霍乱弧菌溶血素共调节蛋白(Hcp)的原核表达、纯化及多克隆抗体制备

目的原核表达、纯化霍乱弧菌溶血素共调节蛋白(hemolysin coregulatory protein,Hcp),并制备其多克隆抗体。方法PCR扩增霍乱弧菌Hcp基因并克隆入pET28a载体中构建重组表达载体;将重组载体pET28a-hcp转化E.coil BL21(DE3)中,进行表达条件优化及表达形式鉴定。获取可溶性Hcp蛋白行Ni-NTA柱纯化,纯化的Hcp蛋白免疫BALB/c小鼠以制备多克隆抗体,并用间接酶联免疫吸附试验(ELISA)检测抗体效价,以评估其免疫原性。再以Western blot法分析抗体对霍乱弧菌Hcp蛋白的特异性识别。结果重组载体pET28a-hcp的酶切片段与预期相符,测序结果与GenBank数据库中hcp基因序列一致,成功构建pET28a-hcp重组质粒,重组质粒经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达相对分子量为28kD的目的蛋白;经Ni-NTA柱纯化后获得较纯的Hcp蛋白,免疫小鼠可获得效价为1∶512000的抗Hcp多克隆抗体(anti-Hcp);Western blot鉴定结果显示anti-Hcp具有识别霍乱弧菌Hcp蛋白的特异性。结论成功获得可溶形式表达的Hcp蛋白,免疫小鼠后获得高效价的抗Hcp多克隆抗体,为后续研究Hcp蛋白在非O1/非O139群霍乱弧菌T6SS致病过程中的作用奠定了基础。

致病性哈维氏弧菌溶血素基因克隆及其检测

从山东沿海的发病鲈鱼（Lateolabrax japonicus）分离到1株致病性哈维氏弧菌（Vibrio harveyi），从该菌的染色体DNA扩增出一条长约1．4kb的特异性片段。DNA序列分析表明，该克隆片段含有完整的1254bp溶血素基因，该溶血素基因与哈维氏弧菌VIB645的溶血素基因VhhA和VhhB的相似性分别为99．0％和98．5％；与副溶血弧菌（V．parahaemolyticus）热稳定性溶血素基因（TDH）的相似性为74．5％；与拟态弧菌（V．mimicus）、创伤弧菌（V．vulnificus）、霍乱弧菌（V．chderae）磷脂酶基因的序列相似性分别为57．4％、59．2％、53．0％；与最小弧菌、创伤弧菌、霍乱弧菌、霍氏弧菌（V．hollisae）、河流弧菌（V．tguvialis）、鳗弧菌（V．anguillarum）的溶血素基因的相似性仅为19．9％～24．8％。根据溶血素基因的保守区段，设计了1对特异引物。分析表明，该引物能特异检测哈维氏弧菌。其可检测的DNA最小量为0．001ng。用该方法对55株不同来源的患病鱼分离的疑似病原菌进行检测，结果检出8株哈维氏弧菌，检出率为14．55％，从健康动物中检出数占所检弧菌数的6．25％，海洋环境为10．53％，海水养殖环境为26．53％，表明哈维氏弧菌在不同的海水环境及健康海洋动物中普遍存在，在养殖水体中的数量高于其他海水环境。

哈维氏弧菌溶血素基因vhhA在大肠杆菌中的表达及活性研究

哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)是水产养殖动物(鱼、虾)的重要致病菌。已发现哈维氏弧菌对鱼类的致病性与其分泌的胞外产物中的溶血素相关,致病力最强的菌株VIB 645有2个碱基序列非常相似的溶血素基因,vhhA和vhhB。本研究将vhhA克隆于pET-24d(+)表达质粒,VHH溶血素蛋白作为1种带6组氨酸的融合蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中得到了过量表达。重组菌在鱼血平板上表现出很强的溶血活性,并且在卵磷脂平板上表现出磷脂酶活性。SDS-PAGE分析表明,表达蛋白的分子量约为43 kDa。在17,25和37℃时重组的VHH溶血素蛋白都能得到很好的表达,达到最大表达量的时间分别为9,6和3 h。在25℃进行诱导时,分泌到上清液中的表达蛋白的量最多。

