急性病毒性坏死病毒IAP-86基因的克隆、表达及抗凋亡研究

在已经完成的栉孔扇贝急性病毒性坏死病毒(acute viral necrosis virus,AVNV)全基因组序列测序与分析的基础上,设计特异性引物,克隆得到了ORF86编码的杆状病毒凋亡抑制蛋白基因(IAP-86)。IAP-86基因与pET32a(+)质粒连接构建得到重组质粒pET32a-IAP86,将重组质粒转化到E.coil BL21(DE3)中,使用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导蛋白表达,SDS-PAGE检测显示表达蛋白分子量约为40 ku,经Western-blotting和质谱分析证明,该蛋白即为IAP-86融合蛋白,Co2+柱纯化后得到了纯化的IAP-86融合蛋白。将重组的IAP-86蛋白用FITC标记,荧光显微镜下观察,发现重组的IAP-86蛋白最终能够与栉孔扇贝血淋巴细胞的细胞核和细胞质结合。细胞凋亡检测实验发现,重组的IAP-86蛋白能够在一定程度上抑制栉孔扇贝血淋巴细胞凋亡,凋亡抑制率为7%。本实验应用原核表达成功得到了IAP-86蛋白,并证明IAP-86对栉孔扇贝细胞的凋亡有一定抑制作用,这为进一步研究AVNV的侵染机制提供依据。     

日本沼虾VASA蛋白的原核表达、抗体制备及其免疫鉴定

Vasa基因具有在性腺中特异表达的特点,在生殖细胞分化与发育过程中起重要作用。从日本沼虾精巢cDNA中克隆了vasa基因的阅读框,连接到pET-32a载体,构建重组表达质粒pET32a-vasa,转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导融合表达,表达产物经SDS-PAGE分析表明,融合蛋白主要以包涵体形式存在,分子量约85 ku,表达量约占包涵体总蛋白的48.7%,Westernblotting检测表明,融合蛋白可特异地被anti-HIS标签抗体识别。用Ni²⁺-NTA纯化后的融合蛋白免疫家兔,制备获得多克隆抗体,ELISA显示该抗体效价达1∶160 000,Western免疫鉴定显示该抗体不仅能识别融合蛋白,而且也能识别日本沼虾性腺粗提液中的内源性VASA蛋白,免疫组化进一步显示,VASA蛋白主要分布在卵母细胞核周围和精原细胞质中,成熟精子中无信号,暗示VASA在日本沼虾生殖细胞发育分化过程中扮演重要角色。     

急性病毒性坏死病毒引物酶表达及酶学活性分析

根据急性病毒性坏死病毒(acute viral necrosis virus,AVNV)ORF 024序列设计引物,以AVNV的DNA为模板进行扩增AVNV引物酶(primase)基因,同时构建表达质粒pET32a-prim,并转化至E.coli BL21(DE3)进行诱导表达。SDS-PAGE检测显示诱导表达两条蛋白条带,其中分子量为60 ku的蛋白条带与预期表达蛋白条带大小一致,另一蛋白条带分子量约为55 ku,经Western-blotting及质谱分析鉴定分子量60 ku的蛋白条带为AVNV-引物酶,而表达出的55 ku蛋白条带存在部分引物酶多肽片段。RNA结合荧光染料Pico-Green在30 min内荧光强度比较稳定,从而确定30 min为进行AVNV引物酶活性分析的最佳终止反应时间,并在引物合成实验中观察到30 min内引物酶活性较高。当使用多聚胞嘧啶寡核苷酸poly(d C)为模板时,重组引物酶能特异性催化底物GTP。0.1 mmol/L Zn2+可显著增强引物酶活性,而1mmol/L Mn2+和EDTA能抑制引物酶活性。     

