猪源D型产毒素多杀性巴氏杆菌toxA基因的克隆与表达

皮肤坏死毒素(Dermonecrotictoxin,DNT)是产毒素多杀性巴氏杆菌(ToxigenicPasteurellamultocida,T+Pm)的主要毒力因子和保护性抗原。以猪源D型T+Pm的基因组DNA为模板,用PCR方法扩增得到了编码DNT的toxA全基因编码序列,共4019bp。将其克隆到pMD18-T载体并测序,结果表明,toxA基因序列与GenBank已报道的5个toxA基因序列的同源性达99.8%以上。将该基因亚克隆到原核表达载体pGEX-KG的GST基因下游,转化BL21(DE3)大肠杆菌,经IPTG诱导表达,获得大小约173000的融合蛋白。Westernblot结果表明,该融合蛋白具有良好的反应原性。动物试验表明,该重组蛋白可以诱导小鼠产生高水平的抗体,并可抵抗致死剂量的天然DNT毒素攻击。

貂源绿脓杆菌流行株toxA基因克隆序列分析及原核表达

为了研究貂源绿脓杆菌流行株toxA基因的遗传变异情况,并将toxA基因进行原核表达,本试验以貂源绿脓杆菌DNA为模板,经PCR扩增表达外毒素A蛋白的toxA基因,约1 917 bp的片段,将产物克隆与pMD-18T载体并测序。结果表明,12株流行株的序列与GenBank中的标准产毒株PA103株和PA01株的遗传关系较近,显示外毒素A毒性的氨基酸均未发生突变,流行株变异不大。将该基因亚克隆到原核表达载体pET32a,转化BL21(DE3)感受态细胞,经不同浓度的IPTG诱导表达,表达产物进行SDS-PAGE与Western Blot鉴定,结果表明,可产生相对分子量约为78 kDa的表达产物,成功地构建了外毒素A蛋白的重组表达系统。

东北虎巴氏杆菌毒力基因toxA的克隆及同源性分析

通过对吉林市江南公园送检东北虎病例的病原分离鉴定,分离出多杀性巴氏杆菌,为进一步加强对该病的流行病学调查,并为准确诊断和治疗该病提供依据,实验对该株巴氏杆菌毒力基因toxA进行了研究。根据巴氏杆菌毒力基因toxA序列设计合成1对引物,以临床分离的虎源巴氏杆菌为模板,通过PCR技术,扩增出toxA基因片段。将长约526bp的toxA目的基因克隆到pGEM-T载体上,通过核苷酸序列测定,结果表明toxA基因序列与发表序列(X51512)的同源性为100%。流行病学调查显示,东北虎巴氏杆菌病的病原可能来自其食物(牛、羊肉等)。因此,在饲养过程中应加强检疫,切断巴氏杆菌病食源性传播途径。

猪源多杀性巴氏杆菌的生物学特性与ToxA基因鉴定

对17株分离自猪萎缩性鼻炎临床症状猪群的多杀性巴氏杆菌（Pasteurella multocida，Pm），进行了生物学特性试验与ToxA基因鉴定。基于Pm对甘露醇、卫茅醇、山梨醇、海藻糖的发酵能力和产生鸟氨酸脱羧酶的特性，鉴定出10株Pm多杀亚种（Pmultocida subsp．multocida）；7株Pm败血亚种（P.multocida subsp．septica）。根据PCR荚膜分型结果．有8株A型，9株D型。针对ToxA基因中的1230 bp片段，采用T1/T4引物，4株Pm分离菌株被确定为产毒多杀性巴氏杆菌（Toxingenic P.multocida，T^＋Pm），占23．53％（4/17）。同时对17株Pm分离株进行药物抗性测定和分析得知，17株Pm对青霉素、先锋霉素V、卡那霉素、庆大霉素、丙氟哌酸、氟哌酸、多黏菌素B和利福平的敏感率均在52．9％～100％，而对链霉素和氯洁霉素均不太敏感。

产毒多杀性巴氏杆菌的生物学试验与ToxA基因鉴定

本试验基于T+Pm产生皮肤坏死毒素的生物学活性,采用豚鼠皮肤坏死试验检测Pm分离物所产毒素的特征并进行病理组织学观察;针对猪萎缩性鼻炎Pm菌株的toxA基因选择不同引物,鉴别T+Pm与T-Pm分离物。针对ToxA基因中的1230bp片段,将分离自有萎缩性鼻炎临床症状猪群的17株多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)进行PCR扩增,其中4株Pm分离菌株确定为产毒多杀性巴氏杆菌(Toxingenic Pasteurella multocida,T+Pm),占23.53%(4/17)。本试验丰富了猪源多杀性巴氏杆菌的基因资源,在猪萎缩性鼻炎的诊断、防制和净化上具有应用价值。

