猪传染性胸膜肺炎放线杆菌ApxⅣ毒素基因的克隆与表达

以猪传染性胸膜肺炎放线杆菌(APP)血清2型标准菌株基因组DNA为模板,用PCR方法扩增ApxⅣ毒素基因特异片段1.5 kb左右,将PCR产物纯化后与pMD18-T连接并测序,结果该片段的碱基序列与GenBank中标准株序列的同源性为98%。随后将该片段亚克隆到原核表达载体pET-28a(+)的多克隆位点,经鉴定后得到重组质粒pET-ApxⅣ,将此重组质粒转化到受体菌BL21-DL3中,并用诱导剂乳糖进行诱导表达,5 h后表达达到高峰。经12%SDS-PAGE电泳检测,表达得到的融合蛋白约为61 000。经Western blotting分析,表达蛋白能与APP阳性血清发生特异性反应,而与阴性血清不反应。

猪胸膜肺炎放线杆菌ApxⅣA2.5kb基因片段的分子克隆及其表达

以猪传染性胸膜肺炎放线杆菌血清1型国内分离株721株基因组DNA为模板,用PCR方法扩增出ApxⅣA基因2.5kb特异片段,将其克隆于pMD18T中,经酶切鉴定筛选重组质粒后进行核苷酸序列测定,并与GenBank中登录的血清1型ApxⅣA(AX002405)基因进行比较,结果显示核苷酸同源性为99.5%。将该片段亚克隆到原核表达载体pGEX6P1的EcoRⅠ/SalⅠ位点,成功地构建了重组表达载体pGEXapxⅣA,并转化大肠埃希氏菌BL21,获得了表达。SDSPAGE检测结果显示,表达的融合蛋白分子质量约为117ku,与预期片段大小相符;Westernblotting分析证实,该融合蛋白具有免疫学活性。

猪胸膜肺炎放线杆菌新疆株的分离鉴定及ApxⅣA基因的克隆与序列分析

从新疆北疆4个规模化猪场的20份发病猪病料中分离到1株细菌。经形态染色镜检、培养特性、生化特性和部分生物学特性试验鉴定为猪胸膜肺炎放线杆菌。根据猪胸膜肺炎放线杆菌ⅣA毒素基因特异性引物进行PCR扩增,得到1条与预期大小一致的2427bp的条带,将PCR产物纯化后克隆至pMD19-T载体上并测序。结果表明,该片段的碱基序列与GenBank中参考序列的同源性为98%,并与三株标准株比较,同源性分别为98.23%、99.46%和98.06%。

猪胸膜肺炎放线杆菌ApxⅣA基因的克隆和表达

为了研究猪胸膜肺炎放线杆菌溶血素(Apx)ⅣA基因的原核表达,试验采用PCR方法扩增到目的片段,并将该片段连接到pMD18-T载体中,经PCR和限制性酶切鉴定后,在T4 DNA连接酶的作用下将目的片段与pET28a连接。结果表明:ApxⅣA基因测序结果与GenBank中公布的核苷酸序列的同源性达100%,说明已成功构建猪胸膜肺炎放线杆菌ApxⅣ-pET28a原核表达质粒;表达质粒经IPTG诱导成功表达了36 ku的ApxⅣA原核蛋白。

猪胸膜肺炎放线杆菌四川株的分离鉴定及猪体内APXⅣA毒素基因的PCR检测

从四川省某猪场分离到1株细菌,经培养特性、形态观察、生化试验、PCR检测及动物回归试验等鉴定为猪胸膜肺炎放线杆菌。PCR检测毒素基因APXⅣA在体内的分布,从活猪血液中检测到APXⅣA毒素基因片段。感染猪自然死亡后,从不同脏器的检出率来看,肺和扁桃体APXⅣA基因检出率最高,其次为心脏、心血、气管分泌物、肠系膜淋巴结,肾脏、脾脏未检出APXⅣA基因。

