猪圆环病毒抗原表位肽免疫层析试纸条的研制

猪圆环病毒2型(Porcine Circovirus type 2,PCV2)的感染与断奶仔猪多系统衰竭综合征(Postweaning Multisystemic Wasting Syndrome,PMWS)的发生密切相关。为快速便捷地检测猪圆环病毒2型抗体,本次试验主要采用柠檬酸三钠还原法制备胶体金颗粒,运用金黄色葡萄球菌蛋白A蛋白(Staphylococal Protein A,SPA)作为标记蛋白制备金标垫,分别以猪圆环病毒抗原表位肽和SPA免疫兔血清纯化IgG作为检测带(T带)与质控带(C带),经多次重复试验,分别确定了胶体金的最佳标记浓度、最适pH、重悬液和样品垫处理液的最佳配方以及检测带(优势抗原表位肽)和质控带(多抗IgG)的最适包被浓度,最终装配成抗体检测试纸条,用以检测已知的PCV2阳性血清和阴性血清,验证其检测的敏感性、特异性与稳定性。结果表明,经纳米粒度仪检测可得知胶体金颗粒大小在10 nm^14 nm之间。用SPA标记胶体金的最适pH为6.0,最佳标记量为7μg/mL。检测带和质控带的蛋白包被浓度均为1 mg/mL。经验证,该试纸条不同批次间以及同一批次内重复性较好,具有较好的灵敏度、特异性和稳定性,能够准确检测猪血清样品中的抗体水平,可以进一步评价猪圆环病毒病疫苗的免疫效果。

纳米颗粒展示猪圆环病毒3型Cap抗原表位的免疫效果评价

为了验证纳米颗粒展示圆环病毒3型(PCV3)衣壳蛋白(Cap)串联表位的免疫效果,本试验通过多肽的点杂交和酶联免疫斑点法(ELISPOT)筛选B细胞表位和T细胞表位,通过SpyCatcher/SpyTag(SpyCatcher和SpyTag均为纤维连接蛋白FbaB的结构域,可自发形成异肽键)将表位串联并展示于E2pCD(纳米颗粒展示平台)表面,应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和透射电子显微镜(TEM)分别检测蛋白的表达情况和颗粒组装情况,通过酶联免疫吸附试验(ELISA)和流式细胞术分别检测纳米颗粒展示PCV3 Cap抗原表位免疫后猪血清PCV3抗体水平和外周血T淋巴细胞增殖水平。结果显示,共筛选出3个B细胞表位[P10:73~87aa(ETAISFEYYKILKMK)、P21:161~175aa(QSLFFFSRPTPWLNT)、P26:201~214aa(YGTKEVWIRYKSVL)]和3个T细胞表位[P20:153~167aa(GTTSAHPGQSLFFFS)、P21:161~175aa(QSLFFFSRPTPWLNT)、P24:185~199aa(LLWSIYVPEKTGMTD)]。SDS-PAGE检测结果显示,SpyCatcher-E2pCD、PCV3 Cap(P10-P20~P26)-SpyTag和SpyCatcher-E2pCD-PCV3 Cap(P10-P20~P26)-SpyTag分子量分别为40、16和55kDa。通过TEM可以检测到SpyCatcher-E2pCD和SpyCatcher-E2pCD-PCV3 Cap(P10-P20~P26)-SpyTag均形成直径约22 nm的纳米颗粒。免疫效果评价结果显示,免疫后21 d时,SpyCatcher-E2pCD-PCV3 Cap(P10-P20~P26)-SpyTag免疫猪产生的特异性抗体水平以及CD4^(+)、CD8^(+)和CD4^(+)CD8^(+)淋巴细胞比例均极显著高于PCV3 Cap(P10-P20~P26)-SpyTag(P<0.001)。结果表明,通过SpyCatcher-E2pCD展示PCV3 Cap串联表位具有较好的免疫效果,可以为PCV3候选疫苗的研制提供借鉴。

