牛分枝杆菌PE_PGRS62基因克隆及在耻垢分枝杆菌中的表达

为构建表达牛分枝杆菌(M.bovis)PE_PGRS62蛋白的重组耻垢分枝杆菌,本研究以M.bovis基因组DNA为模板PCR扩增PE_PGRS62基因,获得大小约为1 515 bp的目的片段,并克隆到大肠杆菌-分枝杆菌穿梭表达载体pMV261中,将重组pMV-PE_PGRS62穿梭表达载体电转化到耻垢分枝杆菌内,42℃热诱导重组耻垢分枝杆菌,通过SDS-PAGE和免疫印迹分析表达产物并鉴定其生物学活性。经SDS-PAGE分析,表达的PE_PGRS62蛋白分子量约为60 ku,免疫印迹结果表明,表达的PE_PGRS62蛋白与兔抗M.bovis阳性血清反应形成一条特异性蛋白条带。本实验为进一步研究M.bovis致病机理奠定了基础。     

结核分枝杆菌rv0199基因在耻垢分枝杆菌中的表达及检测

为研究结核分枝杆菌（M.tb）rv0199基因在该病原致病性中可能发挥的作用,本研究克隆了rv0199基因,在耻垢分枝杆菌（Ms）中异源表达,并对其表达进行检测。将大肠杆菌-分枝杆菌穿梭表达载体pMV261进行改造,向载体中引入常用的6His和Strep Ⅱ重组蛋白标签,命名为pMV262。使用Ms/pMV262表达系统对rv0199基因进行超表达,用抗6His标签抗体和抗Strep Ⅱ标签抗体均能特异的检测到重组蛋白。本试验改造的pMV262穿梭表达载体可很方便的检测M.tb的基因在Ms中的异源表达,不用制备针对蛋白的多克隆抗体或单克隆抗体。构建的重组菌Ms/262-99为进一步研究rv0199基因的功能提供了材料,奠定了基础。     

牛病毒性腹泻-黏膜病病毒Changchun184株E2基因在卡介苗中的表达

在成功克隆牛病毒性腹泻一黏膜病痛毒Changchun184株E2基因的基础上,将E2基因与表达载体pMV261连接,构建了重组穿梭质粒pMV261-E2,后电转化到卡介苗中,获得了具有卡那霉素抗性的重组卡介苗,并对重组卡介苗进行菌落PCR鏊定.在45℃下热诱导E2基因在重组卡介苗中的表达,并对表达产物进行SDS-PAGE电泳和Wesern blotting 分析.结果证明,牛病毒性腹泻-黏膜病病毒Changchun184株E2基因在卡介苗中成功的表达.     

牛分枝杆菌重组蛋白TB27.4的表达、纯化及活性鉴定

为探索TB27.4蛋白在牛结核病鉴别诊断中的作用,本试验以牛分枝杆菌Vallee Ⅲ株基因组DNA为模板,PCR扩增tb27.4全长基因片段,将其定向克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,构建重组质粒pET-TB27.4,优化原核表达条件,并用AKTA Purifier对蛋白的纯化条件进行优化。SDS-PAGE结果显示重组蛋白为可溶性表达,且大小与理论值相符,用牛分枝杆菌阳性血清进行Western blotting检测有特异性条带,且可特异性地刺激牛分枝杆菌感染牛外周血淋巴细胞释放大量IFN-γ。结果表明,重组蛋白TB27.4具有良好的B细胞活性和T细胞刺激活性,为进一步研究其在牛结核病诊断中的作用奠定了基础。     

牛分枝杆菌外膜蛋白基因ompA的原核表达及免疫活性分析

为验证牛分枝杆菌外膜蛋白A是否具有免疫活性,以牛分枝杆菌Vallee Ⅲ株基因组DNA为模板扩增牛分枝杆菌外膜蛋白基因ompA,采用DNA重组技术将此基因片段连于表达载体pGEX6p-1,构建重组质粒pGEX6p-1-ompA,并将其转化到大肠杆菌中BL21(DE3)中,IPTG诱导(终浓度为0.1mmol/L),表达产物进行SDS-PAGE分析.用glutathione sepharose 4B纯化蛋白和Western blot分析该蛋白的免疫学活性.结果表明:pGEX6p-1-ompA以可溶形式表达,蛋白分子量大小为60 kDa,与预计大小相符,纯化的蛋白具有良好的免疫学活性.     

