猪流行性腹泻病毒截短M基因克隆、生物信息学分析及其截短片段表达

【目的】 探索猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)截短M蛋白的序列结构特征与原核表达情况。【方法】 根据已公布的PEDV M基因序列设计1对特异性引物,以从阳性病料提取的RNA为模板,通过RT-PCR扩增并克隆PEDV截短的M基因(rM),应用在线生物信息学软件预测rM蛋白的结构特征。将得到的截短的M基因克隆至原核表达载体pET-28a(+)中,构建原核表达质粒pET-28a-rM,将鉴定正确的pET-28a-rM转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,成功构建重组菌株BL21(pET-28a-rM),并对重组菌株进行IPTG诱导表达,优化重组蛋白的表达条件,重组蛋白经亲和层析纯化后进行SDS-PAGE及Western blotting检测,同时应用重组蛋白制备兔抗rM多克隆抗体。【结果】 试验克隆得到大小为366 bp的截短的M基因,重组蛋白由121个氨基酸组成,预测蛋白分子质量大小约为12.8 ku。该蛋白的二级结构由无规则卷曲、延伸链、β-转角和α-螺旋组成,占比分别为48.76%、33.88%、9.09%和8.26%。该蛋白不含信号肽,但有跨膜区,包含21个磷酸化位点。SDS-PAGE结果显示,重组蛋白大小约为15 ku,以包涵体蛋白形式存在,在37 ℃、1 mmol/L IPTG诱导12 h时蛋白的表达量最高。Western blotting检测结果表明,重组蛋白与PEDV阳性血清具有较好的反应原性,纯化的重组蛋白免疫新西兰大白兔获得的高免血清效价高于1∶51 200。【结论】 本研究成功克隆PEDV 截短的M基因,对rM蛋白进行了生物信息学分析,获得了高纯度的rM蛋白,为猪流行性腹泻治疗及检测用生物制品的开发奠定了基础。     

猪源化抗PEDV单链抗体基因的构建及其在大肠杆菌中的表达

通过BL21(DE3)原核表达系统制备抗猪流行性腹泻病毒(PEDV)猪源化单链抗体scFv-Fc。提取抗PEDV杂交瘤细胞2D1的总RNA,通过反转录与SOE-PCR方法获得单链抗体scFv基因,同时提取猪脾脏组织的总RNA,RT-PCR获得猪免疫球蛋白恒定区Fc基因。通过SOE-PCR方法将scFv与Fc连接获得猪源性单链抗体scFv-Fc融合基因,构建重组质粒pET-28a-scFv-Fc,将该重组质粒转入BL21(DE3)原核表达菌进行诱导表达,SDS-PAGE分析及Western blot检测融合蛋白的特异性,再对表达蛋白进行纯化和复性,通过间接ELISA鉴定融合蛋白与PEDV的结合活性。结果显示,插入pET-28a载体的scFv-Fc序列长度1 128bp,抗PEDV猪源化单链抗体的相对分子质量为45 800,重组蛋白具有较高的特异性。本研究成功构建了pET-28a-scFv-Fc原核表达系统,重组蛋白具有较高的免疫反应性,为PEDV重组抗体的研究奠定理论基础。     

猪流行性腹泻病毒CH-HuN1301株N基因重组表达载体的构建及稳定表达细胞系的建立

本研究旨在建立猪流行性腹泻病毒（porcine epidemic diarrhea virus,PEDV） CH-HuN1301株N蛋白稳定表达细胞系。采用RT-PCR扩增PEDV新流行毒株CH-HuN1301株N基因,分别克隆至原核表达载体pET28a和真核表达载体pEGFP-C1构建重组表达载体,所测定的序列采用Mega 5.0软件进行进化分析。将原核表达的N蛋白免疫家兔制备多克隆抗体,重组真核表达载体pEGFP-PEDV-N转染HEK293细胞,经用G418筛选获得稳定的表达细胞系。荧光倒置显微镜观察细胞荧光,免疫过氧化物酶单层细胞染色法（IPMA）检测N蛋白的表达。结果表明,PEDV HuN1301-14毒株N基因大小为1 323 bp,原核表达重组N蛋白分子质量约60 ku,其多克隆抗体与PEDV呈特异性反应,荧光倒置显微镜观察和IPMA检测结果显示N蛋白在HEK293细胞中稳定表达。该细胞系的建立为进一步研究PEDV的诊断方法提供了基础材料。     

