鸭疫里默氏杆菌GroEL蛋白的原核表达和单克隆抗体制备

本试验旨在研制鸭疫里默氏杆菌GroEL蛋白的单克隆抗体。将鸭疫里默氏杆菌WJ4菌株的groEL基因进行原核表达,重组蛋白经过纯化后作为免疫原免疫BALB/c小鼠。经过3次免疫后,取免疫小鼠脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞进行细胞融合,用间接ELISA筛选阳性细胞株并进行3次亚克隆后制备小鼠腹水单克隆抗体。共获得2株稳定分泌鸭疫里默氏杆菌GroEL单克隆抗体的杂交瘤细胞株,分别命名为1G2B6和1G2F10。2株单克隆抗体均为IgG1亚类。腹水单克隆抗体ELISA效价达到1:102 400。Western blot检测结果表明2株单克隆抗体均能与鸭疫里默氏杆菌血清1、2和10型菌株发生特异性结合,而与禽致病性大肠杆菌、沙门氏菌和禽巴氏杆菌菌株无反应性。本研究成功制备了稳定性好、特异性强的鸭疫里默氏杆菌GroEL单克隆抗体,为进一步研制基于抗体检测鸭疫里默氏杆菌抗原的试剂盒奠定了基础。     

鸭疫里默氏杆菌外膜蛋白A原核表达及间接ELISA方法的建立和初步应用

为建立鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)间接酶联免疫吸附试验(ELISA)方法,以RA贵州分离株RAG06基因组为模板扩增并克隆鸭疫里默氏杆菌OmpA基因,构建pET32a-OmpA重组原核表达质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,重组菌经诱导、超声、纯化后,通过SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定获得OmpA重组蛋白大小约57 KD;以OmpA重组蛋白为包被抗原初步建立ELISA方法并优化,经多次方阵检测结果显示,OmpA蛋白以2.243 mg/mL的浓度进行包被,血清以1∶100稀释,抗原包被条件为4℃过夜、封闭条件为37℃120 min、血清反应时间为37℃60 min、酶标抗体工作浓度为1∶1000、酶标抗体反应时间为37℃60 min、显色时间为15 min为最佳条件。确定临界值为0.389。特异性试验表明RA阳性血清有较好反应外,其他血清均无明显反应。批内变异系数2.77%～8.00%,批间变异系数为1.10%～7.80%。当阳性血清稀释比例为1∶1600时,仍可判断为阳性,敏感性较高。应用该方法检测贵州...     

鸭疫里默氏杆菌CAMP基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在克隆鸭疫里默氏杆菌协同溶血素蛋白(cooperative hemolysin protein,CAMP)基因,并对其进行原核表达和生物信息学分析。以RA贵州血清2型分离株RA-SS-8基因组为模板扩增并克隆鸭疫里默氏杆菌CAMP基因,构建pET-28a-CAMP重组原核表达质粒,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)感受态细胞,重组菌用IPTG进行诱导表达及纯化,利用SDS-PAGE和Western blotting分析表达蛋白的特征,并运用相关生物信息学分析软件对CAMP基因进行分析。结果显示,鸭疫里默氏杆菌CAMP基因大小为1 026 bp,该基因序列与GenBank中公布的10株RA参考菌株(如RA-LZ01(CP045564.1))CAMP基因的相似性达99.7%。经BamH Ⅰ和Xho Ⅰ双酶切鉴定后,获得大小约5 369和1 026 bp的基因片段,表明pET-28a-CAMP重组表达质粒构建成功。SDS-PAGE和Western blotting分析显示,表达的重组蛋白大小约为37 ku,以可溶形式进行表达,且能与His-tag单克隆抗体在37 ku处产生特异性反应,与预期结果相符。生物信息学分析表明,CAMP蛋白分子式为C₁₆₇₀H₂₆₅₉N₄₃₇O₅₀₀S₁₂,含341个氨基酸,理论等电点(pI)为5.62,不稳定系数为40.71,表明其为不稳定的弱酸性蛋白。疏水性预测结果显示,该蛋白属于亲水性蛋白。CAMP蛋白无跨膜结构域,无信号肽,有3个O-糖基化位点,无N-糖基化位点,存在34个磷酸化位点,共有17个抗原表位。二级结构和三级结构预测结果显示,CAMP蛋白以α-螺旋和无规则卷曲为主。本试验结果为进一步研究鸭疫里默氏杆菌CAMP蛋白的功能及鸭疫里默氏杆菌病疫苗的研发提供了参考。     

