猪水肿病大肠杆菌志贺样毒素Ⅱ型突变体新基因的分子特征

从仔猪水肿病样品中分离的一株大肠杆菌菌株NP96 2 1,抽提染色体DNA ,构建NP96 2 1的总DNA文库 ,经菌落原位杂交筛选、限制酶酶切和Southern印迹等分析 ,获得含有志贺样毒素基因的重组质粒 ,核苷酸序列分析表明 ,该基因的A亚基与SLT IIes的同源性为 97 6 %～ 98 1% ,与SLT IIc、SLT IId及EHECO15 7:H7产生的SLT II的A亚基之间的同源性分别为 93 1%、93 0 %和 92 9% ;B亚基与SLT IIes的同源性为 99 6 2 %～ 10 0 % ,与SLT IIc、SLT IId及SLT II的同源性分别为 81 5 %、81 1%和 81 5 % ;与 2 9种已知序列的SLT II、SLT I及志贺毒素STX进行聚类分析 ,结果证实大肠杆菌NP96 2 1菌株中的志贺样毒素基因属于一种新的SLT IIe亚型。SLT IIe NP96 2 1的A亚基与其它SLT IIe之间存在 7～ 9个氨基酸的差异 ,B亚基的氨基酸序列完全相同 ,与A亚基毒力活性密切相关的氨基酸分别为Thr4、Glu16 7、Arg170和Arg176。

志贺样毒素Ⅱ型变异体A亚单位及酶活性部位的基因缺失、突变株表达产物免疫生物学特性

重组志贺样毒素Ⅱ型变异体A亚单位pGEX＿Ansp及其酶活性部位的基因缺失株pGEX＿Ade及突变株pGEX＿Amu转化的大肠杆菌经诱导后,表达产物经超声波裂解并滤过除菌。ICR小鼠腹腔注射三种重组质粒转化菌诱导后菌体裂解物的除菌滤液,以检验重组表达产物的毒性和免疫原性;在Vero细胞上检测重组菌表达产物对Vero细胞的半数致死量(CD50)及免疫鼠血清对SLT＿Ⅱe毒素的中和实验三方面来比较pGEX＿Ansp、pGEX＿Ade和pGEX＿Amu的生物学特性,结果表明这三种基因工程菌表达产物经腹腔注射后可以诱导机体产生一定程度的保护性抗体。在Vero细胞上,pGEX＿Ansp的表达产物可在一定程度上使Vero细胞产生细胞病变,pGEX＿Amu的表达产物可在一定程度上抑制Vero细胞单层形成时间,而pGEX＿Ade对Vero细胞的生长无影响。

猪源大肠杆菌志贺样毒素2型突变体B亚基与LTB基因的融合与表达

猪水肿病的主要毒力因子是志贺样毒素的2型突变体(Stx2e),毒素的A亚基是有毒的酶活性单位,B亚基无毒,介导毒素与受体的结合。为了增加B亚基的免疫原性,采用重叠PCR将猪源志贺样毒素Ⅱ型突变体B亚单位(Stx2e B)连接至热敏肠毒素的B亚单位(LTB)成熟肽N末端,获得Stx2e B与LTB相连的融合蛋白基因Stx2e B-LTB。融合基因克隆到表达载体pQE30中,在IPTG的诱导下,融合基因在大肠杆菌中获得表达,表达量占细菌总蛋白的8%。融合蛋白的获得为猪水肿病基因工程亚单位疫苗的制备、猪水肿病的预防奠定了基础。

大肠杆菌志贺样毒素Ⅱ型基因的分子克隆

本文克隆了含大肠杆菌志贺样毒素Ⅱ型基因的2 0kbSau3AI酶切片断,对插入片段进行了核苷酸序列测定,1298bp的核苷酸序列包含2个完整的开放读框,其中SLTIIA亚基基因编码区长957bp,编码319个氨基酸多肽,SLTIIB亚基基因编码区长267bp,编码89个氨基酸多肽,与已知人源的SLTII基因核苷酸序列比较具有99%的同源性,与SLTI结构基因相比,A亚基同源序列为56 43%,B亚基为60 15%。

志贺样毒素Ⅱ型变异体B亚基单克隆抗体的制备

为建立针对仔猪水肿病SLT-Ⅱe毒素的检测方法,应用PCR技术克隆SLT-ⅡeB基因,并将其克隆到原核表达载体pET-30a进行表达。以纯化的融合蛋白免疫BALB/c小鼠,并利用淋巴细胞杂交瘤技术获得6株稳定分泌抗SLT-ⅡeB的单克隆抗体(McAb)细胞株,其抗体亚类包括IgM、IgA、IgG2b和IgG2a,而且轻链均为κ链。阻断ELISA结果显示,6株McAb均能特异性识别天然SLT-Ⅱe毒素。相加ELISA结果显示,3G7和4F3两株是针对不同抗原表位的McAb。