猪流行性腹泻病毒S蛋白原核表达及多克隆抗体的制备与鉴定

【目的】 探索猪流行性腹泻病毒（Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV） S蛋白的结构和功能,为建立PEDV感染的诊断方法和疫苗开发提供理论依据。【方法】 以PEDV经典CV777株为模板,通过PCR扩增获得S、S1基因片段;PCR扩增产物分别克隆pET-30a （+）原核表达载体和pFLAG-CMV-3真核表达载体,构建原核表达质粒pET-30a-PEDV-S和真核表达质粒pFLAG-CMV-3-PEDV-S1;将pET-30a-PEDV-S转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞,IPTG诱导表达PEDV-S重组蛋白,通过变性、复性、浓缩纯化重组蛋白并进行Western blotting检测;将PEDV-S重组蛋白免疫C57BL小鼠制备多克隆抗体,获得的多克隆抗体经间接免疫荧光试验（IFA）检测特异性,通过间接ELISA法检测多克隆抗体效价;将pFLAG-CMV-3-PEDV-S1转染至HEK293T细胞,以制备的多克隆抗体为一抗,经IFA测定PEDV-S1蛋白的抗原性和多克隆抗体的反应性。【结果】 成功克隆出PEDV S和S1基因,构建了可表达PEDV-S重组蛋白的原核表达质粒和在HEK293T细胞中高效表达S1蛋白的真核表达质粒;PEDV-S重组蛋白在IPTG为0.5 mmol/L、16 ℃诱导8 h条件下可获得最高表达量,主要以包涵体形式存在;Western blotting结果显示,PEDV-S重组蛋白成功表达;ELISA检测结果显示,制备的多克隆抗体效价达1：3 280 500;IFA结果显示,多克隆抗体有良好的特异性,可特异性识别PEDV-S和PEDV-S1蛋白。【结论】 本研究获得了PEDV-S重组蛋白,并成功表达S1蛋白,制备出PEDV-S蛋白多克隆抗体,为研究S蛋白的结构和功能提供了条件,为揭示PEDV致病机制奠定了基础。     

PEDV分离株S1基因的重组杆状病毒真核表达

为了研究猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)分离株(PEDV/LA/2014/02)纤突蛋白(S1)的真核表达及其反应原性,本研究利用杆状病毒真核表达系统表达出重组His-PEDV-S1蛋白。利用在线软件分析PEDV S1基因在sf9细胞内的稀有密码子,经优化密码子后的基因进行人工合成,合成后的PEDV S1基因被克隆至杆状病毒的穿梭载体(pFastBac HT A)中,转化大肠杆菌DH10Bac感受态细胞进行重组,PCR方法验证后将重组成功的杆状病毒基因组转染sf9细胞,获得包装成功的杆状病毒,该病毒进一步接种sf9细胞,显微镜观察重组病毒引起的细胞病变,RT-PCR方法验证PEDV S1基因的mRNA表达水平,SDS-PAGE、Western blotting方法验证重组PEDV S1蛋白的表达及其反应原性。结果显示,试验成功构建了重组穿梭质粒pFastBac HT A-PEDV-S1(pSL598),成功包装表达了PEDV S1的重组杆状病毒,重组杆状病毒能使sf9细胞出现细胞变大、胞内有空泡等典型病变,PEDV S1基因的mRNA获得表达,重组蛋白His-PEDV-S1在sf9细胞中得到表达,蛋白质大小为83 ku左右,主要存在于细胞沉淀中,表达的重组蛋白能与小鼠抗His抗体和猪抗PEDV阳性血清反应,说明该蛋白具有较好的反应原性。本研究为研制PEDV新流行毒株新型亚单位疫苗和防控该毒株的流行提供了材料。     