胸膜肺炎放线杆菌APXⅣ部分基因片段的表达及纯化

参照GenBank中已发表的ApxⅣ基因序列,以自行分离的AppDNA为模板,利用PCR方法扩增出ApxⅣ3’端,大小为552bp的保守基因序列。将PCR产物克隆到pMD18-T Simple Vector中,获得重组质粒pMD-ApxⅣ,对其重组质粒pMD-ApxⅣ进行BamHI、HindIII双酶切,并将酶切产物克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,构建了重组表达质粒pET-ApxⅣ。将表达质粒转化至大肠杆菌BL21中,用IPTG诱导表达,通过SDS-PAGE和Western blot分析,结果表明pET-ApxⅣ在BL21中成功表达,并能被App阳性血清所识别,具有良好的免疫原性。表达蛋白的分子质量约为39.5KDa。利用HiTrapFFcrude columns将表达的蛋白进行了纯化。

猪传染性胸膜肺炎放线杆菌血清5a型ApxⅣA全基因的序列测序及其分子特征

根据GenBank上公布的猪传染性胸膜肺炎放线杆菌(APP)血清型1型和血清型3型ApxⅣA基因全序列,设计了7对引物,对APP血清5a型毒株263株ApxⅣA基因全序列进行了分段PCR扩增和克隆。序列测定结果表明:该基因核酸序列全长5856 bp,比GenBank上公布的血清1型和3型的相应基因核酸序列分别长438 bp和1287 bp,与其核酸和氨基酸序列同源率均分别为95.5%和87.6%;与GenBank刚公布的血清5b型毒株L20株的核酸和氨基酸序列的同源性均为98.2%。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白具有较强的亲水性,共有66个抗原决定簇,存在较多的可能性功能位点。

检测猪胸膜肺炎放线杆菌ApxⅣ抗体乳胶凝集试验方法的建立

采用Ni-NTA His.Bind方法纯化pET-28a-ApxⅣ2表达蛋白,以羧化乳胶为载体,经化学交联法致敏乳胶,对致敏条件优化后进行质量检测。结果显示,在pH 4.7的PBS缓冲液中,乳胶浓度为2%、蛋白质量浓度为1.5g/L,偶联8h后制备的致敏乳胶凝集反应最好,致敏乳胶抗原无自凝现象;与副猪嗜血杆菌、猪瘟病毒、猪伪狂犬病病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒、大肠杆菌和多杀性巴氏杆菌阳性血清不发生凝集;批内重复、批间重复试验很稳定;阳性血清敏感性可达1∶32。对比试验中与ELISA方法的符合率为80%,2种方法检测的结果基本相符。结果表明,试验初步建立了检测猪胸膜肺炎放线杆菌ApxⅣ毒素抗体的乳胶凝集方法,为猪传染性胸膜肺炎的快速诊断提供了技术支撑。

猪胸膜肺炎放线杆菌ApxⅣ N端基因的克隆、抗原表位的分析及表达

参照猪胸膜肺炎放线杆菌(APP)ApxⅣ基因序列(AF021919),从临床分离株2009JH扩增出1段2 427bp的序列,应用DNAstar等软件进行了序列分析和抗原表位的预测,利用PCR扩增了包含预测抗原位点的3个片段,ApxⅣ1(1～1 503bp)、ApxⅣ2(1 051～2 427bp)、ApxⅣ3(1 051～1 503bp),并构建了原核表达载体pET-ApxⅣ1,pET-ApxⅣ2,pET-ApxⅣ3。将重组表达质粒转入E.coli BL21,经IPTG诱导表达,进行SDS-PAGE电泳分析及Western blot检测。结果显示,2009JH分离株ApxⅣN端序列与参考序列(AF021919)的同源性为98.00%,与血清1型、2型和7型的同源性分别为98.23%,99.46%,98.06%。3个片段的重组质粒分别诱导表达出相对分子质量为55 000,50 000,20 000的蛋白,Western blot检测显示除20 000蛋白未检测到特异性条带外,其余有很好的反应原性。

