牛分枝杆菌esat-6和mpb70-mpb83基因DNA疫苗的免疫效果

用PCR技术和重叠延伸剪接技术获得牛分枝杆菌esat-6基因和mpb70-mpb83融合基因,连接真核表达载体pcDNA3.1(+),构建了重组质粒pCE6和pC70-83-E6。分4组免疫小鼠:pCE6组、pC70-83-E6组、pcDNA3.1(+)和PBS对照组,采用间接ELISA法检测免疫小鼠血清特异性抗体水平,MTT法检测免疫小鼠脾淋巴细胞增殖情况和IFN-γ分泌情况。结果表明,2重组质粒免疫组小鼠的血清抗体水平持续上升,而2对照组始终维持在较低水平,且pC70-83-E6组小鼠的抗体水平高于pCE6组。经PPD刺激后,pCE6组和pC70-83-E6组小鼠的SI值与2对照组均差异显著(P<0.05),2重组质粒免疫组间差异不显著(P>0.05);2重组质粒免疫小鼠脾细胞产生的IFN-γ均显著高于2对照组(P<0.05),且pC70-83-E6组明显高于其他3组(P<0.05)。证实本试验构建的2种牛分枝杆菌DNA疫苗可有效诱导实验动物产生体液免疫和细胞免疫应答。

牛分枝杆菌MPB83基因的原核表达及免疫活性分析

利用PCR技术,以牛型分枝杆菌(M.bovis)Vallee菌株的全基因组DNA为模板,扩增出了一条600bp的MPB83基因片段,将其克隆至pMD18T载体中,经核苷酸序列测定确证后,KpnI/EcoRI双酶切,然后亚克隆到原核表达载体pET30a的相同酶切位点,构建表达质粒pETMPB83,将鉴定的重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导后SDSPAGE检测表达情况,重组质粒pETMPB83在30kDa处有一特异表达带,与预计大小相符。经Ni柱纯化后,Westernblot检测纯化蛋白具有免疫活性,用纯化的该蛋白进行动物(兔)接种制备抗血清,用Westernblot和ELISA检测该抗血清的效价和特异性,结果表明特异性较好。

水溶性ZnSe量子点在快速灵敏检测牛分枝杆菌表面MPB83蛋白中的应用

本实验以巯基丙酸作为稳定剂,在水相条件下快速合成稳定性好的水溶性硒化锌量子点（ ZnSe QDs）,采用透射电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、荧光以及紫外光谱法等对ZnSe QDs进行了材料表征。将得到的ZnSe QDs通过共价结合方式标记到牛分枝杆菌表面的MPB83蛋白抗体分子上,基于抗体与MPB83蛋白的特异性相互作用,建立了一种检测MPB83蛋白的光谱新方法。研究了pH值及温度对检测的影响,得到pH 8.5,37℃为适宜的体系酸度和温度。在优化的实验条件下,MPB83蛋白浓度在44~528 mg/L范围内,QDs的荧光强度与蛋白浓度间呈现良好的线性关系,此方法对MPB83蛋白的检出限为4.4 mg/L。该方法为实现准确而及时的诊断牛结核病提供一定理论依据。

表达牛分枝杆菌MPB83基因重组腺病毒的构建

以牛分枝杆菌Vallee Ⅲ株基因组DNA为模板,应用PCR扩增获得MPB83基因,克隆后,亚克隆至腺病毒穿梭载体pShuttle-CMV中,构建的重组穿梭质粒pShuttle-CMV-MPB83经PmeⅠ酶切,转化含腺病毒骨架质粒pAdeasy-1的BJ5183-AD-1感受态细胞,经同源重组获得复制缺陷型重组腺病毒载体pAd-CMV-MPB83。PacⅠ酶切线性化该质粒,转染AD-293细胞进行病毒包装,转染细胞10d后出现细胞病变(CPE)。PCR、RT-PCR、western blot检测到重组病毒含MPB83基因并成功表达。

牛分枝杆菌MPB83基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

为观察重组MPB83蛋白的免疫活性,揭示该蛋白在牛结核病的诊断和防治中的作用,克隆了牛分枝杆菌MPB83基因,构建了克隆载体pGEM-MPB83和表达载体pET30a-MPB83,经IPTG诱导在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,用SDS-PAGE和免疫印迹分析表达产物并进行蛋白纯化。试验结果表明:牛分枝杆菌MPB83基因体外扩增产物与预期值相符,约600 bp;所构建表达质粒pET30a-MPB83经测序,结果与预期一致;SDS-PAGE分析表明,该融合蛋白以包涵体的形式表达,其分子质量约为26 ku,蛋白表达量占菌体总蛋白的20%;该蛋白经电洗脱纯化后,纯度达95%以上;免疫印迹分析表明,原核表达的融合蛋白可与兔抗牛分枝杆菌多克隆抗体结合,并且具特异的免疫反应性。