镉诱导鲫肝细胞内Ca2+-ATP酶与金属硫蛋白的表达

研究了镉诱发鲫肝细胞相关的胞内游离钙离子变化,以及Ca²⁺-ATP酶及金属硫蛋白表达量的变化。试验分为对照组、5、10、15、20 μmol/L CdCl₂ 5个组。Ca²⁺用Fura-2/AM方法检测,试验后24 h用荧光倒置显微镜观察细胞内游离钙离子变化;分光光度法检测Ca²⁺-ATP酶;石墨炉—原子分光光度法检测了细胞内镉离子浓度;免疫酶联法(ELISA)检测了金属硫蛋白(MT)含量。结果显示,镉可导致细胞存活率下降,具有一定的毒性。镉离子引起胞内Ca²⁺荧光强度和Ca²⁺-ATP酶活性增加(P＜0.01)。随镉浓度升高,处理组Ca²⁺-ATP酶浓度活性分别是对照组的4.52、6.73、6.68、7.19、6.18倍;暴露24 h后各组细胞内镉离子均有上升,其中5 μmol/L组最高,达(2.045±0.322) μmol/L;各处理组金属硫蛋白(MT)含量增高(P＜0.01),且5 μmol/L低浓度组MT增幅最大,达17.15%。结果提示,镉诱导下细胞内Ca²⁺升高,MT表达量上升,且MT可螯合进入细胞内的镉离子,这种螯合可能是降低镉毒理作用的机制之一。     

三疣梭子蟹LGBP基因的重组表达及微生物结合实验

将扩增得到的三疣梭子蟹LGBP基因开放阅读框与表达载体pET-22b(+)连接,转化E.coil BL21(DE3)plysE后IPTG诱导表达。经SDS-PAGE检测,发现诱导组比空载体和未诱导组多出一条分子量约为41 ku的表达产物,与预测的重组蛋白分子量大小基本一致。重组质粒在不同IPTG浓度和不同温度条件下诱导表达产物的SDS-PAGE分析结果显示,低浓度0.4 mmol/L IPTG和30 ℃诱导能有效减少菌体蛋白的本底表达。用纯化的重组蛋白连续免疫小鼠,4周后得到抗血清,经Western-blotting检测,其具有很好的特异性。微生物结合实验表明,重组表达的pET-LGBP具有较强的生物活性,其与丹麦啤酒酵母、巨大芽孢杆菌、副溶血弧菌、溶藻弧菌、大肠杆菌等均有结合能力。     

刺参甘露糖结合凝集素的原核表达、纯化及生物活性分析

为进一步研究刺参甘露糖结合凝集素(AJ-MBL)的功能及提高刺参自身免疫力,对AJ-MBL基因的CDS区进行原核表达、纯化并初步鉴定其生物学活性。采用RT-PCR法扩增AJ-MBL基因编码区,经酶切鉴定、序列分析后,将其CDS区498 bp片段克隆至原核表达载体pET28a中,得到重组质粒pET-AJ-MBL。重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞并经IPTG诱导表达出分子量约17 ku的融合蛋白。该蛋白以包涵体形式存在,用Ni²⁺离子亲和柱纯化。结果显示,获得高表达量的重组纯化蛋白。纯化的17 ku AJ-MBL进行红细胞凝集试验检测其生物学活性。凝集试验结果显示,AJ-MBL凝集最小浓度为10 μg/mL。本实验成功构建了AJ-MBL原核表达质粒,并在大肠杆菌中高效表达了17 ku AJ-MBL蛋白,该蛋白具有良好的生物学活性。     

扇贝养殖海区浮游生物携带AVNV的荧光定量分析

为了探明养殖海区浮游生物与AVNV流行传播的关系,实验自2009年5月至11月,分别从青岛沙子口和荣成桑沟湾两个扇贝养殖海区定期采取50和300 cm两个水层水样,经25、3和0.22 μm 3个孔径的滤膜分级过滤收集3个粒径的浮游生物组分,利用荧光定量PCR技术对浮游生物携带AVNV的情况进行了定量检测。结果表明两个海区浮游生物样品均检测到AVNV,检测的AVNV数量也均在8月份达到峰值,沙子口海区每升海水中浮游生物携带4.11×10⁶拷贝的AVNV,桑沟湾海区浮游生物携带1.49×10⁵拷贝的AVNV。两个海区3个粒径浮游生物组分携带AVNV的数量从高到低依次为0.22~3 μm组分、3~ 25 μm组分和大于25 μm组分,但两个水层(50和300 cm)浮游生物携带AVNV的数量则没有显著差异。结合养殖期间扇贝摄食浮游生物的特点,研究认为,扇贝在养殖期间可能会通过滤食携带病毒的浮游饵料而感染AVNV,海区浮游生物可能是导致AVNV流行的重要传播媒介。     

