DETECTION OF GENES FOR HEAT-STABLE ENTEROTOXIN IN ESCHERICHIA COLI BY BIOTINYLATED ST-DNA PROBES

Reference strains of enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC), non-enterotoxigenic Escherichia coli (non-ETEC), enteropathogenic Escherichia coli (EPEC), enteroinvasive Escherichia coli (EIEC), and other enteropathogenic bacteria were used to prove the reliability of BIO-ST-DNA probe hybridization. In addition, 417 strains of E. coli isolated from children with diarrheal diseases in Shanxi Children's Hospital were examined for BIO-ST-DNA probe hybridization. In the test, BIO-ST-DNA hybridization was compared with suckling mouse assay in identifying ST-ETEC. The results obtained by both methods showed no significant difference. It was found that identification of ST-ETEC using hybridization is a simple, sensitive and more practical method.

产肠毒素大肠杆菌四价基因工程灭活疫苗研制

目的利用PCR和基因定点突变技术,分别扩增出K88ac、K99、LTB和突变的ST1基因,构建了重组菌株BL21(DE3)(pXKKSL4),酶切鉴定和序列分析表明构建的pXKKSL4表达载体包含有K88ac-K99-3ST1-LTB融合基因且阅读框架正确。方法SDS-PAGE分析表明融合蛋白占菌体总蛋白含量的35.72%。ELISA检测证实融合蛋白能与ST1单抗、LTB、K88ac和K99抗体相结合。结果乳鼠灌胃实验表明K88ac-K99-3ST1-LTB融合蛋白已失去ST1天然毒性,免疫保护试验表明菌株氢氧化铝佐剂苗和包涵体粗提物氢氧化铝佐剂苗均具有良好的免疫效果,其免疫保护率分为98%和96%。结论上述研究表明构建的四价灭活疫苗不但解决了ST1肠毒素毒性问题,而且又赋予其免疫原性,同时增加K99菌毛可使免疫效果进一步增强,这样从肠毒素和菌毛两种途径,达到预防由ETEC引起的腹泻目的,从而有效控制腹泻的发生,为将来制备产肠毒素大肠杆菌基因工程灭活疫苗打下坚实基础。

集约化猪场PWD病原性大肠杆菌毒力因子分析

探索浙江省集约化猪场仔猪断奶腹泻(PWD)病原性大肠杆菌血清型和毒力因子特征,为PWD防治及耐药性研究提供资料.从10个规模化猪场以直肠棉拭子采集PWD病料,经细菌分离纯化、革兰氏染色、生化试验和小鼠致病性试验等,对病原进行鉴定.采用11种猪源大肠埃希氏菌常见O型抗原血清、应用K88及F18菌毛单因子血清对分离菌进行玻板凝集试验和PCR方法分析黏附素及肠毒素类型.分离鉴定的56株病原性大肠杆菌O抗原定型了33株,共覆盖了11种血清型,其中O149、O139、O8为优势血清型,共17株,占定型菌株的51.5%;菌毛单因子血清玻板凝集试验和PCR测得病原性大肠杆菌中产肠毒素大肠杆菌(ETEC)比例较高,占病原性大肠杆菌分离总数的67.92%(36/53),肠毒素中含STa、STb、STa+STb、LT和SLT-2 e分别占总检测菌株数的30.19%(16/53)、35.85%(19/53)、18.9%(10/53)、1.89%(1/53)和9.43%(5/53).黏附素类型主要有K88和F18两种,分别占总检测菌株数的24.53%(13/53)和28.30%(15/53).结果表明,浙江省PWD病原性大肠杆菌至少覆盖了包括优势血清型O149、O139、O8在内的11种血清型;大肠杆菌中以产肠毒素型为主,主要毒力因子包括黏附素F18及K88和肠毒素STa、STb、SLT-2 e等.