Ⅱ型志贺样毒素B亚单位的重组表达及其受体结合活性

目的:在大肠杆菌中重组表达Ⅱ型志贺样毒素B亚单位(Stx2B),并对其表达形式和受体结合活性进行分析。方法:PCR方法从肠出血性大肠杆菌(EHEC)O157:H7中钓取Stx2B编码基因,利用基因克隆技术构建重组大肠杆菌pET-stx2B/BL21,IPTG诱导目的蛋白高效表达并对表达的包涵体进行变性和复性处理,离子交换层析纯化蛋白。通过SDS-PAGE变性和非变形蛋白电泳,分析重组Stx2B的表达形式,并利用Hela细胞结合模型,评价重组Stx2B与细胞受体的结合活性。结果:构建的重组大肠杆菌pET-stx2B/BL21能高效表达Stx2B,经变性、复性及离子交换层析操作,获得高纯度的目的蛋白。SDS-PAGE变性和非变形蛋白电泳分析显示,重组Stx2B以二聚体形式存在,单体之间通过二硫键相连。细胞结合试验显示,重组Stx2B与Hela细胞具有特异结合活性。结论:成功构建表达Stx2B的基因工程菌,Stx2B的受体结合活性不依赖于五聚体形式。

志贺氏菌样毒素Ⅱ型变异体单克隆抗体的制备及其应用

应用淋巴细胞杂交瘤技术，获得１株针对志贺氏菌样毒素Ⅱ型变异体（ＳｈｉｇａｌｉｋｅｔｏｘｉｎⅡｖａｒｉａｎｔ，ＳＬＴⅡｖ）Ａ亚基单位的杂交瘤细胞，并建立了以硝酸纤维素膜为载体的菌落ＥＬＩＳＡ法。用此法检测１５株分离自猪水肿病的野毒菌株和３株产其它型ＳＬＴ的标准菌株，发现该单克隆抗体与１４株野毒菌株呈阳性反应，与产ＳＬＴⅡ的９３３Ｗ株菌有微弱交叉反应，但与产ＳＬＴⅠ和ＶＴ２的菌株（Ｈ３０和Ｅ３２５１１）均无反应。这表明该法能特异、敏感、简便、快速地鉴定产ＳＬＴⅡｖ的大肠埃希氏菌。

志贺样毒素IIeA酶活性位点基因突变株的构建与表达

利用重叠延伸PCR法对志贺样毒素 型变异体A亚单位(SLT- eA)基因进行修饰扩增,将第167位编码Glu的密码子突变为Gln的密码子,第170位编码Arg的密码子突变为编码Lys密码子,并用质粒载体pGEX-6P-1在大肠杆菌BL21中进行融合表达,在不改变其蛋白空间构象的同时降低其毒性。重组SLT- eA突变株pGEX-Amu的大量表达为研究SLT- eA在体内的生物学特性提供依据。

类志贺毒素Ⅱ型变异体A亚单位基因缺失株的构建及表达

采用PCR方法分别对类志贺氏菌毒素A亚单位基因第 2 98～ 80 5序列、818～ 12 0 1序列进行了扩增 ,使其第 80 6～ 817序列的碱基 (编码 16 7～ 170位氨基酸 )缺失 ,并将两片段连接后克隆至质粒载体pGEX 6P 1中 ,获得了含有重组质粒 pGEX Ade的重组大肠埃希氏菌 ;经SDS PAGE以及使用特异性抗SLT ⅡeA单克隆抗体的Western blotting ,证明该重组大肠埃希氏菌在IPTG诱导条件下可表达SLT ⅡeA。

猪水肿病大肠杆菌F18ab菌毛A亚单位与志贺样毒素Ⅱ型变异体A亚单位的联合表达

扩增、克隆和表达了水肿病大肠杆菌的致病因子F18ab 菌毛的主要亚单位FedA全基因(包括信号肽序列),并与现有的另一致病因子志贺样毒素Ⅱ型变异体A亚单位基因(stx 2eA)连接,然后进行联合表达。同时用已制备的抗Stx 2eA 单克隆抗体和抗F18ab菌毛单克隆抗体对联合表达的融合蛋白质进行检测鉴定。

