悬浮培养Sf21细胞高效表达牛γ-干扰素及其特性鉴定

本试验旨在研究重组牛γ-干扰素(rBovIFN-γ)在Sf21细胞中高效表达及其特性鉴定。利用逆转录—聚合酶链式反应(RT-PCR)技术从奶牛外周血淋巴细胞的总RNA中扩增出不含信号肽的BovIFN-γ基因片段。将其克隆到pFastBac^TMHTA中构建重组质粒pFastBac^TMHTA-BovIFN-γ。然后将重组质粒转化至DH10Bac感受态细胞获得重组穿梭质粒rBacmid-BovIFN-γ。转染Sf21昆虫细胞后获得重组杆状病毒rBac-BovIFN-γ,应用Sf21细胞悬浮培养技术大量表达rBovIFN-γ。利用Western blotting、质谱分析(MS)、抗病毒试验等对rBovIFN-γ进行鉴定。Western blotting分析显示,rBovIFN-γ具有良好的反应原性;MS分析表明,rBovIFN-γ的6个肽段序列与牛IFN-γ的氨基酸序列完全匹配,在蛋白质质谱数据库中搜索结果为牛IFN-γ;MDBK/VSV抗病毒试验显示,rBovIFN-γ具有很高的抗病毒活性,为1.05×10⁵ IU/mg。     

奶牛结核病IFN-γ基因的克隆及其在E.coli BL21(DE3)中的高效表达

动物机体内γ-干扰素(IFN-γ)是可被多种物质诱导产生的生物活性蛋白,克隆和诱导表达奶牛结核病IFN-γ蛋白,对于采用ELISA诊断牛结核病有着重要意义。本研究利用RT-PCR方法克隆了奶牛结核病IFN-γ基因,并成功构建了IFN-γ基因的原核表达载体重组质粒pET28a-IFN-γ,转入E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达,并对条件进行了优化。SDS-PAGE与Western Blot结果显示,在37℃条件下,0.75mmol/L IPTG诱导4h可见重组蛋白BovIFN-γ大量表达。本研究成功建立了利用原核表达系统获得牛IFN-γ蛋白的方法,对后续利用该蛋白作为免疫原,从而建立ELISA诊断方法奠定了基础。     

重组牛IFN-γ蛋白在昆虫杆状病毒表达系统中的表达、纯化和鉴定

为合成与天然构象相似的干扰素γ蛋白,通过优化干扰素序列的密码子序列,利用杆状病毒表达系统合成真核重组牛IFN-γ蛋白。实验化学合成牛IFN-γ基因,并将该基因克隆至真核表达载体pFastBacHTA中,将构建成功的重组载体与DH10Bac感受态大肠杆菌进行转座形成穿梭载体,穿梭载体质粒瞬时转染至SF9昆虫细胞中,获得重组杆状病毒,最后利用SF9昆虫细胞悬浮培养大量表达目的蛋白。蛋白纯化后经Western Blotting和BOVIGAM牛分枝杆菌IFN-γELISA检测试剂盒检测分析,具有较好的免疫原性和反应原性。研究结果为牛IFN-γ的单克隆抗体制备以及牛结核病临床诊断奠定了基础。     

猪γ干扰素的体外表达及其多克隆抗血清的制备

从健康仔猪前腔静脉无菌采血,分离外周血单个核细胞,提取细胞总RNA,用猪γ干扰素(IFN-γ)基因特异性引物通过RT-PCR扩增猪IFN-γ的全长cDNA序列,将其克隆到pMD18-T载体中,再亚克隆到pUC18和表达载体pET-30a中,经测序发现其序列与GenBank报道的IFN-γ基因序列基本一致.将重组质粒pET-30a-IFN-γ转化大肠杆菌BL21,于37℃经IPTG诱导表达,IFN-γ基因获得表达,表达产物以包涵体形式存在,占菌体总蛋白的39%.经SDS-PAGE及Westernblot分析表明,表达的融合蛋白分子量约为25 ku.将包涵体用8 mol/L脲变性,用ProBondTM Purification Systerm纯化,经透析复性,得到纯化的目的蛋白,含量可达0.3 mg/mL.将复性蛋白免疫新西兰白兔三次,制备了高滴度的猪IFN-γ抗血清.本实验表达和纯化了猪IFN-γ,并制备兔抗猪IFN-γ的抗血清,为下一阶段关于猪γ干扰素重组蛋白其应用奠定了基础.     

