携带猪流行性腹泻病毒抗原表位的铁蛋白纳米颗粒制备与免疫原性分析

【目的】制备携带猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)抗原表位的铁蛋白纳米颗粒,并评价其免疫原性,为PEDV的防控提供新的候选亚单位疫苗。【方法】将PEDV纤突蛋白S的COE和S1D区域设计成串联表位S1CD并进行密码子优化和合成,构建单独表达S1CD蛋白的重组质粒pET28a-S1CD及融合表达S1CD蛋白和铁蛋白亚基的重组质粒pET28a-S1CD-Ferritin,并在大肠杆菌中进行诱导表达和纯化。使用SDS-PAGE和Western blotting方法验证S1CD、S1CD-Ferritin蛋白在大肠杆菌内是否正确表达,并通过透射电镜观察其形态结构。将纯化的S1CD-Ferritin蛋白免疫小鼠,同时以纯化的S1CD蛋白和PBS为对照,采用间接ELISA方法检测各组小鼠血清的S特异性抗体水平和γ-干扰素(IFN-γ)含量,通过中和试验测定中和抗体水平,分析重组蛋白在小鼠体内的免疫原性。【结果】成功构建了重组质粒pET28a-S1CD和pET28a-S1CD-Ferritin。SDS-PAGE结果显示,高效表达出了S1CD...     

25型蓝舌病病毒VP2蛋白的原核表达及鉴定

为获得体外表达的25型蓝舌病病毒(BTV)VP2蛋白,本研究以NCBI上发表的25型BTV L2基因序列为模版,设计3对引物,PCR扩增3段部分重叠基因。将3段基因克隆到原核表达载体p ET-28a(+)中,构建重组质粒。以1.0 mmol/L的IPTG诱导含有阳性质粒的重组菌p ET-28a(+)-VP2-A/BL21、p ET-28a(+)-VP2-B/BL21、p ET-28a(+)-VP2-C/BL21进行表达,获得3段VP2蛋白,分别命名为VP2-A、VP2-B、VP2-C。经SDS-PAGE鉴定结果表明,重组蛋白以包涵体形式表达,大小依次为50 ku、48 ku、48 ku,与预期蛋白大小一致。经Western blot分析,VP2-A、VP2-B、VP2-C与His-Tag单抗发生特异性结合,证明其具有较好的反应原性。25型蓝舌病病毒VP2蛋白的分段表达为VP2蛋白的功能研究和制备蓝舌病的诊断试剂奠定了基础。     

犬干扰素α2的原核表达及抗病毒活性分析

本研究将人工合成的犬干扰素α2成熟区序列插入原核表达载体p ET-28a(+)中,构建重组表达质粒p ET-28a-Ca IFN-α2;然后将该质粒转化至大肠杆菌Rosetta感受态中进行IPTG诱导表达,经SDS-PAGE和Western blot分析鉴定,分子量约为23 k Da的目的蛋白表达,表达的重组蛋白主要以包涵体的形式存在,表达量约占菌体总蛋白的52.5%。包涵体蛋白经变性、复性和纯化处理后,获得的重组Ca IFN-α2纯度为92%;用MDCK/VSV微量细胞病变抑制法检测重组蛋白的抗病毒活性为3.16×106/m L。本研究结果为进一步研制新型犬用干扰素制品奠定了物质基础。     

表面展示猪流行性腹泻病毒纤突蛋白S1的重组杆状病毒及其免疫效果研究

猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)纤突蛋白S1能够介导宿主抵御PEDV感染的中和抗体的产生,是PEDV基因工程疫苗研究的重要靶抗原。将PEDV的S1基因克隆至杆状病毒基因组中,构建包含PEDV S1基因的重组杆状病毒,使S1蛋白表面展示表达。以该重组病毒作为活载体疫苗皮下接种BALB/c小鼠,验证S1蛋白在重组杆状病毒中的表达及其免疫原性。Western blotting分析被重组杆状病毒感染的Sf9细胞中,PEDV S1蛋白能有效表达且呈现大小分别约120 k D和150 k D的2条带,其中前者至少比预期大30 k D左右,推测重组S1蛋白在Sf9细胞中被高度糖基化修饰。重组杆状病毒的胶体金免疫电子显微镜观测结果显示S1蛋白展示于杆状病毒表面;间接ELISA试验结果证明重组杆状病毒可以诱导产生PEDV特异性抗体,抗体效价达到1∶5 000。血清中和试验及淋巴细胞增殖试验结果证明,该重组杆状病毒能够激发有效的体液免疫及细胞免疫反应,S1蛋白在重组杆状病毒表面展示表达并具有免疫原性。     

