A型产气荚膜梭菌青海分离株tetA(P)耐药基因序列分析及蛋白结构预测

应用PCR技术对A型产气荚膜梭菌青海分离株的tetA(P)耐药基因进行扩增、测序,利用生物软件对tetA(P)基因进行序列分析与蛋白结构预测。结果表明,A型产气荚膜梭菌青海分离株的tetA(P)基因长度为1 263bp,编码420个氨基酸。与参考菌株EHE-NE18、Wakayama、CW92的核苷酸序列同源性依次为100%、99.8%和98.7%,氨基酸序列同源性依次为100%、100%和98.3%。分离株TetA(P)蛋白疏水性较强,具有10个跨膜区,含有4个N-糖基化位点,1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,5个蛋白激酶C磷酸化位点,1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,1个酪氨酸激酶磷酸化位点,12个N-豆寇酰化位点,三级结构主要是由α-螺旋和无规则卷曲形成。研究结果可为A型产气荚膜梭菌tetA(P)基因功能研究提供依据。     

四株新城疫病毒流行株F基因的遗传变异分析

设计并合成了两对寡核苷酸引物，P1和P2用于扩增新城疫病毒（NDV）全长F基因，P3和P4用于扩增NDV部分F基因。通过RT-PCR一次性扩增了NDV四平株和长春株的全长F基因和青岛株、昌黎株的部分F基因。将这些基因分别克隆后，进行了序列测定和同源率、致病性、疏水性、抗原性和系统发育等比较分析。结果表明，四平株和长春株F基因同为1762bp,编码553个氨基酸。两种F基因推导的氨基酸序列的疏水性相似，都具有3个强疏水区，但亲水性有差异，抗原表位也有明显的不同，说明四平株和长春株F蛋白的抗原性不同。4株NDV F基因序列（1-813bp)和推导的氨基酸序列（261aa)与我国台湾和国外有代表性的NDV F基因相同区域进行了比较和系统发育分析。总体上，核苷酸序列同源率在82.9%-97.5%之间，推导的氨基酸序列同源率在85.8%-97.7%之间，长春株与La Sota、Texas GB、Beaudette在同一亚群，四平株、昌黎株在同一亚群，青岛株为另一亚群。四平株、青岛株和昌黎株F蛋白裂解位点区（112-117aa)的氨基酸序列与强毒株在这一区域的序列相符，证明这3个NDV毒株是强毒株，长春株F蛋白裂解位点区的氨基酸序列与弱毒株的序列相符，证明是弱毒株。     

广东地区8株鹅源基因Ⅻ型新城疫病毒F蛋白基因遗传进化分析

为了解当前广东地区鹅群新城疫病毒(NDV)遗传进化情况,本研究从广东养殖病死鹅组织样品中分离鉴定获得8株NDV,对分离株的F蛋白基因进行核苷酸及氨基酸序列分析。8株分离病毒之间F蛋白基因同源性较高,为96.3%-99.9%,但与当前国内NDV优势流行株及疫苗株同源性均较低。遗传进化分析结果显示所有新分离株均属于Ⅻ型NDVⅫb亚型分支,而当前国内NDV的优势流行株及常用疫苗株均属于Ⅶd亚型分支。氨基酸序列分析结果显示,本研究分离株F蛋白裂解位点氨基酸序列均为~(112)K/RRQKR/F~(117),符合强毒株分子特征;与基因Ⅶ型代表株NDV/ZJ1相比,新分离株F蛋白B细胞中和抗原表位均出现D~(170)N变异;而与2010年～2011年报道的广东Ⅻb亚型分离株相比,新分离株F蛋白疏水区、七肽重复序列等区域均出现氨基酸的变异。综上所述,本研究分离鉴定的8株鹅源NDV的F基因均属于Ⅻb亚型,与Ⅶd亚型流行株及常用疫苗株F基因同源性较低,且其多个氨基酸关键位点存在变异。本研究在国内首次从病死鹅体内分离到基因Ⅻ型NDV,为进一步了解基因Ⅻ型NDV在广东地区水禽中的流行、病原进化以及疫苗株更新提供参考。     

草鱼NK-lysin基因生物信息学分析

试验利用生物信息学方法对草鱼NK-lysin的开放阅读框、理化性质、亲水性/疏水性、蛋白质二级结构、磷酸化位点/N-糖基化位点及跨膜区进行预测分析。结果表明:草鱼NK-lysin编码121个氨基酸,等电点5.53,不稳定指数44.09,为不稳定蛋白;亲疏水性平均值0.361,属于疏水蛋白;二级结构以无规则卷曲为主,含25个α螺旋、38个延伸链、12个潜在的磷酸化位点和1个N-糖基化位点。     

副猪嗜血杆菌OMP2基因的克隆及蛋白结构预测

根据GenBank上发表的副猪嗜血杆菌（HPS）全基因组序列中的外膜蛋白OMP2基因的核苷酸序列,利用Premier Primer5.0和Oligo6.0软件设计1对特异性引物,对从贵州省分离的HPS的OMP2基因进行扩增、克隆、测序和生物信息学分析。测序结果比表明,扩增的HPS分离菌株目的基因长度为1092bp,共编码363个氨基酸,与GenBank上公布的SH0165株（NC₀11852）中对应的核苷酸序列同源性为99.8%,氨基酸同源性100%。生物信息学分析结果表明,OMP2外膜蛋白的分子质量为39087.45Daltons,理论等电点pI为9.21,不稳定系数为16.73,推测其为稳定性蛋白;脂肪指数为70.63,总体平均亲水性为-0.494,推测该蛋白是一种亲水性蛋白;该蛋白含有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,柔性区域较多,呈散在分布,有8个主要的抗原表位;OMP2外膜蛋白序列最前端的19个N-末端氨基酸残基为信号肽序列,最佳切割位点在19～20个氨基酸,且信号肽区域主要为疏水性氨基酸;该蛋白无跨膜区;预测OMP2外膜蛋白可能含有4个N-糖基化位点、1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、8个蛋白激酶C磷酸化位点、7个酪蛋白激酶II磷酸化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点、9个N-肉豆蔻酰化位点。     

