B型产气荚膜梭菌C58-1株ε毒素基因序列分析与可溶性表达

利用PCR技术从B型产气荚膜梭菌扩增出ε毒素基因,然后用限制性核酸内切酶BamHⅠ和SalⅠ对其进行酶切,回收984bp的ε毒素基因片段,将其定向克隆在载体PET-32a中,获得重组质粒pETε984。将pETε984转化至受体菌BL21(DE3)中。重组菌株经IPTG诱导后,其表达产物经SDS-PACE分析。结果表明,重组目的蛋白在大肠埃希菌成功表达,融合蛋白大小为51ku,存在于细菌培养上清中,可溶性蛋白占菌体总蛋白相对含量的67.8%。序列分析表明C58-1株ε毒素蛋白序列与目前公布的所有B型和D型产气荚膜梭菌同源性均在99.7%以上,但ε毒素蛋白序列第321位出现了S→Y突变。研究结果为ε毒素蛋白的亚单位疫苗研究奠定了基础。     

OEPR法构建mETX-mCPA表达质粒及其重组蛋白的免疫效果评价

为了确定产气荚膜梭菌ε毒素(ETX)和α毒素(CPA)无毒突变体作为亚单位疫苗同时预防D型和A型产气荚膜梭菌病的免疫效果,试验用点突变结合OEPR法构建重组质粒pET32a-mETX-mCPA。将阳性重组质粒转入E.coli BL21(DE3)中,以预先添加乳糖的自诱导培养基表达目的蛋白。经SDS-PAGE分析,其表达的蛋白相对分子质量约为92 000,与预期值一致。Western blot检测结果表明,重组蛋白可被A型产气荚膜梭菌阳性血清所识别。致死性试验结果表明,重组蛋白不致死小鼠。以铝胶为佐剂将重组蛋白免疫家兔,二免血清0.1 mL可分别中和3个小鼠MLD的A型毒素和100个小鼠MLD的D型毒素。本研究用OEPR法成功构建了无毒突变体pET32a-mETX-mCPA质粒,获得的重组蛋白在家兔上显示出良好的免疫效果,为研发A、D型产气荚膜梭菌二价亚单位疫苗奠定理论基础。     

产气荚膜梭菌α-β2-ε毒素融合蛋白在大肠杆菌中的表达及免疫原性研究

为研究产气荚膜梭菌α、β、ε3种主要外毒素的免疫原性,构建基因亚单位多价疫苗,本研究通过PCR分别扩增α-β2及ε3种毒素基因,分别克隆于p Pro HTa载体中构建重组表达质粒p Pro-α-β2-ε,并转化大肠杆菌进行这3个目的基因的融合表达。SDS-PAGE分析显示,表达的α-β2-ε毒素融合蛋白大小约90 ku,主要以包涵体形式存在。将其免疫BALB/c小鼠后,分别利用A型和B型产气荚膜梭菌强毒素对免疫鼠进行攻毒,并测定免疫鼠血清中抗体对毒素的中和活性。结果表明,免疫鼠对A型和B型产气荚膜梭菌毒素1 LD100和2 LD100的攻毒保护率分别为100%和60%以及100%和80%。体外中和试验显示,免疫鼠血清稀释为1∶20时,对1 LD100A型和B型产气荚膜梭菌毒素的中和效率均可达到100%。以上结果表明,本研究制备的α-β2-ε融合蛋白具有良好的免疫原性,能够有效刺激机体产生中和抗体,可以作为基因工程疫苗的有效组分,为产气荚膜梭菌多价候选亚单位疫苗的研究奠定了基础。     

产气荚膜梭菌β毒素的表达及其抗血清的制备

PCR扩增B型产气荚膜梭菌C58-2株β毒素完整成熟肽序列,将942 bp的基因片段以正确的阅读框架定向克隆于p ET-32a(+)中,然后将重组质粒转化进宿主菌BL21(DE3)中,在37℃1 mmol/L IPTG诱导下该片段获得良好表达。经SDS-PAGE分析,其表达的蛋白约为54.6 ku,与预期值一致。Western blot显示,该重组蛋白可被C型产气荚膜梭菌血清识别,表明该重组蛋白具备与天然毒素相类似的反应原性。重组β毒素蛋白在菌液上清、超声波裂解上清和包涵体中均有分布,且以包涵体为主,表明重组蛋白可同时以胞外、周质和胞浆的形式表达。小鼠试验表明,重组β毒素蛋白不具有毒性。毒素-抗毒素中和试验表明,该抗血清具有β毒素特异性。以重组β毒素蛋白作为抗原免疫家兔,每0.1 m L的一免、二免、三免后抗血清分别可以中和10、20、50个小鼠MLD的C型毒素。结果表明,试验所获得的重组菌株有望成为产气荚膜梭菌β类毒素生产的候选菌株,所制备的抗血清有望进一步研制成为抗β毒素国家标准品。     

