯化获得Omp U蛋白,免疫小鼠制备多克隆抗体,采用ELISA法检测抗体滴度为1∶3200倍,WesternBlotting法检测抗血清特异性较好。通过正交试验,获得Omp U菌株的最佳表达条件为:诱导时菌液OD600值1,加IPTG终浓度0.1mmol/L,诱导时间8 h,温度32℃;最佳培养条件为:葡萄糖浓度0.4%,转速230 r/min,装液量50 m L。为Omp U工业发酵、蛋白功能与疫苗开发研究奠定基础。

基于Iclp的拟态弧菌OmpU_(AP)真核表达重组质粒的构建及其免疫效果初步评价

为了探明鱼类恒定链类似蛋白(Iclp)能否作为免疫载体,提高基因疫苗的免疫效果,以拟态弧菌OmpU蛋白的黏附功能域(OmpU_(AP))为疫苗靶点,构建真核表达重组质粒pcDNA3.1-OmpU_(AP)和基于草鱼Iclp的pcDNA3.1-Iclp-OmpU_(AP)。用2种真核表达重组质粒分别免疫草金鱼,同时设置空质粒pcDNA3.1(+)对照组与PBS对照组。于免疫后不同时间(7、14、21、28和35 d)采用PCR和RT-PCR方法检测重组质粒在鱼体不同组织中的分布与转录水平的表达情况,使用双抗体夹心ELISA检测血清抗体水平,并于免疫后第35天进行攻毒保护性实验,检测其免疫保护率。结果显示,免疫后第7天在肌肉、鳃、头肾、肝脏和脾脏中均有重组质粒分布,并在35 d内持续表达。pcDNA-OmpU_(AP)免疫组草金鱼的血清抗体水平缓慢上升,除第21天外,其余检测时间点的抗体水平与空质粒对照组无显著差异。pcDNA3.1-Iclp-OmpU_(AP)免疫组草金鱼在免疫后7 d即有血清抗体产生,随着免疫时间延长,抗体水平不断上升,至28 d达到峰值,随后抗体水平开始下降;除第7天外,其余各检测时间点的血清抗体水平均显著或极显著高于pcDNA3.1-OmpU_(AP)免疫组与空质粒对照组。攻毒后pcDNA3.1-Iclp-OmpU_(AP)和pcDNA-OmpU_(AP)免疫组草金鱼的相对免疫保护率为别为46.7%和20%,而空质粒对照组和PBS对照组的实验鱼全部发生死亡。表明Iclp可以作为免疫载体,提高鱼类基因疫苗的免疫效果。