延边牛PPARγ基因的克隆及生物信息学分析

研究旨在克隆和分析延边牛过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）基因,并探讨其在延边牛不同组织中的表达规律。参考GenBank数据库中牛PPARγ的序列（登录号：NM_181024.2）设计引物,以18月龄延边牛为试验对象,利用RT-PCR克隆得到延边牛PPARγ基因,利用NCBI中的BLAST程序与其他物种进行相似性分析并构建系统进化树;用生物信息学软件分析其核苷酸序列及其编码蛋白的理化性质、疏水性、信号肽、跨膜结构域、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构、三级结构等;用实时荧光定量PCR检测延边牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、小肠、皮下脂肪、肌肉8个组织中PPARγ基因的相对表达水平。结果显示,延边牛PPARγ基因CDS区序列为1 620 bp,相似性比对和系统进化树结果显示,与黄牛的亲缘关系最近,相似性为99.9%,与鸡的亲缘关系最远,相似性为82.1%;该基因编码505个氨基酸,无信号肽和跨膜结构域,为亲水性蛋白,主要分布在细胞核和细胞质中;延边牛PPARγ蛋白二级结构主要为α-螺旋和无规则卷曲,存在53个潜在的磷酸化位点,24个O-糖基化位点;实时荧光定量PCR结果显示,延边牛PPARγ基因在脾脏、皮下脂肪、肝脏中表达量显著高于心脏（P<0.05）,肺脏、肾脏、肌肉和小肠中表达量显著低于心脏（P<0.05）。以上试验结果可为进一步研究PPARγ基因的功能提供借鉴。     

东北虎γ-干扰素基因的克隆、生物信息学分析及其在毕赤酵母中的表达

本试验旨在通过克隆东北虎γ-干扰素(IFN-γ)基因,研究其分子特征并预测蛋白生物学功能,为后续研究干扰素抗病毒活性做前期准备。通过RT-PCR从ConA诱导过的东北虎血淋巴细胞中扩增东北虎IFN-γ基因并测序,应用生物信息学方法进行序列分析。结果表明:东北虎IFN-γ编码区由504个核苷酸组成,共编码167个氨基酸,蛋白相对分子质量为19.59 ku,等电点为9.03,所编码的蛋白为碱性亲水性蛋白,其中前23个氨基酸可能为信号肽,IFN-γ编码蛋白保守结构域为IFN-γ超家族,且存在跨膜结构,其中1-6位氨基酸为胞内区域,7-28位氨基酸为跨膜区域,29-167位氨基酸为胞外区域;IFN-γ编码蛋白二级结构主要以α-螺旋(58.08%)和无规则卷曲(33.53%)为主,存在5个潜在的B细胞抗原表位,3个潜在的N-糖基化位点;分子进化分析显示,东北虎IFN-γ与GenBank上发表的东北虎、非洲狮、金钱豹、美洲狮、猎豹、家猫、加拿大猞猁、野猪等的核苷酸相似性为80.4%~99.8%,氨基酸相似性为70.5%~100%,东北虎IFN-γ与非洲狮、金钱豹亲缘关系最近,美洲狮、猎豹、家猫、猞猁次之,野猪最远。通过合成改造后的东北虎IFN-γ基因,构建能表达IFN-γ蛋白的重组质粒pPIC9K-IFN-γ,将其导入高效表达系统-毕赤酵母中进行诱导表达,经SDS-PAGE分析,表达蛋白的分子量约17.8 ku,与预期大小相符,表明东北虎IFN-γ成功表达。     

白羽鹌鹑IFN-γ基因克隆、序列分析及原核表达

为了探究白羽鹌鹑IFN-γ的相关特性,本试验利用从刀豆素A诱导培养的鹌鹑外周血淋巴细胞中提取RNA,应用RT-PCR方法扩增IFN-γ基因片段并构建pEASY-Blunt-coIFN-γ克隆载体,测序表明,白羽鹌鹑IFN-γ(coIFN-γ)开放阅读框大小为495 bp,包含1个由24个氨基酸组成的信号肽序列和140个氨基酸组成的成熟肽序列,有2个糖基化位点。进化树结果显示,coIFN-γ基因与日本鹌鹑同源性最高,达到100%,与鸡形目动物差异不明显,同源性能达到95.6%。构建重组表达载体pET-32a(+)-coIFN-γ,并在大肠杆菌系统中诱导表达。丙烯酰胺凝胶电泳结果表明,coIFN-γ重组蛋白大小约为40.0 kDa,均存在于包涵体中。通过本试验得到了coIFN-γ基因,原核表达coIFN-γ分子蛋白,并对其理化性质做了初步研究,为鹌鹑养殖业抗病毒生物制剂的研发提供理论基础。     