主要浮游微藻携带急性病毒性坏死症病毒(AVNV)的研究

研究常见浮游微藻对栉孔扇贝“急性病毒性坏死症病毒”(AVNV)的黏附和携带,探讨微藻作为病毒水平传播媒介的可能性,进而了解AVNV的水平传播途径。我们选取培养17种海区常见浮游微藻,在微藻生长的指数增长期混入AVNV病毒粗提液,用PCR等分子检测法定期对试验微藻携带AVNV的情况进行检测。实验结果表明,亚心形扁藻、小球藻、绿色杜氏藻、四爿藻、中肋骨条藻和小新月菱形藻可以在一定时间内携带AVNV,占到实验微藻总数的35.3%。用携带AVNV的6种微藻投喂试验栉孔扇贝以分析其致病力,结果表明,试验扇贝表现出典型的急性病毒性死亡症状,在试验的9 d时间内,6组感染组试验扇贝的累积死亡率均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于对照组,表明携带AVNV的微藻具有显著的致病性。本研究的结果表明,栉孔扇贝通过摄食携带AVNV的微藻而感染发病是可能的,浮游微藻可能是AVNV水平传播的重要传递体。     

溶藻弧菌外膜蛋白OmpK基因表达和间接ELISA检测方法的初步建立

溶藻弧菌是中国南部水产养殖业中弧菌病的最主要病原菌,数量居海洋类弧菌之首,其快速检测具有重要意义。以溶藻弧菌国内标准株ATCC17749基因组DNA为模板,PCR扩增出外膜蛋白OmpK基因,将其克隆入表达载体pET-28a中,获得重组质粒pET-28a-OmpK,限制性内切酶结合琼脂糖凝胶电泳分析和序列测定结果表明,该序列开放读码框正确且与已发表的OmpK结构编码序列完全一致。将重组质粒pET-28a-OmpK转化大肠杆菌BL21 pLys E,高效表达重组蛋白,将其纯化后免疫小鼠所得的高免血清能外膜蛋白OmpK特异性结合,表明体外表达的重组蛋白OmpK具有良好的免疫原性和反应原性。利用该抗溶藻弧菌外膜蛋白OmpK的抗血清建立了间接ELISA检测方法,检测灵敏度为10⁴ CFU/mL,能特异性检测出溶藻弧菌,与其他菌株无交叉反应。     

挤压蒸煮操作参数对鱼蛋白高水分模拟产物组织化效果的影响

对高水分鱼蛋白的挤压组织化进行研究, 以双轴挤压设备操作参数中的进料水分、腔体温度、螺杆转速、进料速率和电机转速为影响参数, 挤压模拟产物的纤维化程度、硬度、弹性、咀嚼性和色泽为响应因素, 通过中心组合设计及响应面分析法, 探讨了高水分挤压重组技术对鱼蛋白模拟肉类产物特性的影响。结果表明: 首先, 高水分组织化模拟产物具有明显的天然肉类的纤维结构、方向性、弹性和口感。其次, 进料水分对产物的纤维化度、硬度和咀嚼性影响相当显著(P<0.01), 对模拟物色泽中的L^*和a^*影响显著(P<0.05), 进料水分的增加使产物的纤维化度、硬度、咀嚼性和a^*降低, 但提升产物 L^*; 腔体温度对产物的咀嚼性和a^*影响特别显著(P<0.01), 对硬度影响显著(P<0.05), 升高腔体温度会增加的产物咀嚼性和a^*, 硬度则先上升后下降; 进料速率对产物的纤维化度影响极其显著(P<0.01)。     