牛结核分枝杆菌早期标识性分泌性蛋白MPB70、MPB83基因的串联表达及其抗原性鉴定

为获得一种具有抗原性的牛结核分枝杆菌(MB)感染早期标识物MPB70、MPB83分泌性蛋白的串联抗原蛋白,本研究利用DNAStar生物信息软件对MB感染早期标识性分泌性蛋白MPB70、MPB83抗原结构区域进行预测后设计合成相应引物,并在两个片段之间引入16位柔性多肽,通过重叠延伸PCR技术获得MBP70与MBP83基因的抗原优势区核苷酸串联片段,将其连接至原核表达载体pGEX-6p-1中经诱导、表达,结果显示构建的重组表达载体获得高效表达,目的抗原蛋白的分子质量约58ku,纯化后重组蛋白的纯度>90%,经免疫BALB/c小鼠4次后,抗体效价达到1∶51200。本实验获得了具有明显抗原活性的MB感染早期分泌性蛋白串联抗原MPB70+MPB83,为后续进一步研发MB早期感染标识物快速检测试剂盒奠定了基础。

牛型结核分枝杆菌分泌性蛋白MPB70.MPB83基因串联重组质粒的构建及鉴定

目的构建牛型结核分枝杆菌(MB)分泌性蛋白mpb70.mpb83基因串联重组表达质粒,为进--步利用工程菌表达、获得相应抗原蛋白奠定实验基础。方法参考NCBI上公布的MB全基因组序列(EU683972.1),在利用DNAstar7.0生物信息软件分析分泌性蛋白mpb70、mpb83抗原性基础上,选择mpb70、mpb83基因编码多肽主要抗原域,利用重叠延伸PCR技术构建pGEX-6p-mpb70+mpb83串联重组表达质粒。结果生物信息学预测MPB70、MPB83基因的抗原域分别在30-171位氨基酸和20-190位氨基酸。在mpb70、mpb83间加入16位柔性多肽序列,在线分析不影响mpb70和mpb83融合后的抗原性。pGEX-6p-1-mpb70+mpb83经双酶切获得966bp和4966bp两条片段,与预期一致;测序表明mpb70+mpb83融合基因无碱基突变和缺失,重组质粒构建正确。结论确定了MB早期标识性分泌性蛋白mpb70、mpb83基因的抗原域,获得了mpb70、mpb83串联基因,构建的重组原核表达载体柔性多肽的引人确保mpb70和mpb83的天然抗原构象且不影响融合蛋白的抗原性,为重组抗原的表达,单克隆抗体制备以及建立MB分泌性蛋白标识物的快速检测试剂盒奠定了基础。

牛分枝杆菌FixB、HspX和MPB83基因的原核表达及鉴定

为了给原核表达牛分枝杆菌Fix B、Hsp X和MPB83基因并纯化Fix B、Hsp X和MPB83蛋白,进一步研究它们在牛结核病诊断中作为特异性抗原的诊断价值及应用奠定基础,试验用PCR方法从牛结核分枝杆菌AF2122/97基因组中扩增出Fix B、Hsp X和MPB83基因片段,构建p ET-28a-Fix B、p ET-28a-Hsp X和p ET-28a-MPB83重组质粒,克隆到DH5ɑ感受态细胞,提取测序正确的阳性重组质粒,转化BL21(DE3)感受态细胞,用1 mmol/L IPTG于37℃诱导表达,SDS-PAGE分析目的蛋白的表达形式,Western-blot分析鉴定并用Ni-NTA层析柱纯化蛋白。结果表明:成功扩增了大小依次约为957 bp、435 bp和663 bp的Fix B、Hsp X和MPB83基因,将其连接p ET-28a原核表达载体,原核表达的Fix B、Hsp X和MPB83重组蛋白均以包涵体形式存在,分子质量依次约为37 ku、21 ku和28 ku。经Western-blot鉴定表达产物为Fix B、Hsp X和MPB83重组蛋白,Ni-NTA成功洗脱出目的蛋白。说明试验成功构建了牛分枝杆菌Fix B、Hsp X和MPB83基因的原核表达载体,并纯化了Fix B、Hsp X和MPB83重组蛋白,可用于进一步的应用研究。

间接ELISA检测牛分枝杆菌抗体方法的建立及初步应用

针对现行牛结核病检疫方法结核菌素皮内变态反应(TST)的不足,本研究选用牛分枝杆菌特异性抗原MPB83、MPB70及CFP10与ESAT-6融合蛋白(CFP10-ESAT-6)分别建立了检测牛分枝杆菌特异抗体的间接酶联免疫吸附方法(ELISA)。上述3种抗原中一种以上抗原的特异性抗体为阳性时,即可判断为结核检测阳性。以TST为标准,判断ELISA方法的敏感性与特异性。结果证明,ELISA方法具有较好的敏感性(71.4%)。对ELISA检测为强阳性的奶牛进行细菌分离,并对5头结核菌分离阳性奶牛进行TST检测,结果有3头为TST阳性,2头可疑,显示出ELISA方法对严重感染牛的检测较TST具有更高的敏感性。由于TST与ELISA分别以细胞免疫与体液免疫为基础,两种检测方法结合应用可进一步提高牛结核病的检出率。