猪圆环病毒2型全基因组序列分析及Cap蛋白CTL表位预测

【目的】监测当前湖南省猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)流行毒株及其衣壳蛋白(capsid protein,Cap)变异情况,并预测Cap蛋白细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)表位,为新型PCV2疫苗研制和病毒净化提供参考依据。【方法】本研究对2019-2021年于湖南省6个地区收集的17份PCV2阳性组织样品进行PCV2全基因组序列扩增及测序分析,绘制系统进化树,利用生物信息学方法分析Cap蛋白氨基酸变异情况,并预测CTL表位。【结果】系统进化树显示,获得的17株PCV2全基因组序列中,1株PCV2a、7株PCV2b和9株PCV2d。Cap蛋白氨基酸序列比对分析发现,共有16个氨基酸残基突变位点位于病毒Cap蛋白表面,且有11个突变位点参与构象型表位的形成。此外,共预测出9个PCV2 Cap蛋白潜在的CTL表位,其中4个表位(16-24、28-36、136-144和179-187位氨基酸)在GenBank的1610株PCV2不同基因型毒株中高度保守。通过TCR-pMHC复合物3D结构对4个保守性表位进一步分析,结果显示,这4个肽段均能与MHCⅠ分子和TCR形成稳定的TCR-pMHC复合物。【结论】本研究结果表明,PCV2b和PCV2d为当前湖南省主要流行的基因型,且表现出高度变异;预测的CTL表位可作为候选抗原表位。

猪圆环病毒2型Cap蛋白核定位信号区抗原表位的鉴定

【目的】猪圆环病毒2型(PCV2)是引起断奶仔猪多系统衰竭综合症(PMWS)的重要病原,其基因组ORF2编码的Cap蛋白为病毒的主要结构蛋白,起保护性抗原作用,对其进行抗原表位鉴定十分必要。【方法】本研究采用杆状病毒表达的重组Cap蛋白作为免疫原制备5株单克隆抗体,通过原核表达系统对ORF2基因进行了截短表达,先行对Cap蛋白抗原表位进行宽幅定位,然后利用合成多肽对Cap抗原表位做精确扫描定位。【结果】5株单抗中有4株针对同一抗原表位,坐落在Cap蛋白N末端核定位信号区,经多肽扫描证实,核心序列为26RPWLVHPRHRY36;另1株单抗(1D2)仅与重组Cap蛋白产生免疫活性反应,对4个分段截短表达的Cap蛋白无免疫活性反应,鉴于该单抗具有中和病毒活性,针对的可能是构象表位。【结论】本研究首次鉴定出位于Cap蛋白核定位信号区的一个抗原表位,为以后Cap蛋白功能及核定位机理的研究奠定基础。

猪圆环病毒2型多抗原表位串联在大肠杆菌中表达与反应原性分析

为将猪圆环病毒2型(PCV2)的多个抗原表位串联,并在大肠杆菌中表达,本研究人工合成PCV2多抗原表位串联的编码序列并与pET32a(+)载体连接构建重组表达质粒。将其转化到BL21感受态细胞,经IPTG诱导表达。检测结果显示,多抗原表位串联基因在大肠杆菌中获得表达并以包涵体形式存在;表达的融合蛋白分子量约为27 ku。将包涵体溶解并经Ni-His柱纯化得到纯化的目的蛋白,western blot和ELISA结果显示,该表达产物具有较好的反应原性。

猪圆环病毒2型Cap蛋白单克隆抗体制备及线性抗原表位鉴定

为制备猪圆环病毒2型(PCV2)Cap蛋白单克隆抗体(MAb)及鉴定其抗原表位,本研究采用PCV2去核定位信号Cap蛋白(dCap),通过杂交瘤技术制备1株杂交瘤细胞株(4E2),制备小鼠腹水效价达1∶64 000,亚类鉴定为IgG1/κ链。Western blot分析显示,该株MAb与毕赤酵母表达的dCap和原核表达的Cap蛋白均可以发生特异性免疫反应。采用肽扫描法对MAb的非核定位信号区进行抗原表位鉴定,结果表明该MAb可以识别的线性表位区域为131TKATALTYDPYVNYSS146。本实验结果为进一步研究Cap蛋白的结构和PCV2临床检测方法的建立奠定基础。

猪圆环病毒2型Rep'蛋白单克隆抗体制备及其抗原表位鉴定

为制备猪圆环病毒2型Rep'蛋白单克隆抗体(MAb),本研究采用淋巴细胞瘤杂交技术制备其MAb,获得了1株能够稳定分泌抗PCV2-Rep'蛋白的杂交瘤细胞株,命名为3D1株。MAb亚类鉴定为IgG1/κ型,腹水效价达1∶819 200。Western blot分析表明,该MAb可与重组杆状病毒表达的PCV2-rRep'和PCV2-rRep蛋白发生特异性反应,具有良好的特异性和反应原性。采用MAb对PCV2感染细胞中Rep'蛋白抗原性进行了鉴定,证明该MAb能够与病毒Rep'蛋白产生特异性反应。采用合成肽扫描法对MAb对应的抗原表位鉴定,其核心序列为61FANFVKKQTFNKV73,位于PCV2-Rep'蛋白的N末端。制备的MAb及其抗原表位鉴定,为该病毒分子生物学及诊断技术的研究奠定了基础。