SCP3作为栉孔扇贝初级精母细胞标记分子的研究

为检验SCP3在无脊椎动物中是否可以标记特定的生殖细胞,实验利用RACE技术克隆了栉孔扇贝SCP3(Cf-SCP3)的全长cDNA序列,结果显示,其长度为1 033 bp,开放阅读框为726 bp,编码241个氨基酸。推导的氨基酸序列中包含SCP3保守的Cor1结构域和卷曲螺旋结构域。制备了Cf-SCP3地高辛标记的RNA探针和Cf-SCP3重组蛋白的多克隆抗体,采用原位杂交和免疫组织化学技术检测其细胞学定位,结果显示Cf-SCP3转录本和Cf-SCP3蛋白均特异性地定位在栉孔扇贝的初级精母细胞和未受精卵中,在精巢的其他类型细胞和卵巢中均未见表达信号。研究表明,Cf-SCP3蛋白可能与脊椎动物的SCP3蛋白一样,作为联会复合体的组成成分参与栉孔扇贝的配子发生,同时可以作为一个栉孔扇贝初级精母细胞的分子标记应用到体外诱导生殖细胞分化的研究。     

中华绒螯蟹精巢特异表达蛋白DMRT-like:抗体制备及免疫鉴定

Dmrt是性别调控因子Doublesex和Mab-3的相关基因,近年报道了中华绒螯蟹EsDmrt-like只在精巢中表达,为了验证EsDMRT-like蛋白是否在中华绒螯蟹精巢中特异表达及其功能,根据中华绒螯蟹EsDmrt-like基因序列,构建重组质粒pET-32a-EsDmrt-like,转化大肠杆菌BL21,经融合表达和SDS-PAGE分析表明,融合蛋白主要以包涵体形式存在,分子量约为46ku.利用Ni柱亲和纯化融合蛋白免疫家兔,制备获得EsDMRT-like多克隆抗体.Western-blotting检测表明该抗体既能特异地识别重组蛋白,又能特异识别精巢中EsDMRT-like蛋白,并且该抗体仅在精巢中检测到EsDMRT-like蛋白的表达,分子量约为52 ku,为预期单体分子量的二倍.Western-blotting检测变性后精巢总蛋白,该抗体能识别52和34 ku两条条带,证明了二聚体的存在.这一结果暗示EsDMRT-like可能通过形成二聚体形式调控中华绒螯蟹精巢发育.     

两个海区栉孔扇贝感染AVNV的比较分析

急性病毒性坏死病毒(acute viral necrosis virus,AVNV)是一种能导致栉孔扇贝大规模死亡的DNA病毒,研究通过检测不同养殖模式和不同苗种来源的栉孔扇贝样本携带AVNV的情况,以寻找合理的养殖模式和苗种,降低疾病的发生。以扇贝单一养殖的青岛流清河海区和贝藻间养的荣成桑沟湾海区为采样点,每月(2010年3月—2011年4月)定期采集2个海区野生苗养殖和人工苗养殖的栉孔扇贝样品各10只,共得到扇贝样本480只。取扇贝外套膜组织,提取DNA,采用巢式PCR检测扇贝感染AVNV的情况,并对2个海区2类栉孔扇贝AVNV感染率进行比较。结果显示,在2个海区的2类栉孔扇贝体内均检测到AVNV,流清河海区野生苗和人工苗养殖栉孔扇贝AVNV感染率分别为21.1%和18.9%,桑沟湾海区2类扇贝AVNV感染率分别为11.1%和5.6%;2个海区AVNV感染扇贝均集中在7、8月份,其中,流清河海区最高可达80%,桑沟湾海区最高仅40%。研究表明,贝藻间养和选用人工苗能有效减少AVNV对养殖扇贝的感染,是控制养殖扇贝发病死亡的有效措施。     

栉孔扇贝急性病毒性坏死病毒（AVNV）卵内的垂直传播途径

急性病毒性坏死病毒已被证实为是一种对养殖栉孔扇贝危害极大的病原体，探讨其传播途径是防控扇贝“大规模死亡症”的前提之一。将亲贝各放在一独立育苗水体内产卵、孵化，并进行幼虫培育。通过春季和秋季室内人工育苗，从40个独立育苗水体中，采获亲贝、卵各23个家系样品，受精卵、D形幼虫、壳顶幼虫各12个家系样品，眼点幼虫2个家系样品。采用间接ELISA法、间接免疫荧光技术和电子显微镜技术对亲贝、卵和发育各期的幼虫进行定性和定位的检测。结果发现，栉孔扇贝的性腺组织中存在病毒粒子，而卵、受精卵及各期发育幼虫体内均未检测到病毒。由此可以判断：AVNV可以感染栉孔扇贝的性腺，但并不存在卵内垂直传播的可能性。     