CTB-CPA融合基因构建、表达及其产物的免疫原性

构建成含有编码霍乱毒素B亚单位 (CTB)和产气荚膜梭菌α毒素 (CPA)第 70～ 370位氨基酸的融合基因CTB CPA ,并在大肠杆菌中获得表达。经限制性内切酶鉴定和核苷酸序列分析表明 ,CPA基因在重组质粒中与CTB基因的连接向位是正确的 ,位于CTB基因的下游并与CTB基因处于同一阅读框架。重组菌株BL2 1(DE3) (pECTB CPA)经IPTG诱导后 ,其表达产物经SDS PAGE和Western blot检测表明 ,重组菌株可以表达CTB CPA融合蛋白。表达的产物以包涵体的形式存在 ,可分别被抗CT和A型产气荚膜梭菌抗毒素识别 ,表达量占菌体总蛋白的 2 2 7%。用表达产物免疫小鼠后 ,所产生的对A型产气荚膜梭菌毒素攻击的免疫保护力高于用单独的A型产气荚膜梭菌类毒素免疫的小鼠所产生的免疫力 ,证明所表达的融合蛋白中CTB起到免疫佐剂的作用 ,增强CPA的免疫原性     

产气荚膜梭菌B型C58-1株β1毒素基因的克隆表达

利用PCR技术,从B型产气荚膜梭菌中国标准株C58-1株扩增出β1毒素基因,连接pMD18-T 载体筛选阳性克隆,然后用限制性核酸内切酶BamHⅠ和SalⅠ对其进行酶切,回收927 bp的β1毒素基因片段,将其定向克隆到载体pET-32a中,获得重组质粒pETβ927。将pETβ927转化至受体菌BL21(DE3)中,其表达产物经His-Trap FF预装柱纯化、SDS-PAGE 检测目的蛋白大小和分布及Western blotting检测其反应原性。结果表明,完整的β1毒素基因大小为1 011 bp,与GenBank发表的B型和C型产气荚膜梭菌β1毒素蛋白序列同源性达99.4%以上;SDS-PAGE结果显示重组目的蛋白在大肠杆菌中成功表达,融合蛋白大小为 54 ku,在超声波裂解上清和包涵体中均有分布,但以包涵体为主。Western blotting检测结果显示表达的重组蛋白可与特异性血清抗体发生免疫反应,表明β1毒素蛋白具有较好的反应原性。     

产气荚膜梭菌重组ε毒素突变体的免疫保护力评价

旨在获得产气荚膜梭菌ε毒素的重组突变体,并评价其毒力及免疫原性。对已知的D型产气荚膜梭菌ε毒素编码基因进行了优化设计和人工合成,同时引入3个氨基酸点突变:第30和196位酪氨酸突变为丙氨酸,第106位组氨酸突变为脯氨酸。将该基因片段克隆至原核表达载体pET30a-(+)中进行表达,并纯化。利用Western blot方法检测纯化蛋白质与D型产气荚膜梭菌ε毒素抗血清的反应性,并检测其对小鼠的毒力。随后,以纯化的重组蛋白质免疫兔,根据《中华人民共和国兽药典》(2015年版)规定的方法检测兔血清的中和抗体效价。结果表明,ε毒素的重组突变体为可溶性表达,通过灰度扫描,其表达量比例可达40%;该蛋白质能与D型产气荚膜梭菌ε毒素抗血清反应,小鼠安全试验显示,6.25×106 ng·kg-1的蛋白质仍无毒力;免疫兔血清对D型产气荚膜梭菌ε毒素的中和效价在一免后可达50~60最小致死量(MLD),二免后可达400~450 MLD;用1个MLD的D型产气荚膜梭菌毒素攻毒后,对照组4/4死亡,免疫组得到保护。由此表明,产气荚膜梭菌重组ε毒素突变体无毒力且保留了良好的免疫原性,为D型产气荚膜梭菌病新型疫苗的研制提供了重要的实验数据。     