坎氏弧菌热不稳定溶血素基因的克隆表达、蛋白纯化及其活性

坎氏弧菌(Vibrio campbellii)是水产养殖动物的重要致病菌。本研究构建了坎氏弧菌热不稳定溶血素(TLH)基因的重组表达质粒pET26b(+)/tlh,并转入大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达带有6个组氨酸的TLH融合蛋白,然后利用Ni琼脂糖亲和层析柱进行纯化。SDS-PAGE分析显示,该溶血素能够大量表达,分子量约为42kD。纯化的TLH(0.41mg/mL)具有较强的溶血活性(溶血圈直径为16mm)及磷脂酶活性(晕圈直径为15mm)。其溶血活力的最适温度为37℃,在75℃下培养30min即丧失活力;最适pH为6,pH大于或小于6时都会导致其稳定性下降;一价金属离子如Na+、K+对溶血活性几乎没有影响,而部分二价金属离子如Ca2+、Co2+会导致溶血活性降低。本研究结果对阐明坎氏弧菌的致病机理及基因工程疫苗开发有重要意义。

哈维氏弧菌溶血素的包涵体纯化、多抗制备及活性验证

为进一步研究哈维氏弧菌溶血素(Vibrio harveyi hemolysin,VHH)的生物学功能,构建了vhh原核表达载体,并利用纯化的重组蛋白制备多克隆抗体,采用DOT-ELISA和Western-blot方法检测抗体的效价及特异性,并通过溶血试验评估抗体对哈维氏弧菌培养物上清溶血活性的影响。结果表明:在构建得到的表达菌株pET28a-vhh-BL21(DE3)中,重组蛋白以包涵体形式大量表达;对该重组蛋白进行纯化并复性后,利用纯化的蛋白免疫小鼠制备的多克隆抗体效价为1∶163840,可特异性识别VHH蛋白,且稀释倍数小于1000时,可显著抑制哈维氏弧菌培养物上清的溶血活性。本研究结果对VHH单抗的制备、哈维氏弧菌检测手段的完善及哈维氏弧菌的疫苗研发具有一定参考作用。

哈维氏弧菌外膜蛋白OmpK基因的克隆及原核表达

根据哈维氏弧菌外膜蛋白OmpK的基因序列设计一对引物,应用聚合酶链式反应(PCR)方法,从分离自患病大黄鱼的哈维氏弧菌基因组中扩增获得一段约800bp的序列。将其克隆到pGEMTeasy载体,测序结果证明该序列是哈维氏弧菌外膜蛋白OmpK基因。用PCR方法去除其信号肽序列,定向克隆到原核表达载体pGEX4T2构建重组表达质粒pGEX4TOmpK。IPTG诱导后能够在大肠杆菌BL21中高效表达分子量约为53kD的GSTOmpK融合蛋白。用纯化后的融合蛋白免疫新西兰兔获得了高效价的抗血清。Westernblotting分析表明,它与从哈维氏弧菌中提取的约27kD的外膜蛋白能够发生特异反应,提示外膜蛋白OmpK可能是哈维氏弧菌的重要保护性抗原之一。