大肠杆菌耐热性肠毒素Ⅰ融合基因的构建及其免疫原性研究

用限制性核酸内切酶ＢａｍＨＩ和Ｂｇ１Ⅱ双酶切质粒ｐＢＳＴ２－６，获得了大肠杆菌耐热性肠毒素Ⅰ（ＳＴ１）基因，再将含ＬａｃＺ基因（编码β－半乳糖苷酶）的载体ｐＵＣ１８用ＢａｍＨＩ酶切、碱性磷酸酶处理，然后与ＳＴ１基因通过Ｔ４ＤＮＡ连接酶连接，转化至受体菌ＤＨ５α中。通过菌落原位杂交筛选，共筛选出５３个ＳＴ１基因探针杂交阳性的重组子，对其中一个重组子ＤＨ５α（ｐＸＳＴ１）进行限制性核酸内切酶酶切分析和核苷酸序列分析，证明重组质粒ｐＸＳＴ１含有２个正向串连在一起的ＳＴ１基因，而且融合在ＬａｃＺ基因的上游，具有正确的阅读框架。又ＤＨ５α（ｐＸＳＴ１）菌株能在含Ｘ－Ｇａｌ的ＬＢ平板上长成蓝色菌落，而且ＥＬＩＳＡ也检测到ＳＴ１融合蛋白，这表明该菌株能表达具有β－半乳糖苷酶活性的大肠杆菌ＳＴ１—β－半乳糖苷酶融合蛋白。免疫实验结果表明，重组菌株ＤＨ５α（ｐＸＳＴ１）安全无毒，表达的ＳＴ１融合蛋白能够诱发ＢＡＬＢ／ｃ鼠产生抗体，该抗体具有中和天然ＳＴ１肠毒素的毒性作用，这表明ＤＨ５α（ｐＸＴ１）可以作为预防幼畜腹泻的菌苗候选株。

大肠杆菌肠毒素的基因融合及其免疫原性的研究

应用重组基因工程技术，将热敏肠毒素Ｂ亚基（ＬＴ－Ｂ）基因与含有部分前体的耐热肠毒素（ｐｒｏ－ＳＴ）基因融合在一起，构建了表达ＬＴ－Ｂ／ｐｒｏ－ＳＴ融合蛋白的重组质粒．该融合蛋白不仅保持结合神经节苷脂（ＧＭ１）的能力，而且具有热敏肠毒素和耐热肠毒素的抗原性．乳鼠实验证明，融合蛋白虽然含有野生耐热肠毒素，但不具耐热肠毒素的生物毒性．腹腔免疫和鼻饲免疫均能激发产生抗ＥＴＥＣ两种肠毒素的抗体．

抗仔猪腹泻产肠毒素大肠杆菌疫苗的研究进展

仔猪腹泻(piglet diarrhea)是国内外养猪业面临的一大难题,每年因此造成的经济损失十分巨大。导致仔猪腹泻的主要致病菌是产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC),其致病过程依赖黏附素和肠毒素的共同作用。随着研究手段的创新,国内外学者在研制ETEC疫苗方面已取得了突破性进展。作者介绍了ETEC的致病特点,并对各类ETEC疫苗的研究进展作一综述。

大肠杆菌热敏肠毒素和耐热肠毒素基因融合及其免疫原性研究

采用基因工程技术将编码大肠杆菌热敏肠毒素亚单位(LTB)基因和耐热肠毒素(ST)基因进行体外重组,得到的融合基因能在大肠杆菌中表达。重组菌株免疫动物后,均能诱发产生抗LT和抗ST抗体。实验结果表明,LT/ST融合蛋白不仅保持了LTB的免疫原性和与神经节苷酯GM1的结合能力,而且也赋予本来没有免疫原性的ST免疫原性,并极大地降低了ST的生物毒性,为构建理想的致腹泻大肠菌苗奠定了基础。

产志贺样毒素和肠毒素大肠杆菌分子流行病学(英文)