PEDV分离株S1基因的重组杆状病毒真核表达

为了研究猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)分离株(PEDV/LA/2014/02)纤突蛋白(S1)的真核表达及其反应原性,本研究利用杆状病毒真核表达系统表达出重组His-PEDV-S1蛋白。利用在线软件分析PEDV S1基因在sf9细胞内的稀有密码子,经优化密码子后的基因进行人工合成,合成后的PEDV S1基因被克隆至杆状病毒的穿梭载体(pFastBac HT A)中,转化大肠杆菌DH10Bac感受态细胞进行重组,PCR方法验证后将重组成功的杆状病毒基因组转染sf9细胞,获得包装成功的杆状病毒,该病毒进一步接种sf9细胞,显微镜观察重组病毒引起的细胞病变,RT-PCR方法验证PEDV S1基因的mRNA表达水平,SDS-PAGE、Western blotting方法验证重组PEDV S1蛋白的表达及其反应原性。结果显示,试验成功构建了重组穿梭质粒pFastBac HT A-PEDV-S1(pSL598),成功包装表达了PEDV S1的重组杆状病毒,重组杆状病毒能使sf9细胞出现细胞变大、胞内有空泡等典型病变,PEDV S1基因的mRNA获得表达,重组蛋白His-PEDV-S1在sf9细胞中得到表达,蛋白质大小为83 ku左右,主要存在于细胞沉淀中,表达的重组蛋白能与小鼠抗His抗体和猪抗PEDV阳性血清反应,说明该蛋白具有较好的反应原性。本研究为研制PEDV新流行毒株新型亚单位疫苗和防控该毒株的流行提供了材料。     

猪流行性腹泻病毒CH/GX/2015/750A株S2蛋白的原核表达及抗原性分析

本研究旨在了解猪流行性腹泻病毒（PEDV）S2蛋白的抗原性,为下一步诊断试剂盒及亚单位疫苗的研究奠定基础。试验通过反转录PCR的方法扩增PEDV CH/GX/2015/750A株S2基因部分片段（S2A）,将其克隆后插入原核表达载体pET-32a（+）中,构建原核表达质粒pET32a-S2A。将原核表达质粒转化入大肠杆菌BL21感受态细胞中,IPTG诱导表达重组蛋白,Ni柱亲和层析法纯化重组蛋白,Western blotting检测重组蛋白S2A的反应原性。纯化复性的重组蛋白S2A免疫昆明小鼠制备多克隆抗体,用间接ELISA法检测获得的多克隆抗体效价,间接免疫荧光法验证制备的多克隆抗体的特异性。结果显示,重组S2A蛋白在IPTG终浓度为0.2 mmol/L时,37 ℃诱导表达3 h可获得最高表达量,该重组蛋白主要以包涵体的形式存在;Western blotting结果显示,纯化复性后的重组蛋白S2A能够与PEDV阳性血清发生特异性结合,具有良好的反应原性。制备的多克隆抗体效价可达1：32 000,间接免疫荧光结果表明,制备的多克隆抗体能够特异性识别和结合PEDV。结果表明,PEDV S2A蛋白具有良好的抗原性,可作为诊断试剂盒或亚单位疫苗的候选抗原。     

