猪圆环病毒分子生物学研究进展

猪圆环病毒是单链环状DNA病毒,其基因组中包含多个阅读框,其中2个主要的阅读框分别编码复制起始蛋白Rep和Rep'以及病毒衣壳蛋白:Rep和Rep'结合由PCV1的部分复制起点组成的双链DNA片段,但这2种蛋白的结合位点有细微差别;Rep蛋白不能单独启动病毒的复制,只有和Rep'蛋白一起才能启动PCV病毒的复制;PCV1感染PK15细胞后,用实时PCR检测rep和rep'转录子的数量,发现这2种转录子的比率随着时间的推移而不断发生变化;病毒衣壳蛋白基因是PCV基因间唯一变化很大的基因,其编码衣壳蛋白是PCV主要的免疫原性蛋白,其氨基端41个氨基酸与PCV2在细胞核内的定位有关.     

一株高病毒载量 PCV2 毒株的基因组特征及序列分析

【目的】了解广东省某猪群中猪圆环病毒 2 型（Porcine circovirus type 2,PCV2）流行毒株的遗传进化情况,丰富 PCV2 分子流行病学数据,为当地 PCV2 疫苗候选株的选用和研发提供参考。【方法】使用 qPCR 方法对疑似 PCV2 的样品进行检测,发现 1 株具有高病毒载量的 PCV2 毒株,命名为 GD222858。通过 PCR 方法进行全基因组分子克隆及遗传进化分析。使用 MegAlign 软件将该毒株 ORF1、ORF2 基因编码的氨基酸序列与 PCV2 同亚型参考毒株进行比对,分析氨基酸序列的相似性;采用 DNAStar 预测该毒株的 Cap 蛋白二级结构及 B 细胞表位,并与 4 株疫苗株 DBN-SX07-2（HM641752）、LG（HM038034）、SH（HM038027）、ZJ（AY686764）的 Cap 蛋白抗原指数进行比对分析。【结果】GD222858 毒株基因组长度为 1 767 bp。遗传进化分析表明该毒株属于 PCV2d 亚型。与国内外 82 株参考毒株的核苷酸相似性为 91.4%~99.6%,与越南毒株 Han8（GenBank 登录号：JQ181600）的亲缘关系最近。在 ORF1 编码的 Rep 蛋白处发现多个特异性突变位点 F70Y、F77L、W202R、N256S;ORF2 编码的Cap 蛋白相对保守。Protean 预测 Cap 蛋白的氨基酸第 5~18、24~25、39~41、48~49、57~65、99、101、112~114、139~140、145~150、162~165、175~181、188~189、205~211、227~232 位 置 处 均 可 能 存 在 潜 在 的 B 细 胞 表 位。GD222858 毒株的 Cap 蛋白抗原指数与 4 株疫苗株均有差异,在氨基酸 45~57、124~132、223~233 位置处抗原指数明显高于 4 株疫苗株,且与疫苗株 HM038034 差异最大。【结论】GD222858 毒株感染猪群的原因可能是 Rep 蛋白多个位点发生特异性突变及疫苗株选用不当所致。     

全基因组预测稻瘟菌的分泌蛋白

【目的】分泌蛋白多为病原微生物与植物受体蛋白起作用的激发子和其它致病因子，深入研究分泌蛋白将有助于明确植物与病原微生物互作的分子机制。利用稻瘟菌基因组学研究成果，结合计算机技术和生物信息学的方法，分析其分泌蛋白组学，将有助于全面掌握其致病因子的结构与功能。【方法】利用SignalP对稻瘟菌基因库中所有ORF的N-端信号肽存在与否进行预测，再依次通过Protcomp、TMHMM、big-PI Predictor和TargetP预测程序进行验证，寻找出所有可编码信号肽的基因。【结果】对11 108个稻瘟菌的ORF进行分析，最终预测出共有1 235个ORF可编码分泌蛋白。【结论】经验证此预测方法之可靠性较高，这为深入研究分泌蛋白组学奠定了基础。     