哈维氏弧菌外膜蛋白OmpW基因克隆、表达及DNA疫苗的免疫效果

参照GenBank上登录的哈维氏弧菌外膜蛋白OmpW基因序列，设计引物扩增OmpW的开放阅读框，序列分析结果显示该基因全长645bp。将其定向克隆到原核表达载体pET-32a（＋），在大肠杆菌BL21中成功表达出带His-tag的融合蛋白，融合蛋白分子量约为43．8ku，且主要以包涵体形式存在。优化的表达条件为37oC，IPTG浓度0．1mmol／L，诱导时间5h。将纯化的融合蛋白免疫SPF昆明小鼠制备多克隆抗体，ELISA方法检测抗体效价达1：30000，Western．Blot结果表明鼠抗OmpW血清能与诱导后的重组蛋白发生特异反应，提示OmpW可能是哈维氏弧菌的一种重要保护性抗原。为进一步研究哈维氏弧菌外膜蛋白OmpW基因DNA疫苗对红笛鲷的免疫保护效果，构建了真核表达重组质粒pcDNA-OmpW，然后将真核质粒免疫接种红笛鲷。PCR结果显示，免疫接种后第7—28天，在红笛鲷的肌肉、头肾、肝脏和脾脏组织中均存在质粒分布；RT．PCR结果显示，免疫接种后第7～28天，红笛鲷上述组织均有目的基因的表达。ELISA结果表明，红笛鲷体内血清产生了抗OmpW蛋白的高效价抗体。Western．Blot分析表明，DNA疫苗免疫后红笛鲷体内表达了相应的目的蛋白，并诱导产生了相应抗体。攻毒实验结果表明，免疫保护率高达60％，可见pcDNA-OmpW可作为红笛鲷预防哈维氏弧菌感染的有效候选疫苗之一。

哈维氏弧菌硫氧还蛋白还原酶在大肠杆菌中的表达及对大菱鲆的免疫保护作用

从致病性哈维氏弧菌Vibrio harveyi SF1基因组中扩增获得含硫氧还蛋白还原酶(trxR)基因的1 133bp目的片段,连接至载体pMD19-T Simple。测序结果表明,目的片段含有960 bp trxR基因阅读框,编码为319个氨基酸残基的蛋白质。Blast分析结果显示,硫氧还蛋白还原酶蛋白氨基酸序列与哈维氏弧菌、溶藻胶弧菌、副溶血弧菌、灿烂弧菌、弗氏弧菌的硫氧还蛋白还原酶蛋白序列的相似性分别为99%、98%、96%、94%、92%。构建表达质粒pET-28a(+)/TrxR后转化至大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中,用IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析显示,重组蛋白的相对分子质量为34 000。用Ni琼脂糖亲和层析柱分离得到纯化的重组蛋白,将该蛋白以50μg/尾的剂量肌肉注射免疫大菱鲆Scophthalmus maximus,用ELISA法检测免疫1～4周内鱼血清中特异性抗体的效价。结果表明,特异性抗体效价持续升高,第2周则达到1∶128。免疫4周后用哈维氏弧菌SF1对大菱鲆进行人工感染,对照组鱼的死亡率为100%,免疫组鱼的死亡率为25%,相对免疫保护力为75%。试验表明,哈维氏弧菌TrxR蛋白具有较好的免疫原性,可作为潜在的亚单位疫苗用于哈维氏弧菌病的免疫预防。

哈维氏弧菌外膜蛋白OmpU的克隆、表达与免疫原性研究

根据已发表的哈维氏弧菌（Vibrio harveyi）外膜蛋白OmpU的基因序列设计1对特异性引物,应用聚合酶链式反应（PCR）方法,自哈维氏弧菌致病菌株基因组中扩增获得一段约1 000 bp的序列,构建重组载体pMD18-T-OmpU;测序结果表明,该基因与已发表的哈维氏弧菌外膜蛋白OmpU序列存在98%以上的相似性,该序列在GenBank上的登录号为FJ919231。构建表达质粒pET-30a（＋）-OmpU后转化至大肠杆菌E.coliBL21（DE3）,在IPTG诱导下实现高效表达,SDS-PAGE显示重组蛋白分子质量约为41 ku,与预期基本相符。重组蛋白以包涵体形式表达。以脲素法得到初步纯化的重组蛋白,以50μg/mL的剂量注射免疫大黄鱼幼鱼,经间接ELISA法检测了4-8周后特异性抗体的效价,同时检测了注射后4周的免疫保护率。结果表明,4-8周内特异性抗体效价持续升高,达到log28.0以上,4周时的相对免疫保护率为85%。试验结果显示了重组哈维氏弧菌外膜蛋白OmpU具有良好的免疫原性,可作为亚单位疫苗的开发对象。

