芽孢表面展示系统及其在水产疫苗研发中的应用

水产养殖动物疾病的发生日益频繁,给整个行业造成了巨大的经济损失。口服疫苗可以有效预防疾病的发生,同时不会造成应激反应,更适用于水产动物疾病的预防。芽孢杆菌是水产中常用益生菌,能够形成抗逆性强的芽孢,芽孢能够被用来构建芽孢表面展示系统,进而成为抗原呈递的理想平台。因而,利用芽孢表面展示口服疫苗并将抗原稳定地呈递到肠道,发挥更加高效的免疫性能的研究受到了越来越多的关注。文章综述了芽孢杆菌芽孢和感受态,以及芽孢表面展示系统,此外,还特别概述了芽孢作为口服疫苗载体在预防水产动物细菌病、病毒病和寄生虫病方面的研究与应用,以期为水产养殖动物高效稳定口服疫苗的开发提供参考。

枯草芽孢杆菌芽孢表面展示外源功能蛋白的应用

枯草芽孢杆菌是一种好氧的可直接用于人和动物的益生菌菌种,在不利条件下可以被诱导产生芽孢。芽孢具有特殊的构造及独特的生理特征,研究者们发现枯草芽孢杆菌芽孢是酶和免疫原等外源性功能蛋白的理想的锚定载体,以枯草芽孢杆菌芽孢衣壳蛋白作为分子载体,直接利用芽孢吸附作用和共价固定等方法使外源蛋白锚定在芽孢表面。目前已有多种酶蛋白、抗原蛋白和其他功能蛋白成功展示在枯草芽孢杆菌芽孢表面。本文主要对枯草芽孢杆菌芽孢结构及芽孢表面展示外源蛋白技术的策略和应用前景进行阐述。

基因重组型枯草芽孢杆菌芽孢表面展示技术与应用

枯草芽孢杆菌是一种好氧型革兰氏阳性益生菌,在营养匮乏的环境下,可形成具有强抗逆性的芽孢。其芽孢独特的结构和生理功能使得芽孢表面展示技术相较于其他表面展示技术具有多种优势,构建的重组芽孢不但易纯化、回收率高,而且安全性好。近年来,枯草芽孢杆菌芽孢表面展示技术得到迅猛发展,已成功利用CotB、CotC、CotG、CotZ、CotA、OxdD、CotE、CotZ、CgeA等多种锚定蛋白将外源蛋白或多肽展示在芽孢表面,并应用于工业化酶、口服疫苗和药物、大分子量多聚体蛋白的生产以及环境污染的生物治理等领域。本文首先介绍了芽孢展示系统整合策略,并重点阐述了基因重组型枯草芽孢杆菌芽孢展示技术中涉及的锚定蛋白以及该技术在各领域的应用与展望。

以CotB为分子载体表面展示鸡白痢沙门氏菌OmpC的重组枯草杆菌芽孢对小鼠免疫效果的研究

为研究小鼠口服以CotB为分子载体表面展示鸡白痢沙门氏菌外膜蛋白OmpC的重组枯草杆菌芽孢后诱导产生的特异性抗体水平与交叉保护作用,本研究将120只成年雌性小鼠随机分为5组,A组与B组在第0、15 d分别灌服重组枯草杆菌SE1与野生型枯草杆菌168芽孢(1.0×10^(10)cfu芽孢/次/只),C组与D组则分别拌料饲喂重组枯草杆菌SE1与野生型枯草杆菌168芽孢(1.0×10~6cfu芽孢/g饲料),E组仅饲喂基础日粮。饲喂至22d,每组随机选取4只小鼠采集血清和小肠内容物,采用ELISA检测各组小鼠OmpC特异性抗体水平;同时,每组小鼠随机选取16只并分为两个小组,进行鼠伤寒沙门氏菌交叉保护试验。结果显示,口服重组芽孢可诱导产生特异性血清IgG与肠粘膜SIgA抗体,与对照组相比差异极显著(p<0.01),拌料饲喂方式所诱导的抗体水平均显著高于灌服方式(p<0.05);重组芽孢可为小鼠抗2×LD_(50)和10×LD_(50)攻毒剂量的鼠伤寒沙门氏菌感染提供100%和50%的保护作用。结果表明,重组芽孢经口服免疫可诱导机体产生特异性血清IgG与肠粘膜SIgA抗体,并可赋予交叉保护作用抗鼠伤寒沙门氏菌感染。