金堂黑山羊IFN-γ基因克隆与组织表达分析

为了解γ干扰素(IFN-γ)基因在金堂黑山羊体内的表达情况,采用RT-PCR法克隆金堂黑山羊IFN-γ基因,用ExPASy网站对其蛋白质结构进行生物信息学分析,并构建系统发育进化树,最后采用荧光定量PCR法检测了IFN-γ基因在健康金堂黑山羊5个组织器官中的表达情况。结果表明:金堂黑山羊IFN-γ基因长580 bp,蛋白质编码区(CDS区)为519 bp,共编码172个氨基酸,氨基酸序列有13个磷酸化位点,在第39位和第106位有2个糖基化位点,三级结构以α-螺旋为主,中间均匀夹杂着无规则卷曲,金堂黑山羊IFN-γ是一种带正电荷的不稳定的亲水性蛋白质;金堂黑山羊与山羊、绵羊、野水牛IFN-γ基因的开放阅读框(ORF)序列同源性均为98%;实时荧光定量PCR检测到IFN-γ在健康金堂黑山羊各组织器官中表达量不同,在脾脏中的相对表达量最高,在心脏和肌肉中几乎没有表达。说明IFN-γ基因较为保守,可能参与山羊的免疫应答反应。     

日本大耳白兔干扰素-γ基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

提取经ConA 刺激后的日本大耳白兔外周血淋巴细胞总RNA,应用RT-PCR技术对其IFN-γ基因进行扩增和测序。将去除信号肽的IFN-γ基因片段插入原核表达载体pET-30a并在大肠杆菌中进行表达。结果显示,克隆的IFN-γ基因长为504个核苷酸,具有一个完整的开放阅读框,编码168个氨基酸,所测序列与GenBank中已登录的安哥拉兔、中国白兔、欧洲兔、新西兰兔IFN-γ同源性为100%,与獭兔同源性高达99.8%。构建的重组菌经过IPTG诱导后,通过SDS-PAGE电泳证实,IFN-γ基因片段在大肠杆菌中得到了融合表达,分子质量约为18 ku,表达量为菌体总蛋白的35%左右。以上结果为下一阶段兔IFN-γ重组蛋白生物学特性及其应用的研究奠定了基础。     

鹅α和γ干扰素基因的克隆及序列分析

从植物血凝素(PHA)刺激的鹅外周血白细胞提取总RNA,采用RT-PCR方法扩增鹅IFN基因,将其克隆到pMD18-T载体中,进行序列分析.克隆到的鹅IFN-α和IFN-γ基因与GeneBank上已公布的鸭IFN核苷酸序列进行比较,其同源性分别为IFN-α96.70%、IFN-γ94.95%;氨基酸序列同源性分别为IFN-α93.72%、IFN-γ93.29%.这为进一步研究鹅干扰素的生物学特性和应用奠定了基础.     

牛γ-干扰素ELISA检测方法的建立与初步应用

以纯化的rHis-BoIFN-γ制备兔多抗血清,辛酸—硫酸铵两步法对体内诱生的抗rBoIFN-γ单抗腹水进行纯化,用美洲商陆素（Pokeweed mitogen,PWM）刺激奶牛全血产生的分泌性天然BoIFN-γ筛选出与之反应最佳的单抗5E11。将单抗5E11以40μg/mL浓度包被,与1∶3 000倍稀释的兔抗rHis-BoIFN-γ多抗血清（13.8μg/mL）配对,以1∶6 000稀释的商品化酶标羊抗兔IgG为指示抗体,建立了BoIFN-γ抗原捕获ELISA检测方法,该方法可以检出2.56 U/100μL（30.5 pg/100μL）的rHis-BoIFN-γ、8U/100μL的rBac-BoIFN-γ和1U/100μL的分泌性天然BoIFN-γ。以商品化试剂盒作为平行对照,将获得的奶牛临床检测血浆样品使用BoIFN-γ抗原捕获ELISA法进行检测,结果显示两种方法检测符合率达到83.9%。本研究建立的BoIFN-γ抗原捕获ELISA检测方法可有效检测分泌性IFN-γ,为进一步开发BoIFN-γELISA检测试剂盒奠定了基础。     