巴什拜羊SPLUNC1基因的克隆与真核表达

为了克隆巴什拜羊SPLUNC1基因并表达该蛋白,本试验从巴什拜羊肺脏组织中提取总RNA,利用RT-PCR方法扩增出SPLUNC1基因开放阅读框序列,将该基因片段插入到真核表达质粒pPIC9K中构建pPIC9K-SPLUNC1重组质粒,然后将pPIC9K-SPLUNC1重组质粒线性化并电击转化入毕赤酵母GS115中,经甲醇诱导蛋白表达后用SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定目的蛋白。结果表明,经RT-PCR扩增成功获得大小为748 bp的SPLUNC1基因;构建的pPIC9K-SPLUNC1重组质粒经PCR、酶切及测序鉴定与预期结果一致;SDS-PAGE及Western blotting检测鉴定结果表明获得大小为25.53 ku的SPLUNC1蛋白。本试验结果为进一步研究巴什拜羊SPLUNC1蛋白的生物学活性奠定基础。     

结核分枝杆菌rv0394c基因在耻垢分枝杆菌中的表达及其粘附特性的鉴定

本实验室前期研究鉴定出结核分枝杆菌的rv0394c基因产物具有透明质酸酶的活性,但对于该酶在分枝杆菌致病中的作用尚不清楚。为了鉴定该蛋白对细胞是否具有粘附特性,本研究利用大肠杆菌表达纯化的重组蛋白RV0394c与人肺泡上皮细胞(A549细胞)互作,通过激光共聚焦显微镜观察到蛋白对细胞的特异性粘附。为进一步验证该试验结果,将rv0394c基因克隆至大肠杆菌-分枝杆菌穿梭表达质粒p MV262中,将重组质粒电转化于非致病性的耻垢分枝杆菌中进行表达。构建的重组菌与A549细胞进行互作,结果表明重组菌可以粘附于A549细胞表面,而且这种粘附能够被RV0394c重组蛋白所阻断,这些结果表明RV0394c蛋白具有粘附细胞的能力,属于该菌的粘附蛋白之一。RV0394c蛋白粘附特性的鉴定为进一步研究该蛋白在致病性中的作用提供了实验依据。     

巴什拜羊SPLUNC1基因的克隆与真核表达

为了克隆巴什拜羊SPLUNC1基因并表达该蛋白,本试验从巴什拜羊肺脏组织中提取总RNA,利用RTPCR方法扩增出SPLUNC1基因开放阅读框序列,将该基因片段插入到真核表达质粒pPIC9K中构建pPIC9K-SPLUNC1重组质粒,然后将pPIC9K-SPLUNC1重组质粒线性化并电击转化入毕赤酵母GS115中,经甲醇诱导蛋白表达后用SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定目的蛋白。结果表明,经RT-PCR扩增成功获得大小为748bp的SPLUNC1基因;构建的pPIC9K-SPLUNC1重组质粒经PCR、酶切及测序鉴定与预期结果一致;SDS-PAGE及Western blotting检测鉴定结果表明获得大小为25.53ku的SPLUNC1蛋白。本试验结果为进一步研究巴什拜羊SPLUNC1蛋白的生物学活性奠定基础。     

牛分枝杆菌Mb1230基因的表达纯化及其活性评价

为了探究牛分枝杆菌Mb1230蛋白在牛结核病诊断中的应用价值,本试验利用PCR方法扩增出Mb1230基因,构建重组质粒pET-22b-Mb1230,经IPTG诱导表达后用亲和层析纯化重组蛋白,通过结核菌素皮内变态反应试验(TST试验)、IFN-γ释放试验(IGRA试验)和间接ELISA对重组蛋白的活性进行评价。SDS-PAGE和Western blotting结果显示,重组蛋白大小与理论值相符,且能与鼠抗His的抗体反应有特异性条带;在TST试验、IGRA试验和间接ELISA中也表现出抗原活性。结果表明,重组Mb1230蛋白具有良好的B细胞活性和T细胞活性,在牛结核病诊断中具有应用潜力。     

牛瑟氏泰勒虫P23表面蛋白基因的克隆与原核表达

构建牛瑟氏泰勒虫P23基因片段原核重组表达质粒,表达重组蛋白。采用PCR方法扩增牛瑟氏泰勒虫P23表面蛋白基因,将扩增产物与pMD18-T-Simple载体连接,测序,验证扩增产物。将P23基因片段克隆到载体pGEX-4T-3上,经酶切分析、PCR鉴定后,IPTG诱导表达,最后用SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定表达产物。结果表明克隆的P23基因片段为684 bp,重组质粒pGEX-4T-3/P23构建成功;SDS-PAGE显示目的蛋白相对分子质量约为58 ku;Western blotting分析结果显示,与牛瑟氏泰勒虫阳性血清发生反应,而与牛瑟氏泰勒虫阴性血清无反应,表明牛瑟氏泰勒虫P23表面蛋白具有良好的抗原性和特异性,提示可以利用融合蛋白来建立检测抗体的间接ELISA诊断方法。     