猪圆环病毒2型贵州株ORF1基因的生物信息学分析

为了解猪圆环病毒2型贵州株(PCV2-GZ)ORF1基因的生物学特性,针对ORF1基因设计1对特异性引物,取PCV2阳性病料DNA为模板进行PCR扩增,克隆测序后进行生物信息学分析。结果表明:PCV2-GZ ORF1基因序列与GenBank登录的14株PCV2(06-06274,CC1,HUB-5,HUN-11,JX-1,LN-3,P710-1,PCV2HERD D,SC-10,SVP-321,SX-1,VOS 2689006,ZJ-38,N1)相应序列核苷酸的同源性为96.8%~99.7%,与国内HUB-5和ZJ-38的同源性最高,均为99.7%;PCV2-GZ编码的Rep蛋白与P710-1、HUB-5、SC-10、ZJ-38株的氨基酸序列同源性较高,均为99.4%。PCV2-GZ Rep蛋白可形成优势抗原表位,且不存在跨膜结构和信号肽,推测可进行PCV2 ORF1基因的全基因表达。     

猪圆环病毒II 型 rep蛋白的亚细胞定位生物信息学析

从GenBank 发表的PCV-2全基因组序列,随机选择其中的32 个全基因序列,做序列比对和同源性比较,绘制系统进化树,在注释中找到ORF1编码的rep蛋白氨基酸序列, 用在线生物信息学工具对其进行亚细胞定位分析.结果基本符合"来自同一地区的基因序列同源性较高"的规律,表明了PCV的高度保守性, 亚细胞定位分析发现其rep蛋白定位于核区的指数为0.76,这与病毒在宿主细胞核内复制分不开.结果同时表明其定位于过氧化物酶体的指数显著不同于其他(过氧化物酶体平均0.36,可变,溶酶体、线粒体均为0.1不变)这可能与pcv的组织嗜性以及复制靶细胞(多为单核/巨噬细胞)的原因相关.     

猪圆环病毒2型Rep抗体间接ELISA检测方法的建立

猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2, PCV2)是一种广泛存在于猪体内的DNA病毒。养猪场中猪的PCV2感染率较高,为区分自然感染猪和疫苗免疫猪,以大肠杆菌表达的PCV2 Rep蛋白为包被抗原,通过优化反应条件建立PCV2 Rep抗体检测的间接ELISA方法。原核表达的Rep蛋白大小40ku,经过变性亲和层析纯化后目的蛋白纯度为95.1%,批次内和批次间血清检测变异系数均低于10%,表明Rep-ELISA具备良好的稳定性。血清学交叉试验显示Rep-ELISA具有良好的特异性;猪免疫试验结果表明Rep-ELISA能检测出PCV2全病毒疫苗免疫以及接种PCV2 SD/2017活毒的猪血清中的Rep抗体,而不能与PCV2亚单位疫苗免疫猪血清中的抗体发生免疫结合反应。研究结果表明,所建立的ELISA方法能有效鉴别自然感染或全病毒灭活疫苗免疫猪与亚单位疫苗免疫猪,可用于猪群中PCV2的净化。     

黄瓜类钙调蛋白CML8与性型分化主效基因编码蛋白的互作分析

【目的】为探索类钙调蛋白CMLs是否参与黄瓜性型分化过程，以便进一步完善性型分化调控网络提供参考。【方法】通过克隆黄瓜CML8、ACS1G、ACS2及ACS11基因，qPCR检测CML8基因在不同花型中的表达量，酵母双杂交检测CML8与黄瓜性型分化主效基因编码蛋白间的互作情况。【结果】克隆得到黄瓜CML8基因，完整ORF 441 bp,编码146 aa,不含信号肽；不含跨膜域，为胞外蛋白，含4个具有Ca²⁺结合能力的EF-hand结构域，不含内含子，亚细胞定位在细胞膜和细胞质；克隆得到黄瓜性型分化关键基因F(ACS1G)、M(ACS2)及A(ACS11),序列比对表明三者的基因序列及编码蛋白序列与黄瓜数据库中的一致，且在雌花、雄花和两性花3种不同花型中的表达量差异显著，在雄花中差异极显著；酵母双杂交试验表明，CML8均可与ACS1G和ACS2发生互作，而不能与ACS11发生互作。【结论】成功克隆得到黄瓜CML8基因，且CML8可与ACS1G和ACS2发生互作，可能参与黄瓜性型分化过程，本研究首次探索类钙调蛋白参与植物性型分化过程，期望为钙信号系统参与植物性型分化提...     