猪圆环病毒2型去除NLS的cap蛋白基因的克隆与B细胞抗原表位的预测

本试验克隆了猪圆环病毒2型去除核定位信号的ORF2基因,并对其B细胞抗原表位进行预测。根据新分离毒株PCV2-871[1]的已知序列设计一对引物,PCR扩增其去掉核定位信号的ORF2基因,命名为pcv-581,利用引入的双酶切位点BamHⅠ/HindⅢ将其连接到表达载体pQE-32中,命名为pQE-pcv581转化大肠杆菌M15中,同时采用DNAStar软件对去除NLS的ORF2基因进行B细胞抗原表位的预测,为单克隆抗体的制备和抗原表位的鉴定奠定基础。

猪圆环病毒2型ORF1和ORF3T淋巴细胞抗原表位的克隆与原核表达

根据Stevenson筛选出来的3个具有活性的T淋巴细胞抗原表位(T lymphocyte epitope,TCE)合成tce基因(180 bp),成功插入到pMD18-T Simple载体中,筛选获得重组质粒,命名为pMD-TCE.将tce酶切产物亚克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,获得重组质粒,命名为pET-TCE.用IPTG进行诱导表达,收集菌液进行SDS-PAGE检测,结果显示合成基因在pET-32a(+)中获得了高效融合表达,其表达蛋白相对分子质量约为25 000,Western-blot分析结果表明,获得的融合蛋白可与猪圆环病毒2型(PCV2)阳性血清发生特异性反应,具有良好的免疫原性.

重组表达猪圆环病毒2型衣壳蛋白的抗原特性分析

将猪圆环病毒2型(PCV2 )去核定位信号衣壳蛋白(Nuclearlocalizationsignal_defectedcapsidprotein ,dCap)与谷胱甘肽_S_转移酶(GST)融合,在大肠杆菌中表达,经纯化和凝血酶剪切分别获得纯化的GST_dCap融合蛋白和dCap蛋白,Westernblot结果表明二者都能与猪抗PCV2血清发生特异性反应。dCap蛋白免疫小鼠制备的单克隆抗体,不仅能特异地与GST_dCap融合蛋白、dCap蛋白和纯化的PCV2粒子发生反应,而且能特异地与PK_15细胞内的PCV2病毒颗粒发生反应,其中抗dCap蛋白的单克隆抗体4C4、3F6和2G7具有阻止病毒感染细胞的能力。表明原核表达的dCap蛋白完全或部分正确模拟了PCV2天然衣壳蛋白的构像,PCV2衣壳蛋白存在阻止PCV2病毒感染细胞的功能性表位。

猪圆环病毒2型CAP蛋白B细胞表位预测与分析

基于PCV2 CAP蛋白的氨基酸序列，采用Kyte-Doolittle的亲水性方案、Emini方案、Karplus方案和Jameson-wolf抗原指数方案，辅以对PCV2 CAP蛋白的二级结构柔性区域分析，并结合吴玉章氨基酸抗原指数计算方法预测CAP蛋白的B细胞表位。结果表明，最有可能的B细胞优势表位位于CAP蛋白N端第4～18，23～28，32～41，57～64，96～103，175～182区段和第224～233区段。本研究用多参数预测PCV2 CAP蛋白的B细胞表位，为多肽疫苗的设计提供理论依据。

猪圆环病毒2型Cap蛋白B细胞表位的预测及鉴定

利用生物信息学技术和原核表达系统,筛选猪圆环病毒2型(PCV2)核衣壳蛋白(Cap)的B细胞表位,为进一步揭示PCV2的免疫调控机制提供研究依据.运用生物信息学软件预测PCV2 Cap蛋白的亲水性、表面可及性、蛋白柔韧性、抗原性和B细胞线性表位;根据预测结果,初步确定Cap蛋白潜在的B细胞线性表位主要位于58~66、79~91、151~162、174~189、204~213和221~233位氨基酸.设计特异性引物,扩增Cap蛋白潜在表位区域基因,并克隆到p ET32a(+)原核表达载体上,转化至表达菌BL21(DE3)plys S中,在IPTG诱导下表达目的蛋白;利用PCV2阳性血清鉴定Cap蛋白的B细胞线性表位,筛选出3个能与血清结合的肽段,即Cap77-95、Cap174-189和Cap221-233;对获得的肽段进行在线同源比对,发现3个片段均为PCV2 Cap蛋白的特有序列,有可能成为PCV2的特异性表位.