伪狂犬病毒截短VP5蛋白原核表达与鉴定

以全长PRV基因组DNA为模板,PCR法扩增截短的伪狂犬病毒VP5基因,将其克隆至p ET-28a载体中,构建重组原核表达质粒p ET-28a-VP5,转化至大肠杆菌BL21中,并诱导表达;表达产物经SDS-PAGE及Western blot鉴定后,进行纯化。结果表明,重组表达蛋白可以与PRV阳性血清及标签HIS单克隆抗体发生特异性反应。通过成功构建了PRV截短VP5基因重组原核表达质粒p ET-28a-VP5,原核表达并纯化了重组蛋白,为伪狂犬病毒特异性诊断抗原的开发、疫苗的研制及细胞生物学研究奠定了基础。     

猪流行性腹泻病毒S1D蛋白的优化表达及其单克隆抗体的制备

为进一步探究猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)S蛋白的抗原表位及其功能,本试验通过优化S1D基因的密码子,构建了S1D基因未优化的重组原核表达质粒pET-S1D和已优化的pET-ΔS1D,并进行了诱导表达和纯化。使用SDS-PAGE和Western blotting方法验证S1D、ΔS1D蛋白在大肠杆菌内得到正确表达,利用Image J软件对S1D、ΔS1D蛋白表达量进行灰度扫描,通过t检验分析两者差异性。将纯化的ΔS1D 蛋白免疫 BALB/c小鼠,通过细胞融合、筛选及亚克隆,获得单克隆细胞株。利用体内诱生法制备抗PEDV S1D蛋白的单克隆抗体腹水,使用ELISA、Western blotting、间接免疫荧光试验3种方法对腹水效价及特异性进行检测和验证。SDS-PAGE和Western blotting结果显示,表达S1D、ΔS1D蛋白的样品均在34 ku处出现正确的目的条带。t检验结果表明, S1D、ΔS1D两者蛋白表达量差异极显著(P<0.01)。ELISA结果显示, 腹水的抗体效价达到了1∶1 000 000,腹水与PEDV病毒粒子和纯化后的ΔS1D蛋白反应均呈阳性,与PEDV N蛋白、pET-32a(+)空载体蛋白和猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)、猪传染性胃肠炎病毒(Transmissible gastroenteritis virus,TGEV)、猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)、猪德尔塔冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCoV)和猪急性腹泻综合征冠状病毒(Swine acute diarrhea syndrome coronavirus,SADS-CoV) 5种病毒反应均呈阴性。Western blotting结果显示,腹水与ΔS1D蛋白和PEDV S蛋白分别在34和180 ku处有特异性条带出现,与pET-32a(+)空载体蛋白、正常Vero细胞蛋白均无特异性条带出现。间接免疫荧光试验结果显示,腹水及阳性对照组均能使细胞出现特异性绿色荧光信号,而空白及阴性对照组均未见绿色荧光信号。密码子优化可在原核表达系统中显著提高重组蛋白的表达水平,本研究基于高效表达的ΔS1D蛋白,成功制备了1株能稳定分泌与 PEDV S蛋白特异性结合的单克隆抗体的细胞株,为进一步探究 PEDV S蛋白抗原表位及蛋白功能的研究奠定了基础。     

鸭坦布苏病毒E蛋白原核表达及反应原性分析

参照Gen Bank已发表的鸭坦布苏病毒序列,采用生物信息学分析并利用PCR方法从鸭坦布苏病毒湖北分离株(JL2011株)扩增出E基因全长片段(E1)及E基因截短片段(E2),将含有双酶切位点的目的片段连接p ET-28a(+)载体,成功构建出重组表达质粒p ET28a-E1和p ET28a-E2。将p ET28a-E转化BL21(DE3)后,经IPTG诱导可表达出约54.3 ku和44.8 ku的蛋白,但E2的表达量明显高于E1,故将筛选的E2包涵体进行纯化后,用坦布苏病毒阳性血清进行Western blot分析表明纯化后的重组蛋白具有良好的反应原性。研究为进一步阐明鸭坦布苏病毒E蛋白的功能及建立快速灵敏的鸭坦布苏病毒检测方法奠定基础。     

猪传染性胃肠炎病毒S基因B、C位点的克隆与表达及间接ELISA方法的建立

针对猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)S基因B、C抗原位点编码基因片段(SBC,下同)设计合成1对引物,用PCR方法扩增SBC基因,将该基因片段定向插入到原核表达载体p ET-32a(+)中,构建原核表达载体p ET-32a-SBC。阳性质粒转化宿主菌BL21(DE3),在IPTG的诱导下表达大小约38 k D的蛋白,重组蛋白以包涵体的形式存在。Western blot分析表明,表达产物具有良好的免疫学活性。以纯化的表达产物作为诊断抗原建立了检测TGEV抗体的间接ELISA(TGEV SBC-ELISA)方法。表明建立的间接ELISA方法特异性和重复性良好,敏感性比血清中和试验高,可用于TGEV的检疫和流行病学调查。     