NSvc4和CP蛋白与水稻条纹病毒的致病相关

【目的】以水稻条纹病毒（Rice stripe virus,RSV）编码的NSvc4蛋白和CP蛋白的致病功能鉴定为切入点,研究RSV的致病机理。【方法】通过农杆菌介导在本氏烟中对RSV编码的6个蛋白进行细胞定位。采用双分子荧光互补（Bimolecular fluorescence complementation,BiFC）技术鉴定NSvc4蛋白与其余5个蛋白间的互作关系,并用酵母双杂交体系（Yeast two-hybrid,YTH）对NSvc4与CP蛋白间的互作再次验证。利用马铃薯X病毒（Potato virus X,PVX）系统在本氏烟叶片研究NSvc4蛋白和CP蛋白的致病性,采用实时荧光定量PCR（Real-time PCR）技术验证致病性鉴定结果。【结果】RSV NSvc4蛋白能与CP蛋白互作,且蛋白复合体在本氏烟细胞中能够定位到叶绿体。致病性鉴定显示,PVX-RSV-NSvc4侵染的本氏烟表现为花叶症状;PVX-RSV-CP能够在侵染叶上诱导花叶症状,但是系统叶却恢复健康;PVX-RSV-NSvc4与PVX-RSV-CP共侵染的本氏烟和PVX-RSV-NSvc4CP侵染的本氏烟的侵染叶、系统叶均表现出了严重病症。Real-time PCR结果显示,PVX载体在各侵染本氏烟中的累积量均较低,而RSV CP和NSvc4基因的表达量与本氏烟的发病症状紧密相关。【结论】NSvc4和CP蛋白均有致病性。CP蛋白的致病力不能持久,但是与NSvc4蛋白互作后具有持久致病力,表明二者协同在RSV致病过程中发挥作用。     

猪圆环病毒的分子生物学研究进展

介绍了PCV的分子生物学特征,认为PCV-1和PCV-2有一定亲缘关系,但也发生了较大的变异.PCV基因组是以滚环模式进行复制,PCV-1基因组的复制依赖于Rep蛋白.叙述了PCV的分子免疫学特征,认为PCV-2感染猪后可损伤猪体免疫系统、引起免疫抑制.从分子流行病学角度得出PCV-2不同分离株的基因组通常比较稳定,但是不同地区的分离株在基因组序列上还是有所改变.对猪圆环病毒的研究提出了新的问题.     

疱疹病毒引起内质网应激/未折叠蛋白反应研究进展

内质网是真核细胞内蛋白质折叠及翻译后修饰的主要场所，还参与调控Ca2+和脂类物质储存合成，具有重要生理功能。疱疹病毒是一类具有囊膜的DNA病毒，其表面糖基化囊膜蛋白的合成加工依赖于内质网，在病毒复制过程中，大量合成的糖基化囊膜蛋白在内质网内过度堆积则会引起内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS），进而发生未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）。某些疱疹病毒可能已经进化出调控UPR的机制，为复制过程创造最佳环境，它们在宿主细胞内复制时，会引起相关内质网UPR信号级联反应，如细胞损伤、炎症反应、细胞凋亡等。综述了内质网应激/未折叠蛋白（ERS/UPR）对病毒的反应机制，从Ⅰ型单纯疱疹病毒、伪狂犬病病毒、马立克病病毒、鸭肠炎病毒和其他疱疹病毒等感染引起ERS分子机制及相关信号通路进行阐述，以期为疱疹病毒相关疫苗和药物作用靶点的研发提供理论依据。     

真菌无毒基因克隆与抗性蛋白互作研究

无毒基因（avirulence genes, Avr）是病原物遗传因子,能诱发寄主植物产生抗病性。真菌Avr基因的克隆、编码产物结构和功能分析,以及与寄主抗性蛋白的互作机制等方面的研究对于深入了解植物的抗真菌病害分子机理具有重要意义。其编码AVR蛋白（又可以称为效应子,effector）通常富含半胱氨酸,效应子通过吸器或侵入丝被分泌到寄主细胞内促发抗性反应。在抗性反应过程中,效应子能直接或间接地被植物细胞相应的抗性蛋白识别,这种识别机制与效应子和抗性蛋白的区段相关。以几个真菌病害为例,综述了近年来有关无毒基因克隆、表达、以及与抗性蛋白的互作机制等方面的主要研究进展,以期为相关研究的深入提供参考。     