鸭疫里默氏杆菌pfs基因的克隆表达及单克隆抗体制备

将鸭疫里默氏杆菌的pfs基因进行原核表达,重组蛋白经纯化后作为抗原免疫BALB/c小鼠。经过3次免疫后,取免疫小鼠脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞进行细胞融合,利用间接ELISA方法筛选阳性杂交瘤细胞株。通过间接ELISA法测定腹水效价、Western blot法检测其免疫反应性,并鉴定抗体的亚型。重组蛋白SDS-PAGE检测结果验证得到26 k Da Pfs蛋白,免疫小鼠后最终获得1株阳性杂交瘤细胞株,命名为2E2E6,为Ig G1亚类,间接ELISA法检测腹水效价为1:64 000。Western blot结果表明制备的单克隆抗体具有良好的免疫反应性。本研究成功制备了Pfs的单克隆抗体,为进一步研究Pfs在鸭疫里默氏杆菌中的作用提供了参考。     

云南鸭疫里默氏杆菌外膜蛋白A 及16S rRNA序列分析

为了探讨鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer, RA)云南流行株的外膜蛋白A (OmpA)的基因序列差异及其与16S rRNA序列的相关性,PCR扩增18株云南流行株鸭疫里默氏杆菌OmpA基因及16S rRNA核苷酸序列,分别构建其系统进化树,分析其系统进化关系。结果表明,18株鸭疫里默氏杆菌OmpA基因分为2个群,其同源性分别为86%~99.2%和92.6%~100%。18株鸭疫里默氏杆菌16S rRNA基因同属1个群,同源性高达96.1%~100%。 RA-1、RA-2、RA-11和RA-39 4株分离株的OmpA基因位于进化树的同一个亚群,其16S rRNA基因也位于进化树的同一亚群,两者呈现出明显的相关关系,其他14株分离株的OmpA基因系统进化树与16S rRNA基因系统进化树无明显的相关关系。     

鸭疫里默杆菌mazp基因克隆表达及免疫原性分析

为探索鸭疫里默杆菌不同血清型菌株的共同保护性抗原,克隆表达mazp基因,并采用动物试验测定表达蛋白的免疫原性。根据RA-GD株mazp基因核苷酸序列设计特异性引物进行PCR扩增,克隆测序获得RA-AF株细菌1 326bp的核苷酸片段,比较分析发现其保守性高。以克隆的mazp基因构建重组表达质粒pET-32a-mazp并转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导获得重组蛋白。重组蛋白为免疫抗原免疫小鸭15d后,RA-BSY(血清1型)和RA-AF(血清2型)攻毒的保护指数分别为77.8和62.4;抗血清能延迟发病和死亡时间。结果表明,鸭疫里默杆菌mazp蛋白具有免疫原性,免疫鸭对血清1型和2型RA感染具有抵抗力。     

鸭疫里默氏杆菌血凝素基因的克隆、表达及其蛋白的定位分析

为研究鸭疫里默氏杆菌(R.anatipestifer)血凝素蛋白的功能,本实验克隆表达了鸭疫里默氏杆菌血凝素基因,并对其蛋白定位进行了分析。根据鸭疫里默氏杆菌CH3株血凝素基因序列设计一对特异性引物,采用PCR扩增不同血清型鸭疫里默氏杆菌的血凝素基因,进行序列测定与分析。结果表明其血凝素基因全长1 059 bp,编码352个氨基酸。不同血清型鸭疫里默氏杆菌血凝素间的氨基酸同源性为94.1%～100%,与黄杆菌3519-10株血凝素的氨基酸同源性为68.0%～68.9%。采用表达的血凝素蛋白免疫鼠血清和鸭抗鸭疫里默氏杆菌阳性血清对血凝素在细菌中的定位分析表明,鸭疫里默氏杆菌血凝素可能不是一种膜蛋白,而是存在于胞浆中的一种蛋白。     

1型鸭疫里氏杆菌抗体间接ELISA检测方法的建立

以1型鸭疫里氏杆菌(RA)全基因组保守区域ompA基因的重组表达产物为包被抗原,建立了检测RA血清抗体的间接ELISA方法。原核表达的重组ompA蛋白经纯化后作为包被物,以方阵滴定法确定抗原最佳包被浓度为1.5μg/mL,待检血清最佳稀释度为1∶100。与普通的微量凝集试验相比较,该方法灵敏度高于凝集试验约16倍～128倍。与鸭源大肠埃希菌、鸭源多杀性巴氏杆菌、鸭链球菌、鸭源呼肠病毒、鸭肝炎病毒和鸭瘟病毒感染鸭血清均无交叉反应,表明该方法特异性好。利用该方法检测了雏鸭免疫RA灭活油乳剂疫苗之后血清抗体水平。     