重组优势T、B细胞表位的猪圆环病毒2型Cap蛋白的原核表达及免疫原性研究

为探究猪圆环病毒2型(PCV2)优势T、B细胞表位对Cap蛋白免疫原性的影响,本研究将前期研究筛选到的PCV2 Rep和Cap蛋白中的T、B细胞表位,分别构建pET-rB-Cap、pET-rT-Cap和pET-rT-B-Cap重组质粒,并转化到大肠杆菌BL21中,经IPTG诱导表达后,采用SDS-PAGE和western blot检测3种重组蛋白:rB-Cap、rT-Cap和rT-B-Cap。结果显示,上述3种重组蛋白均高效表达且具有良好的反应原性。将70只4周龄~6周龄的BALB/c雌鼠随机分为7组,分别免疫不同的重组蛋白或者全病毒灭活疫苗,并对其产生的免疫原性进行检测。结果显示,各实验组小鼠的血清抗体水平均显著高于PBS组(p<0.01),其中rT-B-Cap组小鼠抗体水平显著高于PCV2全病毒灭活疫苗组和rCap组(p<0.01)。综上所述,PCV2 Cap蛋白同时串联T、B优势抗原表位时的免疫原性显著提高。本研究为PCV2多表位疫苗及基于Cap蛋白的亚单位疫苗的研究提供了新的途径。

猪圆环病毒2型衣壳蛋白优势B细胞表位重组蛋白免疫原性研究

猪圆环病毒2型(PCV-2)衣壳蛋白(Cap)是研制基因工程疫苗和血清抗体检测方法的主要候选抗原。为筛选免疫原性强的Cap抗原表位,将定位在Cap上的6个B细胞线性表位的编码基因序列重新组合,命名为R1234、R1235、R1236、R2345、R2346和R3456,然后克隆至pET32a原核表达载体,转化到大肠埃希菌中进行诱导表达。通过对表达和纯化条件的优化,最终获得6个多抗原表位串联体的重组蛋白。Western blot和间接ELISA结果显示,6组重组表位蛋白均能被PCV-2阳性血清特异性识别,具有良好的反应原性。将其与完整Cap分别免疫Balb/c小鼠,检测免疫后血清中特异性抗体和细胞因子水平以及脾脏淋巴细胞中CD4^+和CD8^+T淋巴细胞的比例。结果表明,R2346组合刺激机体产生的特异性抗体和细胞因子IFN-γ、IL-4的水平明显高于其他组,脾脏淋巴细胞中CD4^+和CD8^+T淋巴细胞含量与对照组相比显著增加(P<0.05),说明该重组蛋白能够刺激体液免疫和细胞免疫反应。因此,筛选获得的R2346重组表位蛋白可以作为研制PCV-2多表位基因工程疫苗和血清抗体诊断方法的候选抗原,用于PCV-2的预防和控制工作中。

猪圆环病毒2型ORF2与T细胞表位基因重组腺病毒表达载体的构建及鉴定

利用腺病毒表达系统表达猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)的ORF2基因与T细胞表位(T cell epitope,TCE)基因,表达的融合蛋白具有反应原性,为研制PCV2新型疫苗奠定基础。以pMD18-T-ORF2、pMD18-T-TCE为模板,采用PCR方法扩增目的基因ORF2和TCE,以多肽接头(Gly4Ser)3为连接子,运用重叠延伸PCR技术将2段基因通过连接子(Gly4Ser)3进行融合连接。将融合基因定向克隆至腺病毒转移载体pShuttle-CMV构建重组质粒pShuttle-CMVORF2-TCE,将该重组质粒用PmeⅠ酶线性化后电转化大肠杆菌BJ5183感受态细胞(内含pAdEasy-1骨架质粒)进行同源重组获得重组腺病毒质粒pAd-ORF2-TCE。PacⅠ酶线性化pAd-ORF2-TCE质粒后转染AD293细胞包装病毒,重组腺病毒经3轮噬斑纯化后获得重组腺病毒rAd-ORF2-TCE,病毒滴度为1012.3 TCID50/mL。Western blotting及间接免疫荧光试验(indirect immunofluorecent assay,IFA)结果表明融合蛋白得到正确表达。