猪流行性腹泻病毒S1蛋白表达及反应原性分析

为了获得反应原性较好的猪流行性腹泻病毒(PEDV)S1蛋白,利用原核表达系统对S1基因(60~845 bp)进行扩增并构建原核表达质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3),以1 mmol/L IPTG诱导表达4 h,进行SDS-PAGE和Western blot分析。结果显示:成功构建了pET-30A-S1质粒,重组蛋白得到了表达且具有良好的反应原性,能够被兔PEDV多抗血清识别。本研究为进一步建立ELISA检测方法和亚单位疫苗的研制奠定了物质基础。     

猪流行性腹泻病毒流行毒株S1蛋白的原核表达与鉴定

为了获得具有良好活性的猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)流行毒株重组蛋白,试验采用PCR扩增、克隆、诱导表达、Western-blot检测、间接ELISA等方法对PEDV流行毒株S1蛋白的主要抗原区域进行了原核表达、鉴定与初步应用研究。结果表明:经PCR扩增得到大小为1 095 bp的S1蛋白主要抗原区域基因;将目的片段定向克隆至pET-30a原核表达载体中,经IPTG诱导获得大小为48. 0 ku的重组蛋白; Western-blot检测显示,重组蛋白可与PEDV阳性血清发生特异性反应;用以重组蛋白为包被抗原初步建立的PEDV抗体间接ELISA方法检测PEDV感染猪场,其阳性感染率达98. 52%,无PEDV免疫史和感染史猪场的阳性感染率为0。说明试验获得了具有良好生物学活性的PEDV流行毒株重组蛋白。     

猪流行性腹泻病毒COE蛋白原核表达及其反应原性的初步鉴定

为了研究猪流行性腹泻病毒(PEDV)的优势抗原表位COE可溶性原核表达及其反应原性,试验采用RT-PCR方法扩增出COE基因,将其克隆至原核表达载体p MAL-C5X上,构建重组质粒p MAL-C5X-COE,经测序鉴定正确后转化Rosetta感受态细胞,并进行IPTG诱导表达和Westernblot验证。结果表明:重组菌p MAL-C5X-COE表达的融合蛋白MBP-COE的分子质量约为57 ku,优化的诱导条件为IPTG浓度0.8 mmol/L、诱导时间4 h,诱导温度30℃,重组蛋白以可溶性蛋白形式存在于菌体中,融合蛋白与兔抗PEDV多克隆抗血清发生特异的免疫印迹反应。说明原核表达的COE融合蛋白可溶且具有良好的反应原性。     

Prokaryotic Expression of Partial N Gene Fragment of Porcine Epidemic Diarrhea Virus and Reactionogenicity Analysis of the Expressed Protein

This experiment was aimed to study the antigenicity of prokaryotic expression of the N gene fragment of porcine epidemic diarrhea virus (PEDV),and lay a foundation for establishing an indirect ELISA method of PEDV.The N gene segment was amplified by RT-PCR,then the recombinant plasmid with the vector pET-30a(+) was constructed,which was induced by 0.5 mmol/L IPTG at 37 ℃ for 4 h.Furthermore,the expressed product was analyzed by SDS-PAGE and Western blotting.Sequencing results proved that recombinant plasmid was correctly constructed.The result showed that the PEDV polyclonal antibody could specifically bind to PEDV N protein,which indicated that the recombinant fusion protein had excellent immunogenicity.A prokaryotic expression vector for the fragment of N protein was successfully constructed in this study,which laid a foundation for the development of diagnosis of PEDV.     