Expression and Bioactivity Identification of eis Gene of Mycobacterium bovis in Mycobacterium smegmatis

This study was aimed to construct a shuttle expression vector of Mycobacterium bovis(M.bovis) eis gene and identify its bioactivity in recombinant Mycobacterium smegmatis (M.smegmatis). M.bovis eis gene was cloned by PCR and the shuttle expression vector pMV261-Mbeis was constructed, then it was identified by double digestion and sequencing. The recombinant plasmid was transformed into M.smegmatis mc²155 by electroporation. The expression of M.bovis eis gene in M.smegmatis was detected by SDS-PAGE and Western blotting, and the amino acids sequence of the target protein was identified by mass spectrometry. The growth curve of recombinant M.smegmatis mc²155 containing pMV261-Mbeis was successfully constructed.The results showed that pMV261-Mbeis did not affect the growth of M. smegmatis in vitro. The results of SDS-PAGE and Western blotting confirmed that the M. bovis eis gene expressed the eis protein which was about 44 ku in M. smegmatis. Mass spectrometry proved that the protein was the eis protein of M. bovis.The expression vector pMV261-Mbeis was successfully constructed and the expressed recombinant protein was proved to be have biological activities in M. smegmatis, which laid a foundation for the further study of the function of eis protein in M. bovis.     

利用酵母双杂交系统筛选TRADD的互作牛分枝杆菌蛋白

为研究牛分枝杆菌抑制肿瘤坏死因子介导的细胞凋亡来逃避宿主免疫反应的机制,本试验采用酵母双杂交系统在牛分枝杆菌中筛选可与肿瘤坏死因子受体1相关死亡域蛋白（TRADD）相互作用的蛋白。通过限制性内切酶Sau3AⅠ部分消化牛分枝杆菌基因组,回收片段随机插入pGADT7载体中,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,构建牛分枝杆菌基因组文库。PCR扩增人tradd基因,将扩增产物克隆于pGBKT7载体上,构建重组诱饵质粒pGBKT7-tradd,转化酵母菌Y2HGold。用诱饵质粒pGBKT7-tradd对牛分枝杆菌基因组文库进行筛选,以获得与TRADD互作的阳性候选克隆;提取阳性候选克隆中的质粒,经测序和同源性比对分析,获得与TRADD互作的牛分枝杆菌蛋白的生物学信息。结果显示,构建的文库滴度为2×10⁶ CFU,平均插入片段在1.5 kb左右,文库重组率>95%。经Western blotting验证,诱饵质粒pGBKT7-tradd可在酵母菌中表达诱饵蛋白TRADD,且TRADD的表达对酵母菌无毒性,不会在酵母菌中自激活。应用酵母双杂交系统初步筛选出20个与TRADD互作的阳性克隆,经复筛、测序和BLAST对比,最终发现7个基因序列。本研究应用酵母双杂交技术成功筛选到7个与TRADD互作的牛分枝杆菌蛋白,为进一步研究牛分枝杆菌对细胞凋亡的抑制机制提供线索。     

Identification of bovine T cell stimulatory antigens using a cosmid library of Mycobacterium bovis in Mycobacterium smegmatis

Culture filtrates derived from a Mycobacterium bovis cosmid library in Mycobacterium smegmatis were screened for T cell antigens. Recognition and reactivity were measured by the levels of lymphocyte proliferation and the levels of gamma interferon (IFN-gamma) produced when the culture filtrates were incubated with peripheral blood mononuclear cells (PBMC) taken from cattle immunised with M. bovis BCG. The screening system was optimised to distinguish between M. bovis secreted antigens and normal M. smegmatis secreted proteins. From ten culture filtrates screened, two were identified that induced lymphocyte proliferation and IFN-gamma production. Analysis of the DNA inserts from the recombinant cosmids suggest that they may code for different proteins. The results demonstrate that screening recombinant M. smegmatis culture filtrates can be used to identify M. bovis T cell antigens that are recognised by immunised cattle. These antigens may be important for the development of vaccines with protective ability against bovine tuberculosis.     

牛分支杆菌ag85b基因原核表达载体的构建

为构建牛分支杆菌ag85b基因的重组表达质粒pET-32a-ag85b,采用聚合酶链反应(PCR)从牛分支杆菌AF2122/97基因组DNA中扩增出ag85b基因(978 bp),然后对扩增产物和载体pET-32a以核酸内切酶EcoR Ⅰ及Sal Ⅰ分别进行双酶切;将两种酶切产物以T4 DNA Ligase连接,将靶基因克隆入载体pET-32a,构建重组质粒。将此重组质粒转化入大肠杆菌DH5α,抽提重组质粒首先经EcoR Ⅰ及Sal Ⅰ双酶切检验,再进行PCR扩增鉴定,最后测序鉴定。酶切片段及PCR扩增片段大小均与预期相符,测序结果与GenBank登录序列完全相同。结果表明,成功地克隆并构建了ag85b基因重组表达质粒pET-32a-ag85b。     