哈维氏弧菌GYC1108-1胞外蛋白酶的制备及免疫原性研究

胞外蛋白酶(ECPase)是哈维氏弧菌GYC1108-1胞外产物的主要致病因子,经鉴定其为半胱氨酸蛋白酶,分子量约55kD,能够分解脱脂奶中的酪蛋白,命名为1108-ECPase。本实验建立了胞外蛋白酶活性平板法检测1108-ECPase和YZ-ECPase的相对酶活(YZ为由本实验室构建的能够分泌目的蛋白酶的重组菌),并利用这个方法确定了细菌分泌ECPase达最高峰的培养时间为36h,粗提ECPase最适的饱和硫酸铵浓度为70%。GYC1108-1和YZ培养上清经硫酸铵盐析,SephadexG-25凝胶过柱后,得到较为纯化的1108-ECPase和YZ-ECPase。选择白油、蜂胶和弗氏3种不同佐剂与适量抗原混匀,分别免疫3只ICR小鼠,并设不加佐剂免疫组及空白组作为对照。3次免疫后制备小鼠血清,间接ELISA测定抗体效价,除空白对照外,其他8组小鼠的免疫血清效价达1∶1.6×104～1∶2.56×105,免疫组的效价从高到低依次为弗氏>白油>蜂胶>不加佐剂,不同佐剂的免疫效果依次为:弗氏>白油>蜂胶。免疫印迹实验结果表明,小鼠血清在55kD处有明显的反应条带。

哈维氏弧菌胞外蛋白酶基因的克隆表达及免疫原性

根据实验室分离的大黄鱼弧菌病主要病原菌哈维氏弧菌(Vib rio harveyi)GYC1108-1株的胞外蛋白酶基因序列,设计胞外蛋白酶基因(ΔProA)特异性引物,扩增获得1552bp的ΔProA基因,克隆于pUC57-T载体;将ΔProA基因亚克隆到原核表达载体pET-28a进行融合表达,SDS-PAGE电泳检测发现,ΔProA融合蛋白经IPTG诱导后在大肠杆菌中以包涵体形式表达,分子量大小约55kD,诱导5h的表达蛋白产量约占细菌总蛋白的21%。Western blot分析,表达的55kD蛋白具有较高免疫原性。用纯化的ΔProA融合蛋白对大黄鱼进行免疫试验,结果免疫保护率达到75%。

哈维氏弧菌外膜蛋白OmpK真核表达载体构建及在毕赤酵母中的表达

采用已构建的原核重组质粒pET30a-OmpK为模板,通过PCR扩增OmpK成熟肽基因片段,引入酶切位点后克隆至分泌表达载体pPIC9K,经SalⅠ线性化后,氯化锂法转化至毕赤酵母GS115中,并经G418遗传霉素筛选高拷贝酵母转化子,最后进行甲醇诱导表达,表达上清经SDS-PAGE电泳检测及Western-blot鉴定,表明重组蛋白已经表达。

哈维氏弧菌胞外蛋白酶基因的表型克隆与序列分析

哈维氏弧菌是引起大黄鱼疾病的主要致病菌之一,胞外蛋白酶是哈维氏弧菌GYC1108-1的主要致病因子。利用表型克隆技术,用Sau3AⅠ将提取的哈维氏弧菌基因组DNA酶切成短片段,纯化回收1-5 kb的片段与BamH I酶切的pUC118在T4连接酶的作用下进行连接,并转化感受态细胞TG1,在含0.5%脱脂奶和100μg/mL氨苄青霉素的LB平板上筛选胞外蛋白酶阳性株,命名为YZ。测定阳性株YZ的胞外蛋白酶活性,并对阳性株的重组质粒的插入片段进行序列测定,分析开放阅读框,确定胞外蛋白酶基因编码区。发现蛋白酶基因的ORF编码531个氨基酸,在起始密码子ATG上游存在一个核糖体结合位点(SD),其上游的启动区与大肠杆菌的σ70启动区和枯草芽孢杆菌的启动区高度同源。在终止子(TAG)下游,存在两个反向重复序列,为推导的2个转录终止子。哈维氏弧菌胞外蛋白酶基因的克隆与诠释为哈维氏弧菌致病机理和疫苗的开发奠定了基础。

哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)ML01株胞外产物及分泌性蛋白的分离与特性分析

本研究以引起珍珠龙胆石斑鱼[Epinephelus fuscoguttatus(♀)?Epinephelus lanceolatus(♂)]幼鱼"皮肤溃疡病"的哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)ML01株为研究对象,采用平板膜覆盖技术和柱层析技术,分离、纯化了ML01株的胞外产物及分泌性蛋白。应用毒性试验、质谱分析与分子克隆技术,对纯化的胞外产物和3种主要的分泌性蛋白进行了特性分析与鉴定。结果显示,哈维氏弧菌ML01株的胞外产物(Extracellular products,ECPs)具有酯酶、明胶酶、淀粉酶、酪蛋白酶活性,无脲酶活性。ECPs对羊红细胞无溶血性,对斑马鱼(Danio rerio)的半数致死剂量(LD50)为19.55μg/g鱼体重。从ML01株中分离到3种主要的分泌蛋白P42、P36、P31,其分子量分别为42、36、31 k Da。经质谱鉴定和分析,这3种蛋白分别为哈维氏弧菌的外膜蛋白Omp U和Omp N,以及一种功能未知的蛋白。利用同源克隆,成功地从ML01株基因组中扩增到了P42、P36、P31的基因。序列测定和比对结果显示,ML01株的这3个基因与哈维氏弧菌ATCC 33843(Gen Bank CP009467)的相应基因相比,其开放阅读框(Open reading frame,ORF)序列的相似性分别为97.08%、100%、99.67%,其编码的多肽序列的相似性分别为99.71%、100%和99.93%。本研究对进一步分析哈维氏弧菌ML01株的致病机理、研发该菌的亚单位疫苗具有重要的参考价值。

两株致病性哈维氏弧菌胞外产物的特性分析

采用硫酸铵分级盐析从哈维氏弧菌EcGY020401株和SpGY020601株培养物中提取其胞外产物,并对胞外产物的一些特性进行了分析。结果表明,两株哈维氏弧菌的胞外产物均具有较强的毒力,对鲫鱼的半致死剂量LD50为7.1g蛋白/g鱼体重;均具有淀粉酶、酪蛋白酶、脂肪酶活性,而无脲酶和明胶酶活性;除EcGY020401株胞外产物对斜带石斑(Epinephelus coioides)红细胞有较强溶血作用外,对小鼠、鲫、人O型血等红细胞的溶血性都较弱或无;对草鱼吻端成纤维细胞(PSF)都具有细胞毒性。此外,经聚丙烯酰胺葡聚糖凝胶柱层析和离子交换柱层析,对Sp-GY020601株的胞外产物中蛋白酶进行了初步提纯,SDS-PAGE分析得一分子量约为38Kda的蛋白酶,该蛋白酶对鲫鱼有致死毒性,半致死剂量为3.3g蛋白/g鱼体重。

哈维氏弧菌的主要致病因子及其特性分析

从大黄鱼致病菌哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)GYC1108-1株提取外膜蛋白(OMP)、脂多糖(LPS)和胞外产物(ECP),并进行毒性实验,以研究哈维氏弧菌的主要致病因子及其特征.结果表明:OMP、LPS致病性较弱,而ECP可导致鱼死亡,初步得出哈维氏弧菌GYC1108-1株的主要致病因子为胞外产物,其对鱼的半数致死量(LD50)为3.5μg·g-1;该蛋白酶与底物偶氮酪蛋白(azocasein)作用的最适pH为8.0,最适温度28℃,对热敏感,分子质量为55 ku;该酶活性被碘乙酸抑制,也被SDS和HgCl2完全抑制,PMSF和ZnCl2能部分抑制该蛋白酶活性,而CuCl2、CaCl2、MgCl2对该酶活性影响不大,2-巯基乙醇、DTT、L-半胱氨酸、EDTA和EGTA对该酶活性有促进作用,表明其为半胱氨酸蛋白酶;研究发现ECP具有酪蛋白酶、明胶蛋白酶、淀粉酶、卵磷脂酶和脂肪酶活性,无脲酶活性;免疫印迹结果发现GYC1108-1的ECP能与大黄鱼抗GYC1108-1血清发生免疫发应,分子质量为55 ku的半胱氨酸蛋白酶是具有免疫原性的物质.