猪流行性腹泻病毒S2基因B细胞表位嵌入型S-层蛋白在副干酪乳杆菌中的表达与鉴定

【目的】构建新型猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)乳酸菌活菌疫苗载体。【方法】应用DNA重组技术将嗜酸乳杆菌S-层蛋白(SLP)基因及PEDV S2基因B细胞表位(EpitopeS2)融合基因(SLP-EpitopeS2)克隆到乳酸杆菌表达载体pTRK892中,构建重组载体pTRK-SLP-EpitopeS2,通过电转化方法将重组质粒导入副干酪乳杆菌中,获得重组副干酪乳杆菌。分别用SDS-PAGE、Western blotting和免疫荧光试验(IFA)鉴定目的蛋白在副干酪乳杆菌中的表达。【结果】PCR结果显示,成功扩增出大小为1 400 bp的目的条带,与插入融合基因大小一致,双酶切结果出现大小分别为1 400和4 700 bp的2条带,基因测序结果显示无碱基缺失和突变等,从而确定重组质粒pTRK-SLP-EpitopeS2构建正确。SDS-PAGE、Western blotting结果显示,在48 ku处出现与理论值大小一致的目的蛋白条带,表明融合基因SLP-EpitopeS2在副干酪乳杆菌中得到有效表达。IFA结果显示,与对照组副干酪乳杆菌相比,重组副干酪乳杆菌均能被激发出特异性绿色荧光信号,与高浓度氯化锂(LiCl)洗脱下来的菌体膜蛋白样品补充鉴定试验结果相吻合。表明融合蛋白SLP-EpitopeS2可能在副干酪乳杆菌的菌体表面表达。【结论】成功构建了PEDV EpitopeS2及嗜酸乳杆菌SLP嵌入型融合表达载体pTRK-SLP-EpitopeS2,为乳杆菌活菌载体疫苗相关研究奠定了基础。     

Construction of Recombinant Expression Vector and Establishment of Stable Expression Cell Line of N Gene of Porcine Epidemic Diarrhea Virus Strain CH-HuN1301

This study was aimed to construct stable cell line expressing N protein coded by porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) strain CH-HuN1301. N gene of this virus strain was amplified by RT-PCR, which was then cloned into prokaryotic expression vector pET28a and eukaryotic expression vector pEGFP-C1,respectively. Recombinant plasmids were sequenced and analyzed by software Mega 5.0. To prepare polyclonal antibody of N protein, the prokaryotic expression recombinant N protein was used as antigen to immunize rabbits. HEK293 transfected with recombinant eukaryotic expression plasmids pEGFP-PEDV-N was selected by G418 to produce a stable cell line which then was identified by immunoperoxidase monolayer assay (IPMA) and fluorescence observation. Results showed that, the N gene of PEDV strain CH-HuN1301 was 1 323 bp, molecular weight of recombinant prokaryotic expressing N protein was about 60 ku, prepared polyclonal antibody against N protein showed wonderful reactivity with PEDV propagated in Vero cells, recombinant eukaryotic expressing N protein was positively detected in the established stable cell line by IPMA and fluorescence observation. This stable cell line provided foundation for the research in PEDV diagnosis methods.     

猫传染性腹膜炎病毒N蛋白在昆虫细胞-杆状病毒系统中的表达与鉴定

本研究旨在利用昆虫细胞-杆状病毒表达系统表达猫传染性腹膜炎病毒（Feline infectious peritonitis virus,FIPV）N蛋白,并制备抗该蛋白的多克隆抗体,用于FIPV临床抗原/抗体诊断及N蛋白功能研究。参考GenBank中FIPV的N基因序列,选择FIPV毒株N基因（登录号：KC461235.1）,并对该N基因进行密码子优化、基因合成,酶切后将N基因连接至pFastBac1载体,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,经氨苄西林抗性筛选阳性克隆,提取质粒经酶切及测序鉴定正确后,转化大肠杆菌DH10Bac感受态细胞,经蓝白斑筛选及PCR鉴定后,最终成功构建重组杆状病毒质粒Bacmid-N,转染Sf9细胞包装杆状病毒,于28 ℃温箱培养4 d后收集感染Sf9细胞上清,并通过镍离子亲和层析纯化获得重组N蛋白。经SDS-PAGE及Western blotting鉴定结果表明,本研究成功利用昆虫细胞-杆状病毒表达系统表达出大小约为51 ku的FIPV重组N蛋白。将该蛋白与弗氏佐剂按一定比例混合后,免疫6周龄BALB/c小鼠。用间接ELISA方法检测小鼠血清抗体效价可达1：102 400;利用Western blotting和间接免疫荧光试验对N蛋白多克隆抗体进行检测分析,结果表明,真核表达的重组蛋白免疫原性良好,多克隆抗体具有良好的反应原性,可特异识别FIPV感染细胞。本研究为FIPV抗原/抗体诊断试剂盒的研发奠定了基础。     