奶牛β-干扰素在大肠杆菌中高效表达和生物活性分析

提取经植物血凝素诱导培养的中国健康奶牛外周血淋巴细胞总RNA,应用RT-PCR方法扩增出奶牛β-干扰素成熟蛋白基因并将其克隆到pMD18-T载体上。测序结果表明,扩增片段为奶牛β-干扰素成熟蛋白序列,与GenBank上发表的干扰素序列同源性为100%。将其重组到原核表达载体pET32a(+)上,并在大肠杆菌BL21中实现了高效表达。表达产物以His-Tag融合蛋白的形式存在,表达量约占细菌总蛋白的40%。用镍亲和层析法对蛋白进行纯化,并利用VSV-MDBK/IBRV细胞系统分析其生物活性。重组奶牛β-干扰素抗病毒活性分别约3.16×105U/mL,7.5×104U/mL。结果表明,重组奶牛β-干扰素特异性好,而且抗病毒活性比较稳定。本研究为研制和开发重组奶牛β-干扰素类生物制品研发奠定了基础。     

犬IFN-γ的原核表达及其对A型流感病毒H3N2亚型的抑制作用

为研究犬的γ干扰素(IFN-γ)对犬流感病毒H3N2亚型的抑制作用,由经ConA诱导过的健康犬淋巴细胞中特异性地扩增犬IFN-γ(cIFN-γ)基因,构建重组原核表达载体pET-cIFN-γ,转化宿主菌BL21(DE3)中进行诱导表达,以MDCK-VSV法对纯化后产物进行抗病毒活性鉴定,并在MDCK细胞上测定对H3N2亚型犬流感病毒的抑制作用。结果表明,表达产物以包涵体形式存在,经变性、复性、纯化后,所制备犬IFN-γ的抗病毒活性为1.1×10~5 U/mg,重组犬IFN-γ稀释2~6倍后对犬流感病毒的增殖仍具有明显抑制作用。本研究成功表达了具备抗H3N2亚型流感病毒活性的犬IFN-γ,为犬流感病毒新型药物的开发奠定了基础。     

Cloning and expression of pigeon IFN-γ gene

This is the first paper describing the cloning of pigeon IFN-γ gene (PiIFN-γ) and the analysis of the in vitro expressed recombinant protein. The PiIFN-γ gene was identified by RT-PCR as a 498 bp, fragment coding for a precursor protein of 165 amino acids instead of 164 amino acids, as observed in the other avian species. The recombinant protein was expressed in vitro by an eukaryotic system and the biological properties of the cytokine were tested using a chicken macrophage cell line. The high degree of amino acid and nucleotide identity, shared with the ChIFN-γ, and the fact that the pigeon protein was functional on chicken cells, indicates a cross-reactivity between pigeon and chicken IFN-γ. The detection of the PiIFN-γ could represent an useful instrument in understanding the role played by this cytokine in immune response related to vaccinations and infectious diseases in the pigeon.     

Abnormalities in the axial skeleton of a Risso's dolphin,Grampus griseus

As the first step in the development of a cervine IFN-γ assay for the diagnosis of tuberculosis in deer, cervine IFN-γ cDNA was amplified by polymerase chain reaction using primers based on the bovine IFN-γ sequence. A high level of amino acid homology was found between the cervine and the ovine and bovine sequences (94% and 91% respectively). There was less identity with the porcine, human, mouse and rat sequences (78%, 62%, 37% and 39%, respectively). The amino terminus of the mature IFN-γ protein, which is critical for interaction with its receptor and for triggering biological activity, is highly conserved between the cervine, bovine and ovine proteins. A monoclonal antibody-based sandwich enzyme immunoassay (EIA) specific for bovine IFN-γ also detects ovine but not cervine IFN-γ. This suggests that the antibodies recognise epitopes common to the bovine and ovine protein but not cervine IFN-γ. Seven amino acid residues that were common to the bovine and ovine sequence differed in the cervine sequence, suggesting that the specificity of the monoclonal antibodies may be dependent on one or more of these residues. The possibility of the development of an EIA for cervine IFN-γ as a commercial in vitro diagnostic assay for tuberculosis in deer is discussed.     