间接ELISA检测鸭疫里默氏杆菌血清抗体方法的建立

应用1型鸭疫里默氏杆菌(云南株)超声粉碎物作为包被抗原,建立检测鸭疫里默氏杆菌血清抗体的间接ELISA方法。用倍比稀释法确定HRP标记羊抗鸭二抗最佳稀释倍数为1∶3500,并用棋盘测定法确定抗原的最佳包被浓度为2.7mg/mL,血清最佳稀释倍数为1∶300,阴性血清临界值为0.381;阻断试验结果表明,1型鸭疫里默氏杆菌与其抗血清阻断阳性,与鸭大肠杆菌O78、O132菌株和FJ4型鸭疫里默氏杆菌阻断阴性(无交叉反应)。重复性试验结果表明,该ELISA方法批内变异系数≤0.246,批间变易系数≤0.889。结果表明,该ELISA方法特异性强,重复性好,可用于1型鸭疫里默氏杆菌(云南株)血清抗体的检测。     

鸭疫里氏杆菌OmpA基因真核表达载体构建及免疫效果初步评价

为构建鸭疫里氏杆菌外膜蛋白A(OmpA)基因真核表达重组质粒,同时验证其在DF-1细胞中的表达和对雏鸭的免疫保护效果,以pVAX1为真核表达载体,构建真核表达质粒pVAX1-OmpA,通过质粒PCR、双酶切和测序进行鉴定,将鉴定后的阳性质粒pVAX1-OmpA转染至DF-1细胞,采用间接免疫荧光试验(IFA)和Western blot方法检测OmpA基因在DF-1细胞中的表达;将pVAX1-OmpA DNA免疫雏鸭,采集血清检测免疫抗体,并进行攻毒保护试验。结果,成功构建真核表达质粒pVAX1-OmpA,两种免疫学方法均检测到ompA蛋白的特异性表达,免疫雏鸭后14、28、35、49、63 d抗体水平与灭活疫苗组差异不显著,对雏鸭的免疫保护率达到100%。结果表明,pVAX1-OmpA重组质粒免疫雏鸭后能够诱导产生特异性的免疫抗体,能够产生较强的免疫保护效果,可作为新型DNA疫苗的候选。     

鸭疫里默氏杆菌的分离鉴定与生物学特性研究

为了解鸭疫里默氏杆菌的流行情况和药物敏感性,本研究对广东省、山东省、江苏省等地区疑似鸭疫里默氏杆菌病的病料进行病原分离和鉴定,并测定分离株对抗菌药物的敏感性。结果显示,共鉴定到46株鸭疫里默氏杆菌,其中血清1型、2型、10型和15型菌株依次为9株、25株、1株和1株,未定血清型菌株10株;RA分离株普遍对林可霉素、多粘菌素和诺氟沙星耐药,表明RA分离株对临床常用药出现了不同程度的耐受;易感鸭的动物回归试验能够复制出典型的原始病例,且可从死亡雏鸭中分离到同源菌株。该研究结果为鸭疫里默氏杆菌病疫苗选用和临床用药提供了科学的参考依据。     

乳胶凝集试验快速检测鸭疫里默氏杆菌抗体的研究

将鸭疫里默氏杆菌重组蛋白OmpA致敏羧化聚苯乙烯乳胶试剂,建立一种可快速检测鸭疫里默氏杆菌抗体的检测方法。结果表明,该检测方法快速、敏感、特异,操作简单,适合临床现场快速筛查,对该病的流行病学调查及防控有重要意义。     

鸭疫里默氏杆菌抗体检测的全菌体抗原间接ELISA方法的建立

本研究建立了检测鸭疫里默氏杆菌（Rimerrlla anatipestifer,RA）抗体的全菌体抗原间接ELISA方法,最佳血清稀释倍数为1：100。以RA1的甲醛灭活全菌体为包被抗原,棋盘滴定法试验确定其最适抗原包被浓度为5×10^8CFU／mL。与全菌体裂解抗原和重组P25蛋白为包被抗原的间接ELISA方法相比较,三者均可检测不同血清型RA标准阳性血清,结果符合性良好。用该方法检测雏鸭接种鸭疫里默氏杆菌蜂胶灭活疫苗后血清抗体水平的变化,发现免疫后10天抗体水平开始上升,二免后10天抗体水平达到峰值。     