产气荚膜梭菌β1毒素基因克隆与表达

以C型产气荚膜梭菌中PCR扩增出β1毒素基因,构建了表达质粒p GEXKG-β1,将构建的KG-β1转化受体菌BL21(DE3),得到重组菌株BL21/KG-β1。对重组菌株诱导的表达产物进行了SDS-PAGE分析,结果表明重组菌株可以高效表达毒素蛋白。     

产气荚膜梭菌α—β融合基因的高效表达

用PCR从含产气荚膜俊菌α毒素基因的质粒pXETA1中扩增出α毒素基因，用NcoⅠ和BamHI双酶切该α毒素基因，回收0．95kb的α毒素基因片段，再用NcoⅠ和BamHI双酶切含产气荚膜梭菌β毒素基因质粒pXCPAB2，与 回收的α毒素基因片段连接，转化至受菌BL21（DE3）中。经NcoI,BamHI,NcoI酶反应鉴定和核苷酸序列分析证实，获得了理想重组质粒pXCPAB2，该重组质粒含有α-β融合基因。重组菌株BL21（DE）3（pXCPAB2)经IPTG诱导后，其表达产物经ELISA检测和SDSPAGE分析，结果表明重组菌株可以高效表达α-β融合基因，该融合蛋白占菌体总蛋白的22．14％。     

OEPR法构建含不同破伤风毒素T细胞表位的CPB表达质粒及其产物的初步鉴定

为了提高产气荚膜梭菌β毒素(CPB)亚单位疫苗的免疫效果,试验将不同破伤风毒素辅助性T细胞表位引入该蛋白前,用OEPR(Overlap Extension PCR and Recombination)法构建了8个重组表达质粒(即p Cold-CPB、p Cold-P2-CPB、p Cold-P21-P30-P2-CPB、p Cold-P32-P23-P21-P30-P2-CPB和p ET22b-CPB、p ET22b-P2-CPB、p ET22b-P21-P30-P2-CPB、p ET22bP32-P23-P21-P30-P2-CPB)。将阳性重组质粒转入到大肠杆菌中,以自诱导培养基表达目的蛋白。SDS-PAGE分析结果表明,8个重组菌均成功表达出目的蛋白,且大小均与预期一致。Western Blotting检测结果表明,重组蛋白均可被C型产气荚膜梭菌阳性血清识别。毒性试验结果表明,重组蛋白均可致死小鼠。本研究首次用OEPR法成功构建了8个含不同破伤风毒素T细胞表位的产气荚膜梭菌β毒素表达质粒,并成功表达了目的蛋白,为探索破伤风毒素辅助性T细胞表位对产气荚膜梭菌β毒素免疫效果的影响及进一步开发亚单位疫苗奠定了基础。     

产气荚膜梭菌ε毒素蛋白高效表达体系的构建及其免疫保护性的研究

ε毒素是由B和D型产气荚膜梭菌产生的,能够引起牛、羊肠毒血症,给畜牧业造成巨大的经济损失。本试验将ε毒素基因片段(972 bp)以正确的阅读框架定向连接到pET-28a(+)质粒上,然后将重组质粒导入受体菌株,成功构建重组菌株BL21(DE3)。SDS-PAGE和Western blotting检测结果表明,重组的菌株BL21(DE3)能以包涵体的形式高效表达ε毒素(占菌体总蛋白的32.83%)。在此基础上,用有效剂量0.2 mg包涵体粗提物免疫家兔,抗血清间接ELISA检测结果显示,在第4周抗体效价达到最高值为8.7log2。因此,在本研究中构建的重组菌株BL21(DE3)能高效表达ε毒素,而且该毒素具有较高的免疫保护性。     