H1N1猪流感病毒血凝素蛋白抗原表位的筛选及其抗原性分析

本研究旨在对H1N1猪流感病毒血凝素蛋白抗原分子的模拟表位进行分离鉴定并分析其抗原性。用抗H1N1猪流感病毒血凝素蛋白小鼠血清IgG对噬菌体随机12肽库进行筛选,3轮亲和筛选后,特异性噬菌体得到了有效富集;对随机挑选的47个噬菌体克隆用ELISA进行鉴定,其中40个为阳性;对40个阳性克隆测序得到3种不同氨基酸序列;用Westernblotting对获得的3个不同序列的噬菌体克隆进行抗原性分析,显示这3种噬菌体插入短肽能和H1N1猪流感病毒感染小鼠血清特异性结合。结果表明,本试验获得了3种H1N1猪流感病毒血凝素蛋白模拟抗原表位,它们都具有明显的抗原性,为H1N1猪流感病毒的疫苗研究和诊断奠定了基础。

猪圆环病毒2型ORF2主要抗原区基因的克隆与分析

根据GenBank中猪2型圆环病毒(PCV-2)北京AY176626株ORF2序列设计1特异性引物,从疑似断奶仔猪多系统衰竭综合征(PMWS)的死亡仔猪组织病料和经PK15盲传的培养物中扩增出了ORF2表位基因,将其克隆到pMD18-T载体上,筛选获得了重组质粒pMD18-T-ORF2。对此基因片段进行测序分析结果表明,与美国AF264038同源性为92%,与北京AY176626的同源性为98%,与广州AY651850的同源性为98%。

利用细菌展示技术系统地筛选猪圆环病毒2型衣壳蛋白的线性抗原区域

为了系统的筛选位于猪圆环病毒2型（PCV2）Cap蛋白上的抗原优势区域,本研究将缺少N端核定位信号的Cap蛋白基因分成7个连续重叠的DNA片段cap（1~7）,然后分别克隆于细菌展示载体APEx中,IPTG诱导重组蛋白片段表达于细菌内膜外侧,采用流式细胞仪检测各片段和抗PCV2 Cap蛋白的多克隆抗体的结合能力。结果表明,cap（1~7）均可以和抗该Cap蛋白的多抗结合,并且cap6的结合能力最强。将cap6片段进一步分为连续不重叠的3段（cap6-1、cap6-2、cap6-3）,以同样的方法鉴定抗原表位。结果显示,cap6-2与抗PCV2 Cap蛋白的多抗结合能力最强。此外,应用western blot的方法对细菌展示结果进行了验证。本研究利用细菌展示技术以及流式细胞仪快速的筛选了PCV2b Cap蛋白上的抗原优势区域,cap（1~7）片段均包含抗原表位,并且cap6是Cap蛋白上的抗原优势区域,cap6-2可能是抗原优势表位。

猪圆环病毒3型Cap基因的原核表达及间接ELISA检测方法的建立

为了建立快速检测猪圆环病毒3型(PCV3)抗体的间接ELISA检测方法,试验根据分离的辽宁株PCV3(LN-PCV3)CaP蛋白信号肽预测结果及B细胞抗原表位预测结果选定靶序列,连接到表达载体pET-32a中,并将其转化至BL21宿主菌,经IPTG诱导后表达并纯化。在此基础上,以纯化后Cap重组蛋白为包被抗原,建立检测PCV3间接ELISA抗体检测方法,确定检测方法的阴阳性临界值、交叉反应、重复性及敏感性,并用建立的PCV3间接ELISA抗体检测方法对临床样品进行检测。结果表明:以LN-PCV3株Cap基因B细胞抗原表位集中区域为靶序列构建表达质粒,成功实现了PCV3 Cap基因在BL21宿主菌中的高效表达,并建立了PCV3间接ELISA抗体检测方法。该检测方法阴阳临界值为0.262,与常见猪病毒阳性血清无交叉反应,阳性血清稀释至1∶3 200检测仍为阳性;批内、批间重复试验的变异指数均小于10%;与传统RT-PCR方法总符合率为90.9%。说明该检测方法具有良好的特异性、敏感性以及重复性,为进一步开发商品化PCV3抗体ELISA检测试剂盒奠定了基础。

猪圆环病毒2型疫苗研究进展

猪圆环病毒2型(PCV2)有多个免疫学和毒力上重要的抗原表位,这些表位为疫苗和诊断制剂的设计提供了理论依据。近年来PCV2弱毒疫苗、灭活疫苗、亚单位疫苗、活载体疫苗和DNA疫苗等多种疫苗已取得新的研究进展和实际应用,且PCV2疫苗在种猪和仔猪中的应用效果良好。此外,羧甲基新茯苓多糖、谷氨酸、精氨酸和硒等免疫增强剂及营养物质均有助于提高PCV2感染动物的机体免疫力。为更好地防控猪圆环病毒病,作者对PCV2疫苗相关研究进行综述。