鸭疫里默氏杆菌OmpA基因的克隆与表达

利用本实验室分离、鉴定并保存的鸭疫里默氏杆菌血清1型湖北云梦分离株（RA-YM）,根据GenBank上的序列设计了1对引物,用PCR方法扩增了RA-YM株的主要外膜蛋白OmpA基因,并克隆到pMD18-T载体,序列测定结果表明OmpA基因全长1152bp,序列同源性分析表明该基因相当保守,与其他不同RA菌株OmpA基因之间的核苷酸序列同源性为93%～97%。用pGEX-KG构建了原核表达载体pKG-OmpA,在大肠杆菌中进行了高效表达,表达蛋白约占菌体总蛋白的30%,主要为包涵体形式。SDS-PAGE电泳结果显示表达的融合蛋白大小约为68000,Western-blot结果表明该表达蛋白具有抗原性。     

血清15型鹅源鸭疫里默氏杆菌的分离鉴定及交叉免疫保护研究

本研究对安徽省某鹅场急性死亡的雏鹅进行了细菌分离鉴定,无菌采集病死鹅肝脏、脑和心包液,经过培养特性观察、染色镜检、生化特性检测以及16S rRNA和血清学检测,鉴定病原菌为血清15型鸭疫里默氏杆菌,命名为LAG1株。该分离菌株对四环素类药物敏感,而对卡那霉素等耐药;对雏鸭的致病性强,半数致死量(LD50)测定为7.75×103CFU/只;交叉免疫保护试验结果显示LAG1灭活油乳剂疫苗对自身菌株攻毒的免疫保护率可达80%以上,对血清10型鸭疫里默氏杆菌HXb2攻毒的保护率可达70%,对血清1型鸭疫里默氏杆菌WJ4和血清2型鸭疫里默氏杆菌Yb2攻毒的保护率低于20%。本研究结果可为安徽省养鹅业鸭疫里默氏杆菌病的防治工作提供参考。     

鸭疫里默氏杆菌外膜蛋白A克隆表达及纯化

为了制备鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)外膜蛋白A(Outer membrane protein-A,OmpA)。本研究将RA云南流行株外膜蛋白OmpA基因PCR克隆至质粒pET32a,构建重组表达质粒pET32a-OmpA,将其转化大肠杆菌TransB感受态细胞,用IPTG诱导表达,并将表达产物进行初步纯化。结果表明OmpA基因在大肠杆菌原核表达系统中获得了高效表达,表达的OmpA重组蛋白分子量为61 kDa,表达量占菌体蛋白的40%。OmpA重组蛋白经纯化后纯度达90%。本研究为RA的ELISA抗原的制备奠定了基础。     

鸭疫里默氏杆菌对鸭胚肝细胞粘附入侵能力的研究

为了分析鸭胚肝细胞用于鸭疫里默氏杆菌粘附入侵实验的可行性,本研究比较了鸭疫里默氏杆菌对鸭胚肝细胞和Vero细胞的粘附和入侵能力。首先将构建的互补质粒pRES1-ompA通过双亲本接合转导的方法导入ompA基因缺失株Th4ΔompA中,构建得到缺失株的回复菌株cTh4ΔompA;然后比较了野生株Th4、缺失株Th4ΔompA及回复株cTh4ΔompA菌株对鸭胚肝细胞和Vero细胞的粘附入侵能力。结果表明,与野生株Th4菌株相比,缺失株Th4ΔompA对鸭胚肝细胞和Vero细胞的粘附能力分别降低了3.32倍和3.12倍,入侵能力分别降低了2.25倍和7.58倍,而cTh4ΔompA对鸭胚肝细胞和Vero细胞的粘附入侵能力均得到部分回复。本研究结果表明鸭胚肝细胞可用于鸭疫里默氏杆菌粘附入侵能力的分析。     