牛分枝杆菌特异性四联融合蛋白在牛结核病诊断中的临床应用

目的以原核表达的MPB70-MPB83-CFP10-ESAT-6融合蛋白作为诊断抗原,建立牛结核病抗体检测间接ELISA(iELISA)。方法用iELISA检测90份健康牛血清,确定样本阴阳性临界值(S/P)为0.17。iELISA与商品化胶体金试剂条(ICG)平行检测150份临床奶牛血清样本;以结核菌素皮内试验(TST)为参考方法,检测了华中地区四个奶牛场的560头中国黑白花奶牛和90份进口奶牛结核阴性血清;对其中22头奶牛进行鼻拭子分菌检验,4头分菌阳性奶牛的血清抗体检测也为阳性。结果iELISA与ICG的符合率为93.33%(140/150),与TST的总符合率为87.32%(489/560),与细菌培养的总符合率为77.27%(17/22)。以TST为参考方法,iELISA的敏感性和特异性分别为72.37%和89.67%。结论该方法具有较高的灵敏度与特异性,与其它方法有较高的符合率。

四种牛分枝杆菌特异性蛋白融合表达及在牛结核病诊断中的临床应用

以原核表达的MPB70-MPB83-CFP10-ESAT-6融合蛋白作为诊断抗原,建立牛结核病抗体检测间接ELISA(iELISA)。该iELISA与导致常见牛病的非相关抗原无交叉反应。用iELISA检测90份健康牛血清,确定样本阴阳性临界值(S/P)为0.17。与商品化胶体金试剂条(ICG)平行检测150份临床奶牛血清样本,结果与ICG的符合率为93.33%(140/150)。以结核菌素皮内试验(TST)为参考方法,检测了华中地区四个奶牛场的560头中国荷斯坦奶牛和90份进口奶牛结核阴性血清,结果iELISA与TST的总符合率为87.32%(489/560)。对其中22头奶牛进行鼻拭子分菌检验,4头分菌阳性奶牛的血清抗体检测也为阳性,iELISA与细菌培养的总符合率为77.27%(17/22)。以TST为参考方法,iELISA的敏感性和特异性分别为72.37%和89.67%。

牛结核分枝杆菌MPB70+83MAb的制备及胶体金免疫层析试纸条的初步研制

为制备牛结核分枝杆菌(MB)感染早期分泌性蛋白MPB70+83的胶体金标记免疫层析试剂条,本研究将构建的重组大肠杆菌p ET30a(+)-MPB70+83/BL21诱导表达,经纯化后免疫小鼠,制备MPB70+83融合蛋白的单克隆抗体(MAb),对MAb标记胶体金后制备检测试纸,并确定其特异性、灵敏度等技术指标。结果显示,获得分子量为39 ku的MPB70+83融合蛋白,经纯化后重组蛋白的纯度>95%,经4次免疫BALB/c小鼠后,最终获得3株阳性杂交瘤细胞株,分别命名为4H6、5A2、4D11,小鼠腹水MAb效价分别达到1∶12800,1∶12800,1∶25600。制备的腹水MAb均经纯化后浓度分别为2.1 mg/m L、1.8 mg/mL、2.5 mg/mL。对杂交瘤细胞经15代培养,MAb均具有良好的稳定性。利用4D11 MAb标记金颗粒,4H6 MAb包被检测线,并对不同培养物人工污染健康牛血清样品进行检测,结果显示,胶体金试纸对人工污染MB培养物的健康牛血清出现阳性反应,对无乳链球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌、副结核杆菌培养物人工污染的健康牛血清的检测均为阴性,最低可以检测到1∶2500倍稀释的MB培养上清。本研究为牛结核分枝杆菌感染的快速检测提供可行技术手段。

牛结核分枝杆菌重组多抗原表位基因的原核表达与鉴定

利用DNAStar对牛结核分枝杆菌的3个主要抗原mpb70、mpb83、esat-6进行预测分析,将预测的抗原指数高的抗原表位经全基因合成后,克隆到表达载体pET28a(+)中,构建重组质粒pET28a-mpb-70-83-esat-6,转化入大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,表达产物经SDS-PAGE鉴定,结果检测到相对分子质量约为21 000的重组蛋白。经NI-NTA纯化重组蛋白后进行Western-blot鉴定,结果显示该重组蛋白可被牛结核分枝杆菌的多克隆抗体识别,表明该蛋白具有良好的反应原性。