瑶山亚种树鼩ISG15蛋白表达及其多克隆抗体制备

[目的] 克隆瑶山亚种树鼩干扰素刺激基因15（interferon stimulating gene 15,ISG15）基因,在大肠杆菌中高效表达并纯化、制备多克隆抗体,为其生物学应用及检测方法的建立奠定基础。[方法] 提取瑶山亚种树鼩外周淋巴细胞总RNA,经RT-PCR扩增出ISG15基因,亚克隆到真核表达载体构建重组真核表达质粒pcDNA3.1-ISG15,并瞬时转染仓鼠肾细胞（baby hamster syrian kidney,BHK-21）;同时亚克隆到原核表达载体pET-28a（+）构建重组表达质粒pET-28a-ISG15,转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞,IPTG诱导表达树鼩ISG15蛋白;重组蛋白经镍离子亲和层析法纯化并免疫小鼠,获得鼠抗树鼩ISG15多克隆抗体,利用Western blotting和间接免疫荧光技术（IFA）检测其反应性。[结果] 成功克隆瑶山亚种树鼩ISG15基因,并构建了其真核和原核表达载体,真核表达载体在BHK-21细胞中能高效表达;原核表达载体在大肠杆菌中30 ℃、0.5 mmol/L IPTG诱导6 h获得重组蛋白（分子质量22 ku）,蛋白以包涵体形式表达,经镍离子亲和层析法得到纯化。乳化后的重组蛋白免疫小鼠,获得抗瑶山亚种树鼩ISG15的多克隆抗体,经Western blotting检测,制备的鼠抗树鼩ISG15多克隆抗体稀释度在1：8 000时仍能够与0.01 μg ISG15重组蛋白结合。IFA检测发现,多克隆抗体能与真核细胞过表达的蛋白反应,抗体反应性良好。[结论] 构建的原核表达载体在大肠杆菌中高效表达瑶山亚种树鼩ISG15蛋白,重组蛋白纯化复性后具有良好免疫原性,获得的多克隆抗体为进一步研究树鼩抗病毒感染免疫奠定了良好基础。     

犬冠状病毒N蛋白的原核表达及其多克隆抗体的制备

本研究旨在克隆犬冠状病毒（canine coronavirus,CCV）N基因,体外表达N蛋白,并制备抗该蛋白质的多克隆抗体,用于CCV的诊断及其抗原的检测。参考GenBank中CCV的N基因序列（登录号：KY063618.2）,选择CCV流行毒株的N基因,通过对该基因密码子进行优化和基因合成,最后选择一段有效基因构建重组表达质粒pET-B2M-N,将成功构建的重组质粒转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,挑取阳性克隆提取质粒,转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞,通过0.5 mmol/L IPTG 30 ℃进行诱导表达。结果表明,优化诱导条件后成功表达出大小约为49 ku的重组蛋白。将重组蛋白与弗氏佐剂按一定比例混合,每隔2周免疫G767、G768两只日本大耳白兔数次,用间接ELISA检测G768抗体效价可达1∶512 000,选用G768抗体进行抗体纯化,纯化后浓度可达10 mg/mL,用间接ELISA、Western blotting和间接免疫荧光试验对N蛋白纯化后制备的兔多克隆抗体进行检测分析,表明表达的重组N蛋白免疫原性良好,制备的多克隆抗体具有良好的反应原性。本研究为犬冠状病毒抗原抗体检测以及靶标CCV诊断试剂盒的建立奠定了一定的基础。