炭疽芽孢杆菌PA-LF1融合蛋白的原核表达及其反应原性研究

【目的】构建炭疽芽孢杆菌弱毒株C40-202PA-LF1融合基因表达载体并对其进行原核表达和反应原性检测,为炭疽亚单位疫苗制备、炭疽诊断和疫苗免疫效果检测提供依据。【方法】根据GenBank中登录的炭疽芽孢杆菌PA和LF基因序列设计2对引物,利用PCR方法从炭疽芽孢杆菌弱毒株C40-202中分别扩增出PA和LF1基因片段,经XhoⅠ限制性内切酶消化后,通过黏性末端进行连接,获得PA-LF1融合基因片段,利用SWISS-MODEL分析软件分别对PA、LF1和PA-LF1融合蛋白进行三级结构预测;将融合基因片段克隆至pET32a(＋)质粒中,构建重组质粒pET32a-PA-LF1,并将重组质粒pET32a-PA-LF1转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞进行诱导表达,SDS-PAGE分析重组蛋白表达,Western blotting鉴定融合蛋白并分析其反应原性。【结果】从炭疽芽孢杆菌弱毒C40-202株成功扩增出PA、LF1和PA-LF1融合基因;成功构建了炭疽芽孢杆菌PA-LF1融合基因表达质粒pET32a-PA-LF1,融合蛋白三级结构预测可折叠为正确的空间构象;构建的重组质粒经诱导表达、纯化和SDS-PAGE,获得分子质量为96 ku的融合蛋白,以包涵体形式表达;经Western blotting验证,纯化后的重组蛋白与经Ⅱ号炭疽芽孢苗免疫后的绵羊血清发生特异性结合,表明其具有良好的反应原性。【结论】PA-LF1融合蛋白具有良好的反应原性,可为炭疽诊断和疫苗免疫效果检测提供理论依据,同时也可作为一种炭疽亚单位疫苗的候选组分。     

产气荚膜梭菌ε毒素基因的克隆、表达及其抗血清的制备

PCR扩增B型产气荚膜梭菌C58-2株ε毒素完整基因,并将其插入到pGEM-TEasy载体中,构建克隆载体pGEM-T-ε。对克隆载体pGEM-T-ε进行双酶切,将得到的918bp片段以正确的阅读框架定向克隆于pET-28a(+)中,然后将重组质粒转化进宿主菌BL21(DE3)中,在37℃1mmol/LIPTG诱导下该基因获得良好表达。经SDS-PAGE分析,其表达的蛋白约为36600,与预期值一致。Western-blotting试验显示,该重组蛋白可被D型产气荚膜梭菌血清识别,表明该重组蛋白具备天然毒素相似的反应原性。重组ε毒素蛋白在菌液上清、超声波裂解上清和包涵体中均有分布,表明重组蛋白可同时以胞外、周质和胞浆的形式表达,且以周质方式为主。重组蛋白在胰酶活化前后均可致死小鼠,活化后毒力可为原来的150倍。以重组ε毒素蛋白作为抗原免疫家兔制备血清,效价测定结果表明,重组ε毒素蛋白抗血清每毫升可中和30000个小鼠MLD。毒素-抗毒素中和试验和琼脂扩散试验均表明,该抗血清具有ε毒素特异性。     

禽分枝杆菌副结核亚种重组蛋白r22-ag85B的表达及纯化

为表达并纯化禽分枝杆菌副结核亚种主要抗原基因的串联重组蛋白r22-ag85B,期望研制出一种新型副结核病疫苗,以禽分枝杆菌副结核亚种参考株P18的基因组DNA为模板,扩增了22KD基因和ag85B基因。采用重叠延伸剪接PCR技术（SOE-PCR）获得了融合基因22-agS5B,将基因连接于表达载体pET32a（＋）,构建了重组质粒pET22-ag85B。将其转化到大肠杆菌感受态细胞BL21（DE3）中,以IPTG（终浓度1mmol／L）诱导后对表达产物进行Western blot检测。检测结果显示,成功表达并纯化了重组蛋白r22-ag85B,其分子质量约为65ku。Western blot检测表明此蛋白具有良好的免疫学活性。禽分枝杆菌副结核亚种22-ag85B重组蛋白的成功表达及纯化为副结核病疫苗的研究工作奠定了基础。     

CPA-LTB融合基因的构建与表达

利用PCR技术，从A型产气英膜梭菌染色体和pEWD299中分别扩增出a毒素（CPA）基因和LTB基因，通过分离、纯化、内切酶酶切、连接和转化，构建了含CPA—LTB融合基因表达质粒的重组菌株BL21（DE3）（pCPA—LTB）。经酶切鉴定和核苷酸序列测定证实，构建的重组质粒pET—CPA含有CPA—LTB融合基因，其基因序列和阅读框架均正确。经EISA检测和SDS—PAGE分析，重组菌株表达的CPA—LTB融合蛋白能够被α、LT毒素抗体所识别。重组菌株BL21（DE3）（pCPA—LTB）经IPTG诱导后，融合蛋白CPA—LTB的表达量占菌体总蛋白相对含量的12.5％。     