鸡源性HMGB1蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

从鸡胚原代细胞CEF中扩增出鸡HMGB1基因,构建重组原核表达质粒p ET-28a-ch HMGB1,并将p ET-28a-ch HMGB1转入大肠杆菌BL21(DE3)中,于37℃进行诱导表达,经SDS-PAGE分析表明该重组蛋白可以在大肠杆菌中高效表达且以可溶性蛋白的形式存在。蛋白通过Ni-NAT纯化树脂亲和纯化,并作为免疫原制备鼠抗ch HMGB1多克隆抗体血清。该多克隆抗体同时具有ELISA、Western blot和IFA效价,且特异性识别禽源细胞内HMGB1蛋白。     

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。     

犬瘟热病毒N基因原核表达及多克隆抗体的制备

采用PCR方法扩增犬瘟热病毒N基因,将其克隆至原核表达载体p ET-32a(+)中,构建犬瘟热N基因原核表达重组质粒,然后转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,经IPTG诱导表达重组N蛋白。从包涵体中纯化重组蛋白,制备多克隆抗体,采用Western blot检测其特异性。结果显示PCR扩增得到犬瘟热N基因,重组N蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中得到表达,制备的多克隆抗体能与N蛋白特异性反应。     

猪支气管败血波氏杆菌外膜蛋白OmpQ基因的克隆表达及多抗血清的制备

为研究猪源性支气管败血波氏杆菌外膜蛋白OmpQ的功能及免疫原性,本研究参照GenBank中支气管败血波氏杆菌S798株的外膜蛋白OmpQ基因序列设计引物,通过PCR扩增技术获得OmpQ基因,测序后进行同源性分析,并将其克隆至pET-28a(+)载体,构建重组质粒pET-OmpQ,转化大肠杆菌Transetta(DE3),经IPTG诱导表达纯化目的蛋白免疫昆明小鼠制备多克隆抗体,Western blot分析其免疫原性。结果显示,表达蛋白相对分子质量大小约为36 000,且以包涵体的形式存在。间接ELISA和Western blot结果表明,表达产物具有较好的免疫原性。研究结果为支气管败血波氏杆菌外膜蛋白OmpQ的后续生物学功能研究奠定基础,并为支气管败血波氏杆菌的快速诊断提供数据支持。     

牛支原体p30蛋白的原核表达与鉴定

为了实现牛支原体p30蛋白在大肠杆菌中的高效表达,试验根据GenBank发表的p30(登录号为AIA33998.1)基因序列,在不改变p30蛋白氨基酸序列的情况下优化基因序列,全基因合成p30基因,并将其克隆到pET28a(+)载体中,构建的重组质粒pET28a(+)-p30转化至BL21(DE3)工程菌中进行诱导表达,筛选重组菌pET28a(+)-p30/BL21(DE3)诱导表达的最适诱导温度、诱导时间及IPTG诱导浓度,利用His-tag镍柱纯化p30重组蛋白,并对纯化后的重组蛋白进行鉴定。结果表明:当重组菌株pET28a(+)-p30/BL21(DE3)诱导条件为37℃、IPTG浓度为0.1 mmol/L、诱导4 h时,p30蛋白表达量最高;SDS-PAGE电泳显示经镍柱纯化后p30蛋白达到了电泳纯,经Western-blot分析,目的蛋白具有抗原特异性,在36 ku处有明显的蛋白印迹条带,与预期大小相符。说明成功实现了在大肠杆菌中高效表达牛支原体p30重组蛋白。     

日本血吸虫PDIA3的原核表达和多抗血清制备

为获得日本血吸虫(Schistosoma japonicum,Sj)PDIA3(Sj PDIA3)重组蛋白,并制备多克隆抗体血清,本研究以日本血吸虫c DNA文库为模版,利用PCR技术扩增得到PDIA3 ORF全长,并克隆到p ET28a(+)载体中,将得到的重组质粒p ET28aSj PDIA3转化至BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导后His-Ni柱亲和层析纯化得到Sj PDIA3重组蛋白,利用重组蛋白免疫BALB/c小鼠,制备多克隆抗体,Western blot分析重组蛋白的免疫原性。扩增得到长为1482 bp日本血吸虫PDIA3的ORF序列,该序列编码493个氨基酸,含两个硫氧还原蛋白结构域和一段信号肽,无扩膜结构。在原核表达系统中表达得到大小为55 k Da的Sj PDIA3重组蛋白,分析显示其具有良好的抗原性。     