羊源多杀性巴氏杆菌toxA-N基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对羊源多杀性巴氏杆菌toxA-N基因进行克隆、原核表达及纯化,并对表达蛋白toxA-N进行生物信息学分析,为探索羊源多杀性巴氏杆菌毒素基因的相关特性提供参考依据。以羊源多杀性巴氏杆菌基因组为模板,参考GenBank中公布的多杀性巴氏杆菌HN06中toxA基因序列(登录号:CP003313.1)设计引物,通过PCR技术扩增出目的片段,构建重组质粒pET28a(+)-toxA-N,转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达后,经考马斯亮蓝染色及Western blotting鉴定,纯化蛋白并运用生物信息学软件对表达蛋白进行特性分析。结果显示,试验成功扩增出大小为1 515bp的toxA-N基因片段,经BamHⅠ和NotⅠ双酶切得到大小约为5 369和1 515bp两条片段,表明成功构建了pET28a(+)-toxA-N重组质粒,IPTG诱导表达的菌株经考马斯亮蓝染色及Western blotting鉴定后,成功表达出大小约为60ku的toxA-N蛋白;生物信息学分析表明,toxA-N蛋白为包涵体,其分子式为C2635H4002N664O797S17,原子总个数为8 115,消光系数为84 480,不稳定指数为43.50,亲水性平均值为-0.381。在toxA-N蛋白二级结构中,α-螺旋、β-折叠、延伸链和无规则卷曲分别占53.47%、2.77%、11.28%和32.48%,与三级结构预测结果一致。本试验通过对toxA-N基因的初步研究,揭示了多杀性巴氏杆菌毒素的相关特性,对家畜的疾病预防、诊断、治疗具有重要意义。

猪源D型产毒素多杀性巴氏杆菌toxA基因的克隆与表达研究

多杀性巴氏杆菌可以直接引起猪肺疫、禽霍乱、牛出血性败血症、猪萎缩性鼻炎等病症,对养殖业影响非常大。据调查研究显示,皮肤坏死外毒素是产毒素多杀性巴氏杆菌的重要因此和保护性抗原。基于此,重点研究猪源D型产毒素多杀性巴氏杆菌toxA基因克隆与表达。

产毒素多杀性巴氏杆菌菌落双重PCR检测方法的建立

为建立快速特异的PCR方法以及同时检测并区分产毒素与非产毒素多杀性巴氏杆菌,本研究根据GenBank登录的多杀性巴氏杆菌KMT1基因和toxA毒素基因序列,设计合成了2对特异引物。特异性试验表明产毒素多杀性巴氏杆菌C51-6扩增出了460bp和1854bp的2条目的片段,而不产毒素多杀性巴氏杆菌、大肠埃希菌、胸膜肺炎放线杆菌、猪链球菌、支气管败血波氏杆菌、副猪嗜血杆菌和鸡白痢沙门菌的扩增均为阴性;敏感性试验表明该PCR方法能从含450CFU的菌液中扩增出相应的目的片段。同时用豚鼠皮肤坏死试验和小鼠致死试验对该PCR方法进行了验证。

应用巢氏PCR方法快速检测猪鼻拭子样品中产毒素多杀性巴氏杆菌

根据产毒素多杀性巴氏杆菌的toxA基因序列,设计了2对特异性引物,扩增的片段大小分别为864和447 bp,从而建立了一种能直接从猪鼻拭子中快速检测产毒素多杀性巴氏杆菌的巢氏PCR方法。该方法能检出26CFU菌量以上的模板DNA,且不能从猪的其它7种常见病原菌扩增到特异性条带。通过对5个不同地区阳性猪群中采集的146份临床鼻拭子样品进行巢氏PCR检测和细菌分离鉴定,结果2种方法同时为阳性的样品有44份,同时为阴性的样品有97份,另有5份样品只有巢氏PCR检测为阳性,巢氏PCR检测与细菌分离鉴定的符合率为96.58%。试验表明:巢氏PCR方法能快速、灵敏地从猪鼻拭子样品中检出产毒素多杀性巴氏杆菌,适合临床进行大规模病原学检测,具有良好的应用前景。