【目的】人和动物腹泻的主要病原菌为大肠杆菌,本文主要研究贵州省致腹泻大肠杆菌毒力因子的分布类型。【方法】采用PCR技术对各毒力因子的基因分布进行研究。【结果】共分离到333株大肠杆菌,其中产肠毒素大肠杆菌(ETEC)在腹泻的人、猪、牛群中占优势,分别为:人群73(n=112),猪群82(n=106),牛群18(n=115)。在ETEC菌株中检测到热敏肠毒素(lt)和不耐热肠毒素(st)基因,还存在lt/st并存现象。从人、猪、牛群中还检测到产志贺样毒素大肠杆菌(STEC),其中源自猪的STEC的检出率最高。大部分STEC同时携带lt、st或lt和st同时并存。编码F18菌毛的主亚基由fedA基因编码。对所分离大肠杆菌F18菌毛进行的研究结果表明,fedA基因主要与肠毒素基因共存,与stx基因并存的类型较少,25份猪源STEC菌株中仅有4份检测到fedA基因。【结论】贵州省人群、猪群和牛群致腹泻病原菌中以带F18菌毛的ETEC为主,STEC主要分布在腹泻的猪群中。

大肠杆菌K88ac,ST_1,LT_B基因融合

利用PCR技术,从大肠杆菌C83902质粒中扩增出K88ac基因,再从含ST1-LTB融合基因的重组质粒pXSLT1中扩增出ST1-LTB融合基因,构建了含K88ac-ST1-LTB融合基因表达质粒的重组菌株BL21(DE3)(pET-28KSL).经酶切鉴定和序列测定证实,构建的重组质粒pET-28KSL含有K88ac-ST1-LTB融合基因,且基因序列和阅读框架正确.经ELISA检测,重组菌株表达的K88ac-ST1-LTB融合蛋白能够被ST1,LTB单抗和K88ac抗体识别,表明已成功构建了K88ac-ST-LT融合基因,并实现了在重组大肠杆菌中的表达.

人产肠毒素大肠杆菌ST、LT-B肠毒素基因融合的研究

将人产肠毒素大肠杆菌(ETEC),编码耐热肠毒素(ST)的基因片段与编码不耐热肠毒素B亚基(LT-B)的基因进行融合,并在此基础上进行不同数目ST基因的串联,ELISA检测融合基因表达蛋白产物观察到ST与LT-B之间存在着相互影响。ST的检测滴度随基因串联个数增加而逐渐升高,而LT的ELISA滴度则减弱。说明了ST可以通过基因串联提高表达产物抗原活性,这为产肠毒素大肠杆菌多价疫苗的研制提供了重要的研究基础。

猪大肠埃希菌肠毒素基因的多重PCR检测

以产肠毒素性大肠埃希菌(Enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)耐热肠毒素(STa、STb)基因和不耐热肠毒素(LT)基因保守序列为靶序列,设计合成了3对可扩增目的片段为182、108和336 bp的引物,建立了检测ETEC耐热肠毒素基因和不耐热肠毒素基因的多重PCR方法.该方法对肠出血性大肠埃希菌(EHEC)EDL933、猪链球菌Streptcoccus、鼠伤寒沙门氏杆菌Salmonella typhimrium和猪肺疫巴氏杆菌Pasteurella pneumotropic的检测结果均为阴性,并且能检测到102cfu/mL稀释度的标准菌.对11株分离自广东佛山地区腹泻仔猪的待检菌株进行检测,结果为:含STa基因的菌株为5株;含STb基因为2株;含LT基因为3株,其中2株同时具有STb和LT基因.结果表明:该方法的特异性和敏感性较高,可用于ETEC的临床快速诊断和流行病学调查.

大肠杆菌肠毒素STI、STII、LTB融合基因植物表*达载体的构建

产肠毒素性大肠杆菌(ETEC)LT和ST是导致人和动物腹泻的主要病原菌。利用PCR方法分别从pGEM-5Zf(+)-STI、K88ab(LT+,ST+)质粒中扩增到了STI、STII基因,然后通过三引物PCR实现了STI、STII基因的融合,再与LTB基因融合,并置同一阅读框。LTB基因的5′位于STII基因的3′端,并在ST基因和LTB基因之间插入7个氨基酸的连接肽。将融合基因STI-STII-LTB构建到带有核基质结合区序列(MARs)的植物表达载体pBI121-MARs中,并通过冻融法导入根癌农杆菌EHA105。