猪胸膜肺炎放线杆菌apx Ⅳ表达蛋白单克隆抗体的制备

将APP apx Ⅳ N端基因克隆于pET-28a载体中,转化大肠杆菌,并进行诱导表达。收获融合表达的apx Ⅳ蛋白,按50μg/只的剂量与等量弗氏佐剂乳化后,经腹腔接种BALB/C小鼠,免疫3次后,取其脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞进行融合,用apxⅣ表达蛋白作为包被抗原,通过间接ELISA方法筛选阳性克隆,获得了3株能稳定分泌抗apx Ⅳ蛋白抗体的杂交瘤细胞株,命名为4H3,1D11和4C1。亚型鉴定结果显示,3株单克隆抗体为IgG1型。经Western blot分析证实,3株杂交瘤细胞上清液能与apxⅣ表达蛋白特异反应。本研究获得的融合蛋白单克隆抗体为今后建立该菌的免疫胶体金诊断技术,分析apxⅣ蛋白的抗原表位等提供有益价值。

胸膜肺炎放线杆菌抗体ApxⅣ-Dot-PPA-ELISA检测方法的建立

本研究构建了胸膜肺炎放线杆菌溶血外毒素ⅣA(ApxⅣA)的原核表达质粒pET-28a(+)-ApxⅣ,并在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达出分子质量约为48ku的ApxⅣ蛋白,经Western-blot分析表明该重组ApxⅣ蛋白具有反应原性。试验进一步用纯化的重组ApxⅣ蛋白作为抗原,建立了胸膜肺炎放线杆菌抗体的Dot-PPA-ELISA检测方法,该方法诊断膜片上点样ApxⅣ抗原质量为0.737μg,该方法检测灵敏度高,可检测到胸膜肺炎放线杆菌标准阳性血清IgG的最低含量为8.374×10-9 g;检测特异性好,不与副猪嗜血杆菌、大肠杆菌、猪链球菌2型、多杀性巴氏杆菌、日本脑炎病毒的阳性血清发生交叉反应。应用建立的诊断方法对446份临床血清样品进行检测,胸膜肺炎放线杆菌抗体的阳性检出率为25.37%。结果表明,该方法具有操作方便、灵敏、结果易于判读等优点,可应用于猪场猪传染性胸膜肺炎的血清学诊断。

胸膜肺炎放线杆菌ApxⅠ、ApxⅢ和ApxⅣ的截短表达及免疫反应性鉴定

为了制备胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae,APP)亚单位疫苗和建立配套的鉴别诊断方法,在蛋白抗原性和亲疏水性分析的基础上,设计了针对溶血外毒素(Apx)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ截短蛋白的基因扩增引物,以实验室保存的血清2型和血清5型菌株基因组DNA作为模板进行特异性基因片段扩增,分别将目的片段克隆至原核表达载体pColdI后转化入Rosetta感受态细胞,通过1 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,应用小鼠抗6×His组氨酸单克隆抗体和猪多抗对表达的重组蛋白上清进行Western blot分析。结果表明:PCR扩增产物与预期大小相符,通过酶切鉴定和测序证明成功构建了重组表达质粒pColdI-tApxⅠ、pColdI-tApxⅢ和pColdI-tApxⅣ。诱导表达的蛋白分子量分别为63、50和54 kDa,大小符合预期,可以稳定表达可溶性蛋白。Western blot显示表达的蛋白具有良好的免疫反应性。该试验的成功开展将为制备APP亚单位疫苗和建立配套的鉴别诊断方法奠定基础。