河南华溪蟹生殖调控分子VASA的原核表达、抗体制备及免疫鉴定

为了研究生殖调控分子VASA在河南华溪蟹性腺发育过程中的表达模式和功能,本研究制备了VASA蛋白特异的多克隆抗体。选取河南华溪蟹vasa基因813 bp的特异区段,克隆到p ET32a载体,构建了原核表达载体p ET32a-Shvasa,转化至大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达和SDS-PAGE检测。结果显示,47 ku的VASA融合蛋白在菌液上清液中大量存在。VASA融合蛋白经Ni-NTA His-Bind亲和层析柱分离纯化后,免疫新西兰大白兔,制备了河南华溪蟹VASA蛋白的多克隆抗体。ELISA检测显示,VASA蛋白多克隆抗体的效价高达1.0×105。进一步通过免疫吸附实验和Western blot方法鉴定抗体特异性,研究表明,获得的多克隆抗体不仅能识别VASA融合蛋白,而且能特异识别河南华溪蟹卵巢中的天然VASA蛋白。研究为鉴定河南华溪蟹及其他蟹类生殖细胞提供了有效手段,为进一步解析十足目动物VASA蛋白的功能提供了分子基础。     

尼罗罗非鱼无乳链球菌Sip蛋白乳酸菌活载体口服疫苗的研制及其免疫效果

链球菌病是威胁我国罗非鱼养殖产业健康发展的重要病害之一。为研制出免疫效果好、操作简便的罗非鱼链球菌病疫苗,本研究构建重组表达无乳链球菌Sip蛋白的穿梭质粒pNZ8124-Sip,通过酶切和测序验证后电转化乳酸乳球菌NZ9000,获得能够诱导重组表达无乳链球菌Sip蛋白的乳酸菌活菌载体疫苗。采用SPS-PAGE电泳摸索最佳诱导浓度和诱导时间以获得最大表达量,通过镍柱纯化目的蛋白并进行Western blot检测;利用不同浓度的重组乳酸菌活载体疫苗灌胃口服免疫尼罗罗非鱼,采用间接ELISA法测定免疫后血清抗体水平变化,通过人工腹腔注射感染无乳链球菌获得相对免疫保护率。研究结果显示,构建的重组乳酸乳球菌可通过nisin诱导表达大小为48 ku特异性蛋白,与目的蛋白大小一致;PAGE电泳显示,重组蛋白主要以可溶蛋白和包涵体2种形式存在,其中胞内可溶性蛋白浓度达7.65 mg/mL;诱导表达的最佳条件为100 ng/mL nisin诱导6 h;Western blot检测结果显示,诱导蛋白可与鼠抗His标签抗体特异性结合。口服免疫结果显示,中浓度组(2.24×10~(10) CFU/mL)和低浓度组(2.24×10~9 CFU/mL)免疫2次能够显著提高尼罗罗非鱼的血清抗体水平和抗无乳链球菌感染能力,中浓度免疫组的相对免疫保护率最高为41.0%。本研究可为罗非鱼链球菌病口服疫苗的研究奠定基础,具有广阔的应用前景。     