表达大肠杆菌肠毒素ST_1—LT_B融合蛋白工程菌株的免疫原性研究

已构建的能表达大肠杆菌肠毒素ＳＴ１—ＬＴＢ融合蛋白的工程菌株ＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴ－ＳＬＴ１）及其表达产物经动物试验证实没有毒性反应。用从ＩＰＴＧ诱导的工程菌中提取的包涵体或经甲醛灭活的工程菌制成抗原，免疫小鼠，结果免疫小鼠至少能抵抗１．５ＬＤ１００的大肠杆菌强毒株Ｃ８３９０２（Ｋ８８ａｃ，ＳＴ＋，ＬＴ＋）的攻击。用提取的包涵体免疫家兔后，采集的血清能够中和天然ＳＴ１的毒性。这表明构建的工程菌株ＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＳＬＴ１）可以作为预防幼畜大肠杆菌性腹泻基因工程菌苗的候选株。

表达大肠杆菌肠毒素ST_1-LT_B融合蛋白双价基因工程菌株的构建

重组菌株ＢＬ２１（ＤＥ３）（ｐＸＥＴＳＬＴ１）经ＩＰＴＧ诱导后，其表达产物经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和ＥＬＩＳＡ检测，结果表明重组菌株可以高效表达大肠杆菌肠毒素ＳＴ１－ＬＴＢ 融合蛋白，该融合蛋白占菌体总蛋白的３３．２１％ ，而且已失去天然ＳＴ１肠毒素生物毒性。用从ＩＰＴＧ 诱导的工程菌中提取的包涵体或经甲醛灭活的工程菌制成抗原免疫小鼠，结果免疫小鼠至少能抵抗１．５ＭＬＤ 的大肠杆菌强毒株Ｃ８３９０２（Ｋ８８ａｃ，ＳＴ＋ ，ＬＴ＋ ）的攻击。用提取的包涵体免疫家兔后，采集的血清能够中和天然ＳＴ１肠毒素的毒性。

大肠杆菌融合基因K88ac-STⅡ的减毒鼠伤寒沙门疫苗菌的构建与表达

本研究为构建表达产肠毒素性大肠杆菌融合基因K88ac-STⅡ的无抗性减毒鼠伤寒沙门氏菌疫苗株,从质粒pET-K88ac-STⅡ中扩增编码融合蛋白K88ac-STⅡ的基因并插入线性T载体pBS-T中,经酶切、PCR、测序鉴定正确后,再用限制性内切酶切下,插入含有asd基因的表达载体pYA3334,构建pYA-K88ac-STⅡ重组质粒。重组质粒鉴定正确后电穿孔转入缺失腺苷酸环化酶基因(△cya)、环腺苷酸受体蛋白基因(△crp)以及天冬氨酸β-半醛脱氢酶基因(△asd)的鼠伤寒沙门菌(X4550)中,以获得重组菌株X4550(含pYA-K88ac-STⅡ)。结果显示该无抗药性的重组菌株在体外营养选择压力下,可较稳定地携带重组质粒传代繁殖,口服该疫苗菌株无明显的毒性作用。通过本试验成功构建了表达K88ac-STⅡ融合基因平衡致死的减毒鼠伤寒沙门重组菌X4550(含pYA-K88ac-STⅡ)。为防治仔猪腹泻提供了口服活菌疫苗候选株。

大肠杆菌耐热性肠毒素ST Ⅰ突变体与黏附素K99融合基因的构建及其表达

采用PCR技术从产肠毒素大肠杆菌C83922质粒中扩增出耐热性肠毒素(STⅠ)和黏附素K99基因片段,进一步结合基因重组技术成功构建了含有融合基因ST Ⅰ-Linker-K99的重组质粒pMSLK;通过PCR和寡核苷酸定点突变技术将STⅠ毒素中心的6个Cys分别突变成Ser和Gly,经亚克隆后将含有突变位点的融合基因插入到pET-20b表达载体中,获得了重组质粒pES(S)LK和pES(G)LK;将以上2种质粒分别导入到BL21(DE3)菌株中,成功构建BL21(DE3)(pES(S)LK)和BL21(DE3)(pES(G)LK)2种重组菌株,对其表达产物进行SDS-PAGE和免疫印迹分析。结果表明:这两种重组菌株都能高效表达ST Ⅰ突变体与K99的重组蛋白,而且表达的融合蛋白能够被产肠毒素性大肠杆菌强毒株C83922抗血清特异性识别。