猪胸膜肺炎放线杆菌ApxIVA基因特异片段的克隆和表达

以猪胸膜肺炎放线杆菌的血清7型国内分离株25＿4株基因组DNA为模板,PCR方法扩增apxIVA特异片段,PCR产物经纯化后与载体PMD18＿T进行连接、转化,经酶切及序列分析鉴定后,亚克隆到原核表达载体pGEX＿6P＿1中,构建成重组表达质粒pGEX＿apxIVA,转入到大肠杆菌BL21中,以IPTG进行诱导,进行SDS＿PAGE电泳。结果表明,25＿4株apxIVAgene与基因库中标准7型apxIVAgene同源性达97%,所表达的融合蛋白相对分子量为44kD,与实际预测相符。apxIVA毒素特异片段的成功表达为猪胸膜肺炎放线杆菌病的诊断打下基础。

抗猪胸膜肺炎放线杆菌ApxIV毒素单克隆抗体的制备及初步应用

据猪胸膜肺炎放线杆菌（Actinobacillus pleuropneumoniae,App）apxⅣ毒素基因5′端的保守区域设计一对特异性引物,应用PCR方法扩增出致病性App1~12血清型菌株的保守5′端序列片段,构建的重组质粒pETapxⅣN经IPTG诱导表达出分子量大小为35.3kDa的可溶性重组蛋白。以亲和层析试剂盒纯化的重组蛋白免疫BALB/c小鼠制备抗ApxⅣ毒素单克隆抗体（McAb）。以间接ELISA法筛选到两株分泌稳定、抗体亚类均为IgGl的杂交瘤细胞5B7和5C11,其培养上清和小鼠腹水抗体效价分别为1∶64、1∶128和1∶64 000、1∶128 000.两株单抗与临床猪瘟病毒、猪圆环病毒、猪呼吸道繁殖障碍综合征病毒、猪黄、白痢产肠毒素大肠杆菌和猪肺疫多杀性巴氏杆菌感染阳性血清均不发生交叉反应,显示出良好的特异性.竞争性结合试验表明两株单抗识别不同的抗原结合表位.以（NH4）2SO4盐析法纯化的5C11小鼠腹水单抗包被酶标板,生物素标记纯化的5B7单抗建立了检测ApxⅣ毒素的双抗体夹心ELISA法,其包被单抗最佳工作浓度为4μg/ml,生物素标记单抗最佳工作浓度为0.8μg/mL,对重组表达ApxⅣ毒素（rApxⅣ）的最低检出量为60pg/mL。从10份临床病猪血清样本中检出6份ApxⅣ毒素阳性,与细菌分离鉴定和PCR结果相符合,结果表明此法可用于App感染的临床诊断。

猪胸膜肺炎放线杆菌的分离鉴定、毒力基因检测及药敏试验

2015年3月,江西省上饶市万年县某规模化养猪场部分肥猪出现体温升高、呼吸困难、咳嗽等症状,部分发病猪出现死亡,病死率为35%,疑似猪传染性胸膜肺炎放线杆菌感染。用TSA及鲜血培养基进行了胸膜肺炎放线杆菌的分离和纯化,经培养特性、染色镜检、生化试验及16SrDNA PCR鉴定等证明了分离菌为生物Ⅰ型胸膜肺炎放线杆菌。毒力基因检测表明该菌具有ApxⅣ毒力基因。药敏试验结果显示,分离菌对头孢哌酮、诺氟沙星高度敏感,对青霉素G耐药。

猪传染性胸膜肺炎放线杆菌PCR检测试剂盒的研制

根据GenBank中猪传染性胸膜肺炎放线杆菌apxⅣA基因序列,设计了1对引物,通过对PCR反应条件进行优化,研制了检测猪传染性胸膜肺炎放线杆菌的PCR试剂盒。该试剂盒扩增的阳性条带为600 bp,特异性与敏感性结果显示,该PCR检测试剂盒的最低核酸检测量为50 CFU/mL,而对金黄色葡萄球菌、链球菌、多杀性巴氏杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、副猪嗜血杆菌、大肠杆菌的扩增结果均为阴性。-20℃至少可保存12个月,且重复性良好。应用该PCR试剂盒对41份临床样本进行了检测,其PCR检测结果与细菌学检测结果相一致。结果表明,猪传染性胸膜肺炎放线杆菌PCR检测试剂盒能够对APP临床样品进行快捷、灵敏、准确的检测。