解淀粉芽孢杆菌HZ-1510壳聚糖酶基因的克隆、重组表达及其活性

为了研究壳聚糖酶的水解活性,实验进行了解淀粉芽孢杆菌HZ-1510壳聚糖酶基因编码序列的克隆,并构建了谷胱甘肽转移酶(GST)-壳聚糖酶融合蛋白表达质粒,在大肠杆菌中表达后提取、纯化得到重组蛋白,并通过生物信息学对该蛋白的信号肽、三维结构等进行了分析,最后以胶态壳聚糖溶液为底物研究了该重组壳聚糖酶的活性。结果显示,该壳聚糖酶基因的ORF长为837 bp,编码279个氨基酸,分子量为31.45 ku。在其氨基末端具有信号肽,切割点位于36和37位氨基酸之间。氨基酸序列同源性分析表明该壳聚糖酶属于GH46家族糖苷水解酶。酶的水解活性最适温度约为55°C,最适pH为5.5。而金属离子Fe3+、Ag+、Cu~(2+)、Ba~(2+)和K+对其水解活性都起抑制作用,但是Mn~(2+)、Ca~(2+)和Mg~(2+)对其活性起增强作用。0.1 mmol/L的Zn~(2+)对壳聚糖酶的活性起增强作用,2.0 mmol/L的Zn~(2+)对壳聚糖酶的活性起抑制作用。本实验研究了解淀粉芽孢杆菌HZ-1510壳聚糖酶在不同条件下的水解活性,为壳聚糖酶的工业应用奠定了理论基础。     

海豚链球菌兼职蛋白FBA的克隆表达、抗原性检测及免疫效果评价

为检测斑点叉尾鮰源海豚链球菌兼职蛋白(fructose-1,6-bisphosphate aldolases,FBA)的抗原性和潜在的疫苗价值,本实验克隆得到斑点叉尾鮰源海豚链球菌DX09(基因组登陆号LXQF01)的fba基因序列(基因登录号A7N10_RS06935),对克隆序列进行生物信息学分析,并通过原核表达得到重组FBA蛋白(r FBA),制备了兔抗r FBA血清用于FBA蛋白抗原性检测,同时通过免疫保护实验评估重组蛋白的免疫保护效果。结果显示,海豚链球菌DX09 fba基因有1个882 bp的开放阅读框(ORF),编码293个氨基酸。生物信息学分析显示,其分子式为C_(1378)H_(2172)N_(368)O_(422)S_8,分子质量为30.9 ku,理论等电点为5.01,不具有信号肽和跨膜区域;具有保守的裂解酶结构域,且与其他来源的FBA蛋白同源性达100%;具有较高的抗原指数,表明其可形成多个抗原表位。SDS-PAGE检测发现,诱导表达的重组蛋白以包涵体的形式出现在沉淀中,大小约为47 ku。Western blot分析表明,兔抗r FBA血清能特异性结合菌体蛋白。同时免疫保护实验显示,重组蛋白对斑点叉尾鮰的相对保护率可达55%,免疫后鱼体抗体水平相对对照组显著升高。本研究表明,原核表达的斑点叉尾鮰源海豚链球菌DX09 rFBA具备较好的抗原性和免疫保护作用,具有研发斑点叉尾鮰海豚链球菌亚单位疫苗的潜在价值。     

坛紫菜有丝分裂阻滞缺陷蛋白2基因(Ph-mad2)的克隆及其在单性生殖过程中的表达

为探究坛紫菜雌配子体单性生殖过程的细胞二倍化机制,实验基于坛紫菜雌性配子体的转录组信息,克隆和分析了坛紫菜的有丝分裂阻滞缺陷蛋白2(PhMAD2)基因(Phmad2),同时对其在坛紫菜单性生殖发生过程中处于不同发育时期的细胞中的表达特征进行了初步研究。结果显示,坛紫菜Ph-mad2基因的cDNA的完整开放阅读框为672 bp,编码223个氨基酸,分子量为23.8 ku。从氨基酸序列比对结果可知,坛紫菜PhMAD2蛋白中所具有的典型的HORMA结构域和保守的丝氨酸和苏氨酸磷酸化位点,均与团藻和莱茵衣藻MAD2蛋白相同。系统发育分析表明,坛紫菜与藻状菌纲的异丝水霉和寄生水霉的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR检测显示,与可进行正常有丝分裂的营养细胞相比,在坛紫菜单性生殖过程中发生细胞二倍化的生殖细胞和单性孢子时期,Ph-mad2基因的表达量显著下降;但是,在随后可进行正常有丝分裂的单性孢子萌发体细胞和处于营养生长期的单性孢子体细胞中则表达上调。这一结果暗示Ph-mad2基因的表达下调可能阻碍了坛紫菜单性生殖初期单倍体细胞进行有丝分裂时纺锤体组装检验点的形成,在一定程度上致使它们发生了染色体加倍。