哈维氏弧菌SpGY020601株的鉴定和生物学特性分析

SpGY020601株是从患溃疡病的红鳍笛鲷肝脏中分离出的1株致病菌。经形态学观察、生化特性分析和热激蛋白(HSP60)基因部分序列测定比较，确定该菌株为哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)。该菌株在人工注射感染时可致小鼠、斜带石斑出现急性死亡，对鲫有很强的毒性，半致死剂量(LD50)约为5.8×10^4CFU·g-1体重；培养液上清不溶解人O型血和小鼠红细胞，对斜带石斑、鲫红细胞也仅有微弱的溶血作用，具有淀粉酶、蛋白酶、明胶酶、脂肪酶活性，但不具有脲酶、卵磷脂酶活性；最适生长盐度为15-25，最适pH为7．2～7．8。同时还测定了该菌株在不同温度下的生长曲线；药物敏感性实验显示对喹诺酮类和复方新诺明等较为敏感。

哈维氏弧菌对条纹斑竹鲨4种酶活性的影响

以哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)对条纹斑竹鲨(Chiloscyllium plagiosum)进行病原接种试验,分别在4、8、12、24、48、72、96h后测定肝脏、脾脏、鳃及血清的酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和血清中溶菌酶(lysozyme,LSZ)的活力.实验结果表明:对照组条纹斑竹鲨的这4种酶的活力呈现出明显的组织差异性,血清中SOD活力为124.32 U/cm3,显著高于其他3种酶的活力;其他组织中3种酶的活力由高到低依次为SOD、ACP、AKP.在实验组条纹斑竹鲨被感染4～72h期间,血清中SOD活力明显下降,ACP活力持续下降,感染96h后除LSZ外,其他3种酶的活力都呈回升趋势;其他组织中ACP与AKP活力变化均为被感染4h后下降,12h后明显回升,SOD则在被感染4h后活力上升,而后下降,96h后回升.这4种酶的活力的变化主要是应激作用与非特异性免疫防御作用共同作用导致的结果.

鱼用哈维氏弧菌亚单位缓释微球口服疫苗的免疫效果初探

通过复乳化-溶剂挥发技术,采用生物可降解性高分子材料聚-DL-乳酸-聚乙二醇共聚物(PELA)包裹哈维氏弧菌(Vibrio harveyi,Vh)重组外膜蛋白OmpK,制成缓释微球颗粒疫苗,口服免疫鲫鱼,测定其血清的凝集效价和相对免疫保护率.结果表明,制备的缓释微球疫苗直径＜10μm,且以粒径＜5μm的微球居多;微球中重组外膜蛋白OmpK包裹率达78.3%.鲫鱼口服微球疫苗2周后,血清抗体水平持续上升,第5周血清凝集抗体效价可达到与佐剂注射组相当的水平(28),抗体高峰期比注射组长1～2周,且降低较慢;免疫4周后用活菌攻击,口服组具有69.4%的相对免疫保护率,而对照组死亡率高达98%.结论为采用可生物降解的缓释微球作为鱼类亚单位口服疫苗的载体系统是可行的.

哈维氏弧菌TS-628菌株抗原性研究

哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)是海水鱼虾养殖中常见的致病菌,由该菌引发的病害给世界各地的养殖业带来重大经济损失,但对其有效抗原的筛选或相关疫苗的研究报道相当少,对其病害的防治也尚无有效措施.本文以患病青石斑鱼分离到的病原菌哈维氏弧菌TS-628菌株为研究对象,分别提取它的鞭毛蛋白、脂多糖(LPS)和外膜蛋白(OMP),并采用Western blot技术分析检测这3种成分的抗原性.结果显示,鞭毛蛋白主要的免疫印迹带约有4条,其中435、2 ku为主要免疫反应显色带;OMP主要的免疫印迹带约有5条,其中43 ku为最主要免疫反应显色带,35、38、47和52 ku也具有较强的免疫显色反应.LPS没有检测到免疫印迹反应.这一研究结果将为灵敏检测哈维氏弧菌以及研制高效疫苗奠定基础.