多杀性巴氏杆菌毒素中保护性抗原肽的筛选

为筛选产毒素多杀性巴氏杆菌(T+Pm)亚单位疫苗的优势保护性抗原,本研究根据多杀性巴氏杆菌毒素(PMT)的结构和功能区将其编码基因toxA分为1个全长片段和7个子片段(N端2个、C端5个),设计相应引物,分别经PCR扩增后克隆至pET-28a载体中构建各重组质粒,分别利用原核表达系统,诱导表达后经SDS-PAGE和western blot检测各重组蛋白的表达情况和反应原性。SDS-PAGE结果显示,正确表达了全长蛋白rPMT,N端rPMT-N1和rPMT-N2,以及C端rPMT-C3~rPMT-C7共8个重组蛋白;各蛋白的表达量占菌体总蛋白的6.29%~33.74%,其中rPMT以可溶性形式表达,rPMT-C5以可溶性和包涵体两种形式表达,其他6个重组蛋白均以包涵体形式表达。Western blot结果显示,8个重组蛋白均具有一定的反应原性,其中PMT C端的重组蛋白rPMT-C3、rPMT-C4、rPMT-C6和rPMT-C7的反应原性较强。因此,分别制备上述PMT C端4个重组蛋白的ISA 201佐剂疫苗,分别对小鼠进行2次免疫,并分别在小鼠首免前和二免后14 d采血、分离血清,通过rPMT-ELISA方法检测各组小鼠的抗体水平;分别以4个不同致死剂量(LD100)的天然PMT对各组小鼠进行腹腔攻毒,统计各重组蛋白制备的亚单位疫苗对小鼠的攻毒保护率。rPMT-ELISA结果显示,二免后各重组蛋白免疫组小鼠的几何平均抗体效价分别为1∶445、1∶37、1∶73和1∶256。攻毒试验结果显示,ISA201佐剂对照组和PBS对照组小鼠均于攻毒后24 h内全部死亡;rPMT-C6疫苗的保护效力最强,4个攻毒剂量对小鼠的免疫保护率均为100%(4/4);其次是rPMT-C7疫苗,除最高剂量(56 LD100)攻毒组死亡1只小鼠外,其他组小鼠均全部存活;rPMT-C3和rPMT-C4疫苗的保护力较弱,在3 LD100和15 LD100攻毒剂量时对小鼠的保护率均为100%,在30 LD100和56 LD100攻毒剂量时对小鼠的保护率分别为25%(1/4)和0。本研究经原核系统表达了PMT全长片段及7个子片段(N端2个、C端5个),首次证实PMT C端重组蛋白rPMT-C6和rPMT-C7具有作为亚单位疫苗保护性抗原的潜力,该结果为T+Pm亚单位疫苗的研发提供了参考依据。

猪D型产毒素多杀性巴氏杆菌毒素分段基因的原核表达

根据GenBank已发表的产毒素多杀性巴氏杆菌(T+Pm)toxA基因序列(AF240778)设计1对引物,从猪源D型T+Pm中扩增出toxA基因片段(3858 bp),再根据toxA基因序列设计3对引物,分别扩增出ZQ(1084 bp)、ZH(1092 bp)、HM(906 bp)3个分段基因,将其克隆至原核表达载体pET32a,转入大肠杆菌BL21中进行融合表达。经SDS-PAGE和West-ern blotting检测分析,发现ZQ、HM基因的表达产物以包涵体形式存在,大小分别为75、50 kDa,ZH基因不表达。动物试验结果表明,HM重组蛋白具有良好的免疫原性、反应原性及一定的生物学活性,而ZQ重组蛋白没有免疫原性、反应原性及生物学活性。通过间接ELISA的方法检测抗毒素的阳性猪血清,结果表明,HM重组蛋白较天然蛋白具有更高的特异性。

猪源D型产毒素多杀性巴氏杆菌毒素基因的原核表达

参照GenBank收录的产毒素多杀性巴氏杆菌toxA基因序列(AF240778),设计一对引物,从猪源D型产毒素多杀性巴氏杆菌中扩增出toxA编码区3 858 bp的片段,将其克隆至原核表达载体PET-32a,转入大肠埃希菌BL21(DE3)中进行融合表达多杀性巴氏杆菌毒素。SDS-PAGE和Western blot分析证实,该表达产物以包涵体形式存在,大小约175 ku。动物试验结果表明,重组蛋白具有良好的免疫原性、反应原性及一定的生物学活性。通过间接ELISA方法检测抗毒素的猪阳性血清,表达重组蛋白较天然蛋白具有更高的特异性,为多杀性巴氏杆菌毒素进一步应用奠定了基础。

泛耐药铜绿假单胞菌β-内酰胺酶与外毒素基因研究

目的调查一组分离自浙江省某市级医院的泛耐药铜绿假单胞菌中β-内酰胺酶基因和外毒素toxA基因,以了解该组菌株的产β-内酰胺酶与外毒素状况。方法收集2010年1-12月分离浙江省某市级医院住院患者痰标本分离到的泛耐药铜绿假单胞菌共25株,用聚合酶链反应(PCR)及序列分析的方法分析23种β-内酰胺酶基因和外毒素toxA基因。结果 25株泛耐药铜绿假单胞菌有blaGES、blaVIM、toxA3种基因检出阳性,阳性率分别为80.0%、20.0%、100.0%。结论产blaGES与blaVIMβ-内酰胺酶和携带外毒素toxA基因是本组菌株的主要特征,其中产blaGES与blaVIMβ-内酰胺酶基因是本组菌株对β-内酰胺类药物耐药的原因。