猪胸膜肺炎放线杆菌致病性生物Ⅰ型PCR诊断方法的建立

根据已发表的猪胸膜肺炎放线杆菌（APP）apxⅣ毒素基因序列的保守区域设计1对特异性引物，建立检测致病性APP1～12血清型标准菌株的PCR方法。在双盲试验中，血清1型（2株）、3型、5型和7型临床分离株与致病性APP1～12血清型标准菌株一样，均能扩增出预期大小为876bp的apxⅣ片段，可检出最低活菌数为2×10^2cfu·mL^-1，最低检出DNA含量为9pg·μL。检测疑似传染性胸膜肺炎感染猪的10份病变肺组织样品，阳性6份，与细菌分离鉴定结果一致。而副猪嗜血杆菌1～15型（缺失8型）、猪放线杆菌、猪源多杀性巴氏杆菌、猪霍乱沙门氏菌、奇异变形杆菌、猪源支气管败血波氏菌、猪丹毒杆菌的PCR检测结果都为阴性。结果表明：该PCR方法可用于致病性APP生物Ⅰ型的快速特异性检测和诊断。

猪胸膜肺炎放线杆菌半套式PCR检测方法的建立及应用

根据1型胸膜肺炎放线杆菌apxⅣA基因3′端序列设计3条引物,建立了检测猪胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae,APP)的半套式PCR方法。筛选了该方法的最佳反应条件,并采用该方法进行临诊检测,比较了不同处理临床样品的检测结果。结果表明,该方法能检测出所有供试血清型APP,不能从猪上呼吸道常见细菌基因组DNA中扩增出条带,特异性好;最低DNA检出量为16.5 fg,其灵敏性是常规PCR方法的1 000倍;重复性试验结果表明,该方法稳定可靠。应用半套式PCR方法检测临床样品,检出率显著高于细菌分离鉴定;样品保存方法和核酸抽提方法能影响阳性样品的检出率。

猪胸膜肺炎放线杆菌溶血外毒素研究进展

从分子质量、基因结构及致病机理等方面概述了猪传染性胸膜肺炎放线杆菌溶血外毒素ApxⅠ,ApxⅡ,ApxⅢ和ApxⅣ的基本特点和研究进展。比较并归纳了这4种溶血外毒素的异同点及在15种血清型中存在的特点。

胸膜肺炎放线杆菌Apx Ⅳ与多杀性巴氏杆菌OmpH基因的表位筛选及真核表达载体的构建

为构建一种安全有效的传染性胸膜肺炎放线杆菌(APP)与多杀性巴氏杆菌二联亚单位疫苗,通过在线生物软件对APP的外毒素ApxⅣ与Pm的外膜蛋白H(OmpH)基因进行T细胞和B细胞表位筛选;将筛选的优势抗原表位序列通过连接肽连接后,构建新肽段(命名为New),并利用在线生物信息软件对其进行分析;分别将ApxⅣ、OmpH和New基因序列通过同源重组的方法构建至真核表达载体GV658,通过双酶切验证目的基因的大小;将新构建的3种重组质粒转染HEK293细胞,CCK-8试验评估其对细胞的安全性;RT-PCR和Western blot验证外源基因蛋白的转录和表达情况;免疫荧光(IFA)验证重组质粒中外源基因蛋白在细胞中的免疫定位。结果显示,New肽段具有较好的免疫源性,所构建的重组质粒GV658-ApxⅣ、GV658-OmpH和GV658-New双酶切结果与目的基因大小相符,可转染HEK293细胞并成功表达,且对HEK293细胞无明显损伤作用。本研究所构建的3种质粒等比混合,可用于制备APP与Pm二联亚单位疫苗。