猪水肿病志贺样毒素大肠杆菌的分离与鉴定

大肠杆菌产生的志贺样毒素Ⅱ型突变体(Shiga liketoxinvariant,SLTⅡv)是猪水肿病的主要致病因子。采用聚合酶链式反应,以特异的寡核苷酸片段为引物,从200份贵州省患水肿病猪粪样中检出19株菌株含有志贺样毒素Ⅱ型突变体基因,生化实验结果符合大肠埃希氏杆菌的特点。经鉴定,19株大肠杆菌分属于O8、O65、O82、O1394种血清型,其中O82占63%。研究结果证实,在贵州省猪水肿病中存在志贺样毒素基因。

茯苓酸对SLT-Ⅱe诱导大鼠肠黏膜微血管内皮细胞分泌细胞因子的影响

将培养的大鼠肠黏膜微血管内皮细胞(RIMEC)分为正常对照组、SLT-Ⅱe对照组、不同浓度茯苓酸处理组,采用硝酸还原酶法和ELISA法测定了培养3、6、9和12 h时细胞培养上清液中NO、ET-1、PGI2、TXA2及PAF含量的变化,研究了中药复方有效成分茯苓酸对仔猪水肿病的治疗机制。结果显示,1、5、10μg/mL茯苓酸均可下调SLT-Ⅱe诱导的RIMEC NO、TXA2的分泌,10μg/mL茯苓酸可抑制SLT-Ⅱe诱导的RIMEC ET-1的分泌,使其分泌的ET-1含量接近正常水平;不同浓度茯苓酸对SLT-Ⅱe诱导RIMEC过量分泌PGI2、PAF无影响。表明,茯苓酸可通过抑制SLT-Ⅱe诱导肠黏膜微血管内皮细胞NO、ET-1及TXA2的过量分泌,缓解肠道微循环障碍,阻止血小板聚集,避免微血栓形成,从而达到治疗水肿病的目的。

茯苓酸对SLT-Ⅱe诱导的大鼠肠黏膜微血管内皮细胞分泌P-选凝素、sICAM-1及TNF-α的影响

通过检测茯苓酸对SLT-Ⅱe诱导大鼠肠黏膜微血管内皮细胞分泌P-选凝素、sICAM-1及TNF-α的浓度变化,探索茯苓主要成分茯苓酸对仔猪水肿病的疗效机制。将培养的肠黏膜微血管内皮细胞分为对照组、SLT-Ⅱe组、不同质量浓度茯苓酸处理组5个组,采用ELISA法测定了培养3,6,9,12h细胞上清液中P-选凝素、sICAM-1及TNF-α浓度的变化。结果表明,不同质量浓度茯苓酸处理组对SLT-Ⅱe诱导肠黏膜微血管内皮细胞过量分泌P-选凝素、TNF-α无明显的抑制作用;10mg/L茯苓酸处理组对SLT-Ⅱe诱导肠黏膜微血管内皮细胞sICAM-1的分泌具有明显的下调作用,使其分泌sICAM-1的浓度逐渐下降至正常水平。由此可见,茯苓酸通过抑制SLT-Ⅱe诱导肠黏膜微血管内皮细胞sICAM-1的过量分泌,阻止白细胞与内皮细胞之间的牢固黏附,防止过度炎症反应对机体的损害,以达到治疗疾病的目的。茯苓酸保护大鼠肠黏膜微血管内皮细胞损伤的模型剂量为10mg/L。

SLT-IIeA基因在原核系统中的克隆与表达及其鉴定

PCR扩增并克隆在 p UC1 8质粒中的类志贺样毒素 II型变异体 ( SL T-IIe) A亚单位基因片段切出 ,按预定阅读框架插入到原核性表达载体 p GEX-6p-1的谷胱甘肽 S-转移酶( GST)基因的下游 ,获得重组质粒 pp GEX-A。重组质粒导入大肠杆菌 BL2 1 ,用 IPTG进行诱导表达 ,通过对重组大肠杆菌的菌体裂解物的SDS-PAGE电泳分析及 Western-blot鉴定 ,表明重组菌能大量表达融合蛋白形式的 SL T-IIe A,即 SL T-IIe A蛋白与谷胱甘肽转移酶相连组成的蛋白质。本实验的研究结果 ,为进一步研究 SL T-IIe的生物学特性及研制仔猪水肿病亚单位苗提供了有效的生物材料。