猪圆环病毒2型ORF2基因的原核表达

猪圆环病毒是引起猪多系统哀竭综合征的重要病原,全病毒培养十分困难,避开培养病毒,得到大量的检测抗原,对诊断本病有着重要的意义。本研究对疑似猪圆环病毒2型感染猪脾脏提取病毒DNA,进行套式PCR扩增获得了猪圆环病毒2型（PCV2）ORF2基因序列,并将扩增片段定向插入质粒载体pPRO—HTb,转化BE21大肠杆菌后,构建了表达猪圆环病毒2型ORF2蛋白的重组原核表达系统。经IPTG诱导,对表达产物经SDS—PAGE和Western—blot分析,表明ORF2基因在大肠杆菌中得到了表达,表达产物以包涵体形式存在于菌体中,通过提取包涵体,获得了初步纯化的ORF2蛋白,为进一步利用PCV2 ORF2蛋白抗原进行PCV血清学检测提供了基础。     

中国实验小型猪朊蛋白基因的克隆与序列分析

根据已发表的猪朊蛋白基因（PRNP）序列设计特异性引物，进行PCR直接扩增，得到了中国实验小型猪（CEMP）的朊蛋白基因（PRNP），将其克隆到pGEM-TEasy载体中。序列分析表明上述CEMP的PRNP基因ORF区全长为774bp，编码257个氨基酸的前体蛋白，分子质量约为28．3ku，其PRNP序列与已发表的猪PRNP序列（L07623）差异微小，仅在第4位氨基酸残基处有变异（Ser→Asn）；绘制CEMP与其他15种属动物朊蛋白的氨基酸序列进化树发现，CEMP与多种哺乳动物朊蛋白的氨基酸序列遗传距离比较接近，与水貂最近。而与禽类朊蛋白氨基酸的遗传距离较远。     

猪圆环病毒Ⅱ型ORF2重组蛋白抗体诊断试剂IgG的研制

应用猪圆环病毒Ⅱ型(Porcine circovirus 2,PCV2)ORF2重组蛋白,研制诊断PCV2的抗体试剂.利用原核表达系统表达PCV2 ORF2蛋白,经12%浓度的SDS-PAGE凝胶电泳分析后免疫家兔制备抗PCV2 ORF2重组蛋白抗体,并用间接酶联免疫吸附试验(indirect-ELISA)确定其效价,然后以Western blotting法分析该抗体特异性.结果表明:PCV2 ORF2重组蛋白被表达,且在免疫家兔后获得效价高、特异性好的抗体.兔抗PCV2-ORF2重组蛋白抗体以其特异性好的特点可以作为免疫诊断试剂.     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5 蛋白的结构与功能研究进展

猪繁殖与呼吸综合征（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS）是由猪繁殖与呼吸综合征病毒PRRSV引起的一种高度接触性传染病。作为一种RNA病毒,PRRSV的基因组存在广泛变异,其中以NSP2和ORF5基因变异为主。由于不同谱系毒株的ORF5有特征性的核苷酸序列,因此ORF5可用于PRRSV的分型。ORF5编码GP5蛋白,GP5蛋白含有多个表位,可与细胞受体作用,从而影响病毒的感染、复制。近年来,关于PRRSV的分子流行病学调查倾向于揭示不同毒株所特有的氨基酸突变。这些突变通常发生在GP5蛋白的信号肽编码区、非中和表位、中和表位和跨膜区。因此有研究将这些突变数据与病毒的毒力强弱、中和能力关联起来。而研究者尝试通过突变来推测GP5蛋白的构象或功能改变,从蛋白互作的结构基础层面来解释这种联系。由于GP5的三级结构并不能用传统的高分辨率冷冻电镜以及X射线晶体学方法观测,因此生物信息学方法成为相关研究的唯一选择。此外,GP5可用于基因工程疫苗的研制。综述了近年来关于GP5蛋白的生物信息学研究,并总结了GP5蛋白对病毒感染、复制、毒力、...     