重组枯草芽孢杆菌SE1制剂对肉鸡生长、抗氧化能力及免疫功能的影响

为探究重组枯草芽孢杆菌SE1制剂对肉鸡生长、免疫及抗氧化功能的影响,本研究将120羽1日龄肉鸡随机分为3组,每组4个重复,每个重复10羽:A组饲喂基础日粮,B组饲喂日粮中含枯草芽孢杆菌168制剂1.0×10~6 cfu/g,C组饲喂日粮中含重组枯草芽孢杆菌SE1制剂1.0×10~6 cfu/g。于饲喂实验28 d和42 d时分别测定肉鸡生长性能、免疫功能、肝脏和血清抗氧化能力。结果显示,重组芽孢杆菌SE1制剂与枯草芽孢杆菌168制剂对肉鸡生长、料重比、免疫器官指数没有影响(p>0.05),但均可显著促进28 d时的外周血T淋巴细胞的增殖(p<0.05),与A组相比,C组SE1制剂能够提高42 d时肉鸡肝脏过氧化氢酶和血清超氧化物歧化酶活力(p<0.05),降低28 d时肉鸡肝脏和血清丙二醛含量(p<0.01或p<0.05);C组血清抗鸡白痢沙门氏菌OmpC IgG水平极显著高于A组和B组(p<0.01),肠黏膜IgA水平也显著高于其它两组(p<0.05)。结果表明重组枯草芽孢杆菌SE1制剂可提高肉鸡的免疫功能和抗氧化性能,诱导产生特异性抗鸡白痢沙门氏菌Omp C蛋白的血清IgG抗体和回肠粘膜IgA抗体。

枯草芽孢杆菌表面展示技术用于黏膜疫苗的研究进展

枯草杆菌全名枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),因其优秀的益生特性及芽孢良好的抗逆性而备受研究者青睐,由于芽孢的特殊结构及独特的生理特性,是酶和免疫原等外源蛋白的理想锚定点。采用枯草杆菌进行芽孢表面展示被认为是表达高活性和高稳定性的外源蛋白的方法之一。本文主要对枯草杆菌芽孢表面展示抗原蛋白以生产黏膜疫苗的策略和应用前景进行综述。

柔嫩艾美耳球虫EtMIC2蛋白重组枯草芽孢杆菌的构建与鉴定

旨在通过芽孢表面展示技术构建柔嫩艾美耳球虫EtMIC2蛋白的重组枯草芽孢杆菌,为防控鸡球虫感染提供新思路。首先从柔嫩艾美耳球虫和枯草芽孢杆菌基因组中分别扩增EtMIC2基因和芽孢衣壳蛋白编码基因CotB,通过重叠PCR技术将两者融合后克隆至pDG364中,构建整合型重组质粒pDG364-CotB-EtMIC2,并通过电转化将融合基因CotB-EtMIC2整合于枯草芽孢杆菌amyE基因位点,最后利用PCR、Western blot和免疫荧光等技术进行鉴定。结果显示,成功克隆目的基因EtMIC2,与锚定元件CotB融合成功,且定点整合于枯草芽孢杆菌基因组,融合蛋白正确表达并可在芽孢表面检测到特异性荧光信号。本研究成功构建能够表面展示EtMIC2蛋白的重组枯草芽孢杆菌,可用于后续评估其抗球虫免疫保护效果。