SLT-Ⅱe对大鼠肠黏膜微血管内皮细胞分泌NO、ET-1、P-选凝素、sICAM-1及TNF-α的影响

为探索肠黏膜微血管内皮细胞在仔猪水肿病发生机制中的作用,将培养的肠黏膜微血管内皮细胞分为对照组、不同浓度SLT-Ⅱe处理组等5个组,采用ELISA法测定了培养3、6、9和12 h时细胞培养上清液中NO、ET-1、P-选凝素、sICAM-1及TNF-α浓度的变化。结果表明,1、10μg/mL SLT-Ⅱe诱导内皮细胞作用12 h时NO的分泌浓度是对照组NO分泌浓度的3倍。1μg/mL SLT-Ⅱe作用12 h时ET-1、P-选凝素、sICAM-1及TNF-α的浓度分别是相应对照组的4.6、2.8、2.8、1.8倍。由此可见,SLT-Ⅱe通过诱导肠黏膜微血管内皮细胞NO、ET-1、P-选凝素、sICAM-1及TNF-α的过量分泌,NO/ET-1比值下降,引起肠道微循环障碍,炎症反应,导致水肿病的发生。SLT-Ⅱe诱导大鼠肠黏膜微血管内皮细胞损伤的最佳模型剂量为1μg/mL。

EHEC O157：H7志贺样毒素Ⅱ(Stx2)的克隆表达与活性研究

目的 克隆表达肠出血性大肠杆菌（EHEC）O157：H7志贺样毒素Ⅱ（ShigaliketoxinⅡ,Stx2）,并鉴定其生物学活性.方法 采用PCR法自EHEC O157：H7基因组扩增志贺样毒素Ⅱ的编码基因stx2,T-A克隆后构建原核表达质粒pET-11c（＋）-stx2,经测序鉴定后转化E.col iBL21（DE3）,IPTG诱导表达,以SDS-PAGE、Western blot分析目的蛋白的表达.以EHEC O157：H7野生菌株作对照,通过对HeLa细胞的细胞毒作用及对小鼠攻毒实验,鉴定重组蛋白的生物学活性.结果 扩增的stx2基因约1230bp;原核表达质粒pET-11c（＋）-stx2经酶切和测序鉴定与预期序列一致;并在E.coli BL21（DE3）中得到表达,蛋白表达率约25%;PAGE初步测定目的蛋白的相对分子质量（Mr）约72×10^3;重组蛋白Stx2对HeLa细胞具有细胞毒作用,CD50为35 pg/ml;Stx2对小鼠致死剂量LD100为10μg.结论 成功克隆并表达了Stx2重组蛋白,为探讨O157：H7菌的感染机制及其防治研究奠定了一定的基础.

SLT-Ⅱe对PIMVECs分泌炎症反应相关细胞因子的影响

本试验旨在探究大肠杆菌志贺样毒素Ⅱ型变异体(SLT-Ⅱe)处理后,猪小肠微血管内皮细胞(PIMVECs)分泌的肿瘤坏死因子α(TNF-ɑ)、P选择素(P-selectin)、一氧化氮(NO)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)和内皮素(ET)水平的变化。采用超速离心法提取SLT-Ⅱe,采用BCA试剂盒测定其质量浓度,使用SDS-PAGE及Western blotting验证蛋白纯度;用WST-1法从0.1、0.5、1、5、10μg/mL SLT-Ⅱe和0、2、4、8、12、24 h中筛选出SLT-Ⅱe对PIMVECs最佳作用浓度与时间;ELISA法检测对照组(0μg/mL SLT-Ⅱe)和试验组(1μg/mL SLT-Ⅱe)细胞上清中TNF-ɑ、P-selectin、NO、ICAM-1和ET含量的变化。结果表明:所提蛋白为SLT-Ⅱe,蛋白含量为721.75μg/mL;1μg/mL的SLT-Ⅱe作用8 h后可极显著降低PIMVECs的活性(P<0.01);1μg/mL的SLT-Ⅱe作用9和12 h时PIMVECs的TNF-ɑ分泌量显著升高(P<0.05),NO/ET的值显著高于对照组(P<0.05),作用6、9、12 h时P-selectin的含量显著升高(P<0.05),作用12 h时的ICAM-1分泌量显著升高(P<0.05)。综上所述,SLT-Ⅱe浓度为1μg/mL时可以诱导PIMVECs分泌的TNF-ɑ、P-selectin、ICAM-1以及NO/ET上升,为研究仔猪水肿病发病机制提供参考。

猪水肿病的研究进展

猪水肿病的研究进展高崧综述张如宽审校（杨州大学农学院畜牧兽医系）近年来，人们对猪水肿病的研究，取得了很大进展，从而大大深化了对该病的认识。至少有志贺样毒素、Ｆ１０７菌毛抗原和宿主受体基因型等因素与水肿的发生紧密相关。现分三方面综述如下。一、志贺样毒素...