牛分枝杆菌MarP蛋白的表达纯化及其单克隆抗体制备

为制备能够特异性识别牛分枝杆菌（M.bovis）抗酸蛋白酶（MarP）的特异性单克隆抗体（MAb）,本研究利用大肠杆菌表达系统表达了MarP蛋白的胞浆区,并以β-casein为底物、DTT为抑制剂检测MarP的丝氨酸蛋白酶活性。以具有活性的MarP蛋白免疫小鼠,取脾细胞与SP2/0细胞融合,并加入饲养层细胞轻轻摇匀分装于96孔培养板,置于37℃、5% CO₂培养箱内培养10 d,通过IFA和间接ELISA筛选阳性细胞株进行亚克隆,制备能分泌针对MarP MAb的杂交瘤细胞株,并通过Western blotting和ELISA检测MAb与重组表达和天然的MarP蛋白的反应性。结果显示,重组表达的MarP具有良好的丝氨酸蛋白酶活性,能够在12 h内将30 μg的β-casein酶解完全,DTT能够抑制MarP的酶活性。具有活性的MarP蛋白免疫小鼠后,获得5株针对MarP的MAb,均能够特异性识别重组和牛分枝杆菌天然表达的MarP蛋白的线性表位,而不与大肠杆菌（E.coli）和耻垢分枝杆菌（M.smegmatis）的蛋白反应。本研究成功制备了MarP蛋白及MAb,为进一步研究MarP的作用底物及其在牛分枝杆菌抗酸胁迫中作用机制提供了必备材料。     

牛支原体新疆分离株P48基因的克隆、原核表达及重组蛋白免疫原性研究

试验旨在确定牛支原体P48基因的免疫原性，为进一步筛选牛支原体免疫保护性基因奠定基础。本研究以牛支原体新疆分离株为研究对象，运用Overlap PCR方法扩增得到点突变后的牛支原体新疆分离株P48基因，构建原核表达载体pET-32a （+）-P48，转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞，在诱导剂ITPG的诱导下获得重组蛋白P48，纯化后的重组P48蛋白免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体，运用Western blotting和ELISA方法验证其反应原性和免疫原性。结果表明，试验成功构建原核表达载体pET-32a （+）-P48，重组蛋白P48大小约为66 ku，纯化后的牛支原体P48重组蛋白免疫小鼠后可产生良好的免疫反应，血清抗体滴度达到较高水平（D_{450 nm}值为1.126）。Western blotting结果显示，抗牛支原体P48重组蛋白的鼠血清与牛支原体P48重组蛋白及牛支原体全菌蛋白抗原均能产生明显的抗原抗体反应，表明P48重组蛋白具有良好的免疫原性与反应原性，可作为牛支原体新型疫苗的候选基因，且牛支原体新疆分离株P48基因与国内外5株牛支原体P48基因的同源性很高，亲缘关系较近。     

Protective immunity of recombinant Mycobacterium bovis BCG expressing rhomboid gene against Eimeria tenella challenge

Two recombinant Mycobacterium bovis BCG (rBCG) strains carrying the Eimeria tenella rhomboid gene (Rho) delivered by extrachromosomal vector pMV261 and integrative vector pMV361 were evaluated for their ability to protect chickens against E. tenella challenge. The chickens were immunized intranasal with BCG, rBCG pMV261-Rho, or rBCG pMV361-Rho twice at a 2-week interval. All the recombinant BCG immunized chickens developed specific immune responses, and there was a significant increases of the percentages of CD4⁺ and CD8⁺ cells compared to the control (P < 0.05). Challenge experiments demonstrated that the two rBCG strains could provide significant protection against E. tenella challenge. But vaccination with rBCG pMV261-Rho induced higher specific antibody titers and produced greater protection rate (56.04%) than rBCG pMV361-Rho group (P < 0.05). These results indicated that M. bovis BCG is a novel vaccine vector to express and present antigens of E. tenella, and rBCG has a potential as vaccine in chickens.     

Identification of immunodominant antigens of Mycobacterium bovis by expression library immunization

This study combines two methodologies - vector expression of a genomic library and proteomics - to identify immunogenic proteins of Mycobacterium bovis. Immunization of BALB/c mice with a plasmid DNA pool from the library, containing approximately 8000 clones, induced a humoral response that facilitated the detection of 12 antigenic proteins by Western blotting. Two-dimensional sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and mass spectrometry identified four proteins (Cpn60-1, HSP70, EF-Tu, and AdoHcyase). Such genomic immunization offers the possibility of in vivo screening of potential candidate M. bovis antigens.