鸭疫里默杆菌表型相关基因在重庆、四川分离株中的分布及遗传多样性分析

为研究鸭疫里默杆菌(R.anatipestifer)表型相关基因在四川、重庆地区分离株中的分布及遗传多样性,探讨其致病力发生差异的分子基础及可能机制,以分离自鸭、鹅的22株鸭疫里默杆菌为对象,采用PCR方法检测细胞壁相关水解酶(CWAH)、转录调节子(TR)、类脂A生物合成酰基转移酶(Lipid A)、插入元素蛋白IS1转座(IS1)、双组份转录调控因子(TCTR)、转录调控因子(LuxR1、LuxR2)、酰基-CoA还原酶(LuxC)、嗜好模块毒素(AMT)、协同溶血素(CAMP)、血凝素(Hema)、三磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、外膜蛋白A(OmpA)、热休克蛋白类似物(GroEL)、Ton依赖识别受体(TbdR1、TbdR2)、滑动性运动蛋白J(GldJ)、铁限制性依赖受体(DtxR)共计18个蛋白编码基因在分离菌株中的分布,并对阳性扩增基因进行测序和遗传多样性分析。使用CLC Genomics Workbench 6.5进行二代数据的基因组测序和拼接,将获得的血清Ⅰ型菌株RS、RC和血清Ⅱ型菌株RA的全基因组序列与GenBank登录序列进行比对分析。PCR检测结果显示,22个菌株均检测到OmpA、Lipid A、Hema、CAMP、TbdR1、TbdR2、DtxR的编码基因,鹅源分离株中未能检测到CWAH、AMT基因,而非致病性菌株DX1、YC1、YC2未能检测到LuxR1、LuxR2、GroEL、AMT、GAPDH基因。全基因组测序结果显示,RA、RC、RS菌株的基因组大小分别为2 129 862,2 172 619,2 067 830 bp,G+C含量分别为35.03%,35.09%,34.96%,蛋白编码基因数量分别为2 022,2 057,1 923。遗传多样性分析结果显示,阳性扩增基因序列与标准菌株ATCC1848相对应的序列的同源性均在93%以上,其中TCTR、GroEL、LuxR1、IS1、DtxR、TR、TbdR1、TbdR2基因在阳性菌株中的同源性均在96%以上,而CAMP、Hema基因则存在较强的遗传多样性;3株非致病菌株DX1、YC1、YC2的OmpA、LipidA、Hema、CAMP、TbdR1、TbdR2、DtxR基因与其他菌株的同源性均在95%以上。全基因组序列比对分析显示,血清Ⅰ型菌株RC与CH3、RA-CH-1处于同一分支,血清Ⅱ型菌株RA、RS与RA-GD、RA-SG、RA-YM、ATCC11845菌株属于同一分支,同为血清Ⅱ型的RA、RS RA-CH-2菌株处于不同的遗传节点上。以上研究结果表明,鸭疫里默杆菌基因组存在遗传学多样性,OmpA、CAMP为鸭疫里默杆菌的非必需毒力因子,且某些优势血清型表型基因在鸭疫里默杆菌群体中发生了缺失,推测鸭疫里默杆菌的毒力因子间可能存在协同作用和网络调控。     

鸭疫里默氏杆菌ATP合成酶F1亚单位α亚基的部分生物学特性研究

为筛选和鉴定鸭疫里默氏杆菌(RA)的感染相关蛋白,本研究采用血清1型RA CH3株活菌和灭活菌体免疫鸭的阳性血清分别与血清2型Th4株的全菌蛋白进行交叉免疫蛋白质组学分析,结果表明ATP合成酶F1亚单位α亚基(ATP-F1-α)、Gro EL蛋白和TPR repeat-containing protein等的抗体仅存在于活菌免疫鸭的血清中,推测其可能为感染相关的交叉性抗原;而Tbd R1的抗体在活菌和灭活菌免疫鸭的血清中均存在。利用自杀质粒同源重组的方法构建了ATP-F1-α的基因缺失株,并将其与野生株CH3的生长曲线进行比较。结果表明,缺失株菌体形态与野生株相似,但其在TSB培养基中的生长几乎停滞。以上结果表明RA ATP-F1-α既是一种交叉抗原,又与细菌的生长相关。     

血清2型鸭疫里默氏杆菌铁载体受体蛋白突变体的构建及生物学特性研究

铁离子是致病菌重要的生长因子,研究表明铁离子摄取系统调控鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)铁离子的代谢,是鸭疫里默氏杆菌重要的致病因子之一。为了研究RA外膜ATP依赖的铁载体受体蛋白(siderophore receptor protein,SRP)在铁离子代谢中的作用,以及SRP与细菌毒力之间的关系,本研究构建了SRP基因的突变株,通过TSB培养基和限铁环境中的生长曲线比较,结果显示突变株在限铁环境中比TSB培养基生长慢约10 h,表明SRP基因是鸭疫里默氏杆菌在体内维持铁离子代谢至关重要的成份。动物试验表明突变菌株比野生型菌株晚24 h开始死亡,说明突变菌株在体内增殖并达到致死数量的速度明显要晚于野生型,从而提示SRP是鸭疫里默氏杆菌重要的毒力因子之一。