人毒素原性大肠杆菌肠毒素ST、LT-B基因的融合

将毒素原性大肠杆菌(ETEC)编码耐热肠毒素(ST)的基因片段与编码热敏肠毒素B亚基(LT—B)的基因进行融合,并在此基础上进行不同数目ST基因的串联。ELISA检测融合基因表达蛋白产物,观察到ST与LT-B之间存在着相互影响。ST的检测滴度随基因串联个数增加而逐渐升高,而LT的ELISA滴度则减弱。本研究说明ST可以通过基因串联提高表达产物抗原活性。这为毒素原性大肠杆菌多价疫苗的研制提供了重要的研究基础。

产肠毒素大肠杆菌的热敏肠毒素B亚基(LT-B)和耐热肠毒素(ST)基因融合及其表达

采用基因重组技术构建了表达产肠毒素大肠杆菌（ Ｅ Ｔ Ｅ Ｃ） 的耐热肠毒素（ Ｓ Ｔ） 基因和热敏肠毒素 Ｂ 亚基（ Ｌ Ｔ Ｂ） 基因融合抗原的疫苗候选株。将 Ｓ Ｔ 基因的５’端与 Ｌ Ｔ Ｂ 基因的３’端连接，并置于同一阅读框。编码 Ｓ Ｔ 的基因是通过 Ｐ Ｃ Ｒ 从ｐ Ｓ Ｌ Ｍ００４ 质粒中扩增得到的，含有 Ｓ Ｔ 的ｐｒｏ 序列（ 其编码 Ｓ Ｔ 前体的ｐｒｏ 区域） ，并应用寡核苷酸定点突变技术将编码 Ｓ Ｔ 的第１４ 位氨基酸残基发生突变，使 Ｓ Ｔ 的第１４ 位氨基酸残基 Ａｌａ 突变为 Ｌｅｕ 。在所构建的结构中，于 Ｌ Ｔ Ｂ 和ｐｒｏ Ｓ Ｔ 之间分别插入了不同长度的氨基酸 Ｌｉｎｋｅｒｓ 。表达的融合多肽同时具有 Ｓ Ｔ 和 Ｌ Ｔ Ｂ 的抗原性，并保留结合 Ｇ Ｍ１ 神经节苷脂的能力，且无 Ｌ Ｔ 和 Ｓ Ｔ 的生物毒性。表达的融合蛋白免疫动物，能诱导产生相应的特异性抗体。

利用重组PCR技术构建大肠杆菌肠毒素LT_B0ST_I融合基因

利用重组PCR技术将从原始菌种中扩增得到的LTB、STI 基因片段连接起来 ,构建了LTB STI 融合基因。并将其克隆到 pUCm T载体上 ,转化到大肠杆菌DH5α中 ,得到克隆T LS ,序列分析表明该克隆具有正确的基因序列和阅读框 ,具有起始密码子ATG和终止密码子TAA 。

实时荧光定量PCR检测感染小鼠肠道内容物的LT肠毒素基因

构建LT-PMD19质粒标准品,进行SYBR Green荧光定量PCR检测产肠毒素大肠杆菌(ETEC)LT基因,以确定该方法的特异性和灵敏度,绘制标准曲线;通过腹腔注射0.2mL ETEC菌液建立小鼠腹泻模型,分别于感染后4h、15h、2d、7d和14d各处死2只,通过建立的荧光定量PCR方法对小肠液中的ETEC的LT基因进行定量检测。研究结果显示,用建立的荧光定量PCR检测LT基因无非特异性扩增,标准曲线呈良好的线性关系(R2=0.999),标准品的熔解曲线均呈单峰,灵敏度为8.18×103拷贝数/μL;小鼠感染4h后LT毒素含量最高,剖检可见小肠肿大,充满黄绿色的内容物,感染后7d、14d均未检测出LT毒素,肠道未见明显病变,表明LT肠毒素在肠道内的生成规律与肠道病变损伤呈正相关。