猪Ⅱ型圆环病毒江苏株全基因进化及ORF3蛋白的生物信息学分析

对NCBI已经登记的国内分离的PCV2江苏株(GQ358994.1)进行序列比对及进化分析,并对其ORF3编码蛋白的氨基酸序列进行生物信息学方法分析,对其组分、理化性质、跨膜结构域、二级结构、糖基化位点、磷酸化位点和B细胞抗原表位进行预测和推断。结果表明,PCV2江苏株与国内分离株序列同源性极高(>99%),ORF3蛋白无跨膜区域,二级结构中自由卷曲含量最高,为54.81%,不含有糖基化位点,但有8个磷酸化位点。综合分析得出,ORF3蛋白具有大量的抗原决定簇。通过对ORF3蛋白进行生物信息学方法分析,为PRRSV疫苗设计提供理论基础。     

猪圆环病毒2型ORF4基因的原核表达及多克隆抗体的制备

猪圆环病毒2型（PCV2）是引起断奶仔猪多系统衰竭综合征（PMWS）的主要病原,ORF4是PCV2中继ORF1,ORF2,ORF3之后的第四大开放阅读框。本研究以提取的PCV2基因组为模板经PCR扩增获得ORF4基因（386~565 nt）,并克隆到pGEX\|4T\|1表达载体上,构建pGEX\|4T\|ORF4表达载体。经PCR和测序鉴定后,将重组质粒转化受体菌BL21诱导表达并进行目的蛋白GST\|ORF4纯化,然后用纯化的蛋白免疫新西兰兔,在免疫期间采血并用间接ELISA对多抗血清进行效价测定。SDS\|PAGE电泳检测结果表明,重组质粒成功表达了目的蛋白。ELISA检测结果显示抗体效价达到1∶12 800以上。Western blot分析表明ORF4融合蛋白具有很好的免疫原性,获得的抗体可以和大肠杆菌表达的GST\|ORF4融合蛋白特异性反应。     

猪圆环病毒2型衣壳蛋白的表达

[目的]检测猪圆环病毒2型（PCV2）核衣壳蛋白（Cap）的表达,为进一步研制PCV2单克隆抗体检测抗原提供参考依据。[方法]根据已经发表的PCV2的衣壳蛋白基因（Cap）设计1对引物,利用PCR方法从已知PCV2病毒中扩增到1条DNA片段。将PCR产物按预定的阅读框架插入表达载体质粒pET28a（＋）中,获得重组质粒pCAP-PCV2,并转化到大肠杆菌BL21（DE3）中。[结果]序列测定表明,所克隆的序列大小为579 bp,与DQ104422的Cap基因序列一致;通过对菌体裂解物的SDS-PAGE分析证明,携带重组质粒pET-PCV2-Cap的大肠杆菌可以表达可溶性的衣壳蛋白。[结论]PCV2衣壳蛋白能通过表达载体质粒pET28a（＋）进行可溶性表达。     

木薯MeNOSIP与MeRbohD蛋白的互作验证及其对外源激素的响应

为了解木薯（Manihot esculenta）MeRbohD在抗病途径中的功能，笔者在获得MeRbohD候选互作蛋白MeNOSIP（nitric oxide synthase-interacting protein，一氧化氮合酶互作蛋白）的基础上，通过RT-PCR克隆获得MeNOSIP基因编码区序列，并进行生物信息学分析。结果表明，MeNOSIP的CDs序列全长918 bp，编码含305个氨基酸的多肽，属于不稳定的亲水类蛋白质，亚细胞定位预测MeNOSIP在细胞膜上表达。采用酵母杂交验证发现，MeRbohD与MeNOSI真实互作。MeRbohD和MeNOSIP在JA，SA，ABA诱导下基因均上调表达；ABA处理下，MeRbohD和MeNOSIP基因表达变化趋势一致，推测它们可能共同参与了由ABA介导的抗逆通路。     

猪圆环病毒2型衣壳蛋白单克隆抗体的制备及鉴定

为获得猪圆环病毒2型(PCV2)衣壳蛋白单克隆抗体,将516 bp的ORF2基因片段克隆入pET-28a(+),转化入大肠杆菌,在IPTG的诱导下表达,用SDS-PAGE和Western blot对表达产物进行鉴定。将纯化的重组蛋白免疫小鼠,制备单克隆抗体,叠加ELISA方法检测两株单克隆抗体识别的抗原表位关系。SDS-PAGE和Western blot结果表明重组蛋白ORF2得到高效表达;筛选获得两株稳定分泌抗ORF2单克隆抗体的杂交瘤细胞系3H3和3F2,其分泌的单体均为IgG1亚型;且均具有较高的特异性和敏感性;叠加ELISA显示,两株单克隆抗体识别不同的抗原表位。本研究制备的单抗有较好的生物学特性,为PCV2的研究及快速准确诊断方法的建立提供了平台。