新城疫病毒HN基因功能结构域的原核表达

本研究对新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)分离株sc05的HN基因进行了克隆、序列测定,在此基础上将其C端功能结构域76－571 aa片段亚克隆到pET32a(＋)表达载体上,构建重组表达质粒pET32a-HN,鉴定正确后转化进BL21 plysS(DE3)细胞,筛选出阳性克隆,用1 mmol/L IPTG 诱导表达,并对表达产物进行鉴定。SDS-PAGE电泳结果显示,HN基因功能结构域片段在 BL21 plysS(DE3)细胞中实现融合表达,表达产物大小约为76 ku,Western blotting试验证实其能与NDV阳性血清反应。本研究为进一步研究HN蛋白功能结构域的免疫原性和研制鸡新城疫HN基因工程疫苗奠定了基础。     

传染性法氏囊病病毒VP2基因原核表达及抗原性分析

从辽宁省某鸡场分离到一株传染性法氏囊病病毒(IBDV)。以该毒株基因组核酸为模板,应用RT-PCR扩增得到VP2基因,构建表达质粒pET28a-VP2,再将其转化至大肠埃希菌BL21(DE3)用IPTG进行诱导表达。表达产物经SDS-PAGE分析在48ku处出现特异性蛋白条带;经Western blot分析VP2蛋白可以与IBDV阳性血清发生特异性反应。用VP2蛋白制备的油乳剂疫苗免疫接种SPF鸡,2周后体内可以检测到特异性抗体。证明VP2蛋白具有重要的应用价值,为IBDV基因工程亚单位疫苗的研制奠定了基础。     

表达无毒性大肠杆菌ST1-LTB融合蛋白基因工程菌株的构建

利用基因突变技术，将形成ST1分子内二硫键的半胱氨酸碱基进行突变，使ST1失去本身毒性，进而将其与含有LTB基因的pET-28b( )连接，转化至受体菌BL21(DE3)，重组菌株BL21(DE3)(pXST3LTB)经IPTG诱导后，其表达产物免疫的小鼠能够抵抗大肠杆菌强毒菌的攻击并且消除了ST1的毒性，表明构建的工程菌株BL21(DE3)(pXST3LTB)可作为预防幼畜大肠杆菌性腹泻基因工程菌苗的候选菌株。     

魏氏梭菌类毒素疫苗研制及其免疫家兔抗体消长规律

本研究分别从山东省的莱芜、泰安、潍坊的三个养兔场发生疑似梭菌性下痢的病兔体分离到三株魏氏梭菌，鉴定为A型。利用该分离菌株和A型魏氏梭菌标准株（CVCC37）所产外毒素经甲醛灭活并加入氢氧化铝胶佐剂吸附浓缩后制备了A型魏氏梭菌类毒素疫苗。对该疫苗分别进行了安全性检验、有效免疫剂量试验和接种家兔1～23周血清中抗毒素（Ab）消长规律研究。结果表明，魏氏梭菌外毒素用03％甲醛32h能够彻底灭活，并最大可能地保持其抗原性；制备的魏氏梭菌类毒素疫苗无毒副作用，安全可靠；用野毒株和标准株制备的类毒素疫苗对家兔的有效免疫剂量为2mL／只，免疫保护效果可靠；采用野毒株和标准株制备的类毒素疫苗接种家兔后第二周血清抗毒素效价迅速升高，到第四周达最高峰。分别为6．6一和7．125log2，较高抗体滴度维持约17周后缓慢下降，至23周时血清平均抗毒素滴度仍维持在4．0-和3．4log2以上，所以，该类毒素疫苗的免疫保护期可以设定为6个月。     

产气荚膜梭菌ε毒素及其疫苗研究进展

产气荚膜梭菌病是由产气荚膜梭菌引起的一种重要的人兽共患传染病,可导致山羊、绵羊等动物的肠毒血症或坏死性肠炎,并且可引起动物脑、心、肺和肾组织的水肿.B型和D 型产气荚膜梭菌所产生的ε毒素是引起动物上述病理变化和死亡的重要因素之一.虽然甲醛灭活的毒素疫苗能对动物产生保护性抗体,但是,灭活苗潜在的安全性原因使其在应用上受到限制.因此,基于ε毒素基因的重组疫苗和弱毒疫苗就成为人们研究的目标.