两种奶牛结核病检测方法的比较

本研究中采用常规皮内变态反应(TST)对广西南宁、柳州共计2 818头黑白花奶牛进行牛结核病检测,采用抗原特异性IFN-γ试验方法对PPD检测结果为阳性、可疑的牛以及部分阴性牛进行复检。将抗原特异性IFN-γ试验与TST检测结果相比,其敏感性为53.33%,特异性为70.49%,符合率为67.11%。本研究证实单独使用PPD皮内变态反应方法在牛结核病的诊断方面存在非特异性强等缺点,易造成假阳性牛的误杀;用抗原特异性IFN-γ试验对TST试验阳性和可疑牛进行复检可以提高特异性,该方法在临床上有重要应用价值。     

犬新孢子虫MAG1与IFN-γ融合基因重组真核质粒的真核共表达及免疫学评价

为对犬孢子虫MAG1与IFN-γ融合基因重组真核质粒进行免疫学评价,本实验以含有MAG1-IFN-γ基因片段的克隆质粒为模板,扩增MAG1-IFN-γ目的片段,构建pVAX-MAG1-IFN-γ重组真核表达质粒,将其转染Vero细胞,采用间接免疫荧光(IFA)和western blot技术检测MAG1基因在Vero细胞中的表达,并免疫BALB/c小鼠,进行免疫学评价。结果表明,PCR扩增获得基因片段大小为1 536 bp,与GenBank中登录的MAG1和IFN-γ核苷酸序列的同源性为99%;IFA检测MAG1基因在Vero细胞中获得瞬时表达,转染的Vero细胞呈现特异性绿色荧光;western blot分析表达蛋白的分子量为57 ku,具有较好的反应原性。将构建的重组真核表达质粒免疫BALB/c小鼠,经间接ELISA和T淋巴细胞亚群含量测定表明,重组质粒具有较好的免疫原性。本实验为新孢子虫病核酸疫苗的深入研究奠定了基础。     

IFN-γ renders human intestinal epithelial cells responsive to lipopolysaccharide of Vibrio cholerae by down-regulation of DMBT1

Although intestinal epithelial cells (IECs) are continuously exposed to high densities of enteric bacteria, they are not highly responsive to microbe-associated molecular patterns (MAMPs). However, inflammatory cytokines such as interferon-γ (IFN-γ) are potentially capable of priming IECs to enhance responsiveness to MAMPs. In this study, we observed that heat-killed Vibrio cholerae (HKVC) and its lipopolysaccharide (LPS) poorly induced IL-8 production in a human IEC line, HT-29. However, both HKVC and the LPS showed a substantial induction of IL-8 production in IFN-γ-primed HT-29 cells. LPS-induced IL-8 production was proportional to the IFN-γ-priming period and LPS could not induce IL-8 production in the presence of polymyxin B. Moreover, LPS-induced IL-8 production in the IFN-γ-primed HT-29 cells was mediated through signaling pathways requiring p38 kinase and ERK, but not the JNK/SAPK pathway. Since deleted in malignant brain tumor 1 (DMBT1) is known to interact with and antagonize the action of LPS, we hypothesized that IFN-γ enhanced the responsiveness to LPS in HT-29 through down-regulation of DMBT1. We found that IFN-γ indeed attenuated DMBT1 expression at both the mRNA and protein levels in HT-29 cells. Conversely, when the cells were transfected with small interfering RNA to specifically silence DMBT1, IL-8 expression was augmented even in the absence of IFN-γ and the augmentation was further enhanced by treatment with V. cholerae LPS. Since IFN-γ is known to increase IFN-β expression in the IECs, we examined if IFN-β functioned similar to IFN-γ. Although IFN-β alone was able to induce IL-8 expression, it failed to render HT-29 cells responsive to V. cholerae LPS. In conclusion, our study suggests that IFN-γ primes IECs to become responsive to V. cholerae and its LPS by suppressing the expression of DMBT1.