日本血吸虫C1q结合蛋白基因的克隆表达及其免疫保护效果评估

本研究利用PCR技术扩增到日本血吸虫C1q BP基因,构建了重组表达质粒p ET-32a(+)-Sj C1q BP,并在大肠杆菌中进行表达。将重组蛋白免疫小鼠评估其免疫保护效果,采用Western blot检测其免疫原性,ELISA检测其特异性抗体水平,应用补体溶血试验分析重组蛋白对补体溶血的抑制效果。结果显示日本血吸虫C1q BP基因含729 bp的编码序列,在大肠杆菌中BL21(DE3)中表达后,用His-Bind亲和层析纯化可获得50 k Da的重组蛋白r Sj C1q BP。应用重组蛋白r Sj C1q BP免疫BALB/c小鼠可产生较高水平的特异性Ig G抗体,诱导36.08%的减虫率和43.45%的肝脏减卵率;补体溶血试验结果表明该重组蛋白能够抑制补体溶血。本研究结果为进一步研究日本血吸虫Sj C1q BP的生物学功能奠定了基础。     

副猪嗜血杆菌外膜蛋白OmpP2的原核表达与鉴定

为获得副猪嗜血杆菌(HPS)外膜蛋白中的穿孔素前体蛋白P2(Omp P2)基因的表达产物,利用特异性引物以HPS血清13型江西分离株扩增omp P2基因,并将其克隆到p MD18-T载体中进行序列测定和分析。结果表明:omp P2全基因含一个1 092 bp的开放阅读框,编码一个含363个氨基酸的蛋白,与所报道的HPS omp P2基因(登录号:HM172029.1)的同源性为100%。再将其亚克隆于原核表达载体p ET-32a(+)中构建重组表达质粒p ET-32a(+)-omp P2。后转化至受体菌大肠杆菌BL21(DE3),进行IPTG诱导。经SDS-PAGE检测,表达的重组蛋白分子质量与预期的58 ku一致。Western blot分析表明,表达产物与HPS阳性血清能发生反应,显示表达产物具有良好的反应活性。     

禽安卡拉病毒Hexon蛋白多克隆抗体的制备

为进一步建立Ⅰ群血清4型禽腺病毒(FADV-4)的特异性检测方法,根据本实验室分离鉴定的安卡拉病毒的基因组序列,设计针对六邻体蛋白(Hexon)基因的特异性引物,经PCR扩增,连接至p ET-28a中,构建原核表达载体p ET-28a-Hexon。将其转化感受态BL21中,经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,SDS-PAGE分析,获得重组蛋白大小为49 ku。Western blot分析纯化后重组蛋白能与FAd V-4阳性血清发生特异性反应。将纯化后的重组蛋白免BALB/c小鼠,制备了六邻体蛋白多克隆抗体,采用间接ELISA方法测定效价表明制备的血清效价大于1∶64 000。     

1型鸭疫里默氏杆菌p25蛋白基因(p25)的克隆表达及免疫学活性

为探讨1型鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)p25蛋白的免疫原性,从RA 1型基因组DNA中扩增出p25基因全长ORF,生物信息学分析显示其为含有完整保守结构域PRK00110的一未知功能保守蛋白.p25基因经BamH Ⅰ和Hind Ⅲ双酶切后,插入原核表达载体pET-32a(+),构建重组表达质粒pET-32a(+)-p25.测序正确后,将重组表达质粒pET-32a(+)-p25转入E.coli Rosetta,并成功进行了诱导表达.SDS-PAGE分析表明,表达的重组蛋白与预期大小一致,表达产物主要以可溶性形式存在;Western blotting检测显示,该蛋白具有良好的免疫原性.     

犬贾第鞭毛虫α-12贾第素基因的原核表达及纯化

为了原核表达、纯化犬贾第鞭毛虫α-12贾第素蛋白,试验经RT-PCR获得α-12贾第素基因片段,克隆至原核表达载体p ET-28a(+),构建重组原核表达质粒p ET-28a-α-12,再转化入E.coli Rosetta(DE3)后,用IPTG诱导表达,表达的重组蛋白经SDS-PAGE和Western-blot分析验证,并用Ni琼脂糖凝胶纯化融合的α-12贾第素蛋白。结果表明:重组原核表达质粒p ET-28a-α-12经双酶切和测序证实构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约为40 ku,且主要以包涵体形式存在;表达量约占菌体总蛋白的15.7%;纯化的重组蛋白纯度达90%以上。