猪细小病毒非结构蛋白NS1基因的克隆、序列分析及蛋白质结构预测

根据GenBank登录的猪细小病毒NADL-2株和China株序列,利用Oligo 6.0软件设计1对扩增NS1全基因的特异性引物,对从贵州省安顺地区检测到的PPV的NS1基因进行扩增、克隆、测序、序列分析和蛋白质结构预测分析。测序结果表明,扩增的目的基因长度为1986 bp,共编码659个氨基酸,其中NS1基因的1287、1288和1298位碱基发生了缺失,导致429、430和433位氨基酸发生缺失。系统发生树结果表明,本试验测序的NS1基因与NADL-2弱毒株处在同一进化分支;氨基酸同源性与NADL-2弱毒株和Kresse毒株最高,均为98.6%。蛋白质结构预测分析结果表明,非结构蛋白NS1的分子质量为75269.76 u,理论等电点pI为7.25,不稳定系数为41.57,推测其为不稳定蛋白质;脂肪指数为73.58,总体平均亲水性为-0.565,推测该蛋白质是一种亲水性蛋白质;该蛋白质含有丰富的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,柔性区域较多,呈连续分布;非结构蛋白NS1无跨膜区和信号肽;预测非结构蛋白NS1含有3个N-糖基化位点、3个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、5个蛋白激酶C磷酸化位点、22个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点、8个N-肉豆蔻酰化位点、1个酰胺化位点及1个ATP/GTP结合位点基序A(P-环);该蛋白质抗原表位较多,存在10个主要的抗原表位。     

副猪嗜血杆菌OMP5 基因的克隆及生物信息学分析

根据GenBank 上公布的副猪嗜血杆菌外膜蛋白OMP5 基因的核苷酸序列,设计1 对特异性引物,对贵州省HPS 分离株OMP5 基因进行扩增。结果表明所扩增的OMP5 基因的长度为1116 bp,与SH0165 株对应的核苷酸序列和氨基酸同源性均为100%。生物信息学分析结果表明,OMP5 基因所编码的外膜蛋白P5 的理论等电点pI为9.34,不稳定系数为20.44,推测其为稳定性蛋白;脂肪指数为83.94,总体平均亲水性为-0.172,推测该蛋白是一种亲水性蛋白;该蛋白含有丰富的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,无跨膜区,最前端的21 个N-末端氨基酸残基为信号肽序列并且主要为疏水性氨基酸,最佳切割位点在第21～22 个氨基酸之间;结构位点预测表明该蛋白含有多个不同的糖基化和磷酸化位点。     

副猪嗜血杆菌OMP5基因的克隆及生物信息学分析

根据GenBank上公布的副猪嗜血杆菌外膜蛋白OMP5基因的核苷酸序列,设计1对特异性引物,对贵州省HPS分离株OMP5基因进行扩增。结果表明所扩增的OIvIP5基因的长度为1116bp,与SH0165株对应的核苷酸序列和氨基酸同源性均为lOO％。生物信息学分析结果表明,OMP5基因所编码的外膜蛋白P5的理论等电点pl为9．34不稳定系数为20．44,推测其为稳定性蛋白;脂肪指数为83．94,总体平均亲水性为-0．172,推测该蛋白是一种亲水性蛋白;该蛋白含有丰富的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲,无跨膜区,最前端的21个N-末端氨基酸残基为信号肽序列并且主要为疏水性氨基酸,最佳切割位点在第21～22个氨基酸之间;结构位点预测表明该蛋白含有多个不同的糖基化和磷酸化位点。     

辽宁省新城疫病毒F基因和HN基因的分子特征与致病性

采用RT-PCR对新城疫病毒辽宁分离株的F基因和HN基因进行扩增并测序,初步研究其分子特性分析和致病性。结果表明,分离株CY1株、DD2株、YK1株和TL4株的致死鸡胚平均时间(MDT)分别为50.6 h、76.3 h、62.9 h和81.3 h,CY1株具有强毒特征。F基因分型显示,CY1株属于Ⅶ型,其F蛋白多肽裂解位点的序列为112RRQKRF117,符合NDV强毒氨基酸基序特征,与流行株js02株的亲缘关系非常近,与疫苗株LaSota、Queensland V4亲缘关系均较远。DD2株、YK1株和TL4株均属于基因Ⅱ型,其F蛋白多肽裂解位点的序列为112GRQGRL117,符合NDV非强毒氨基酸基序特征,与LaSota株亲缘关系最近。本研究将为本省新城疫防制对策的制定提供参考。     

牛支原体新疆分离株oppD/F基因克隆及分子特征分析

试验旨在分析牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列,并探究其序列特征及编码蛋白的结构和功能。根据GenBank中PG45菌株oppD/F基因序列(登录号:AF130119.1)设计1对引物,应用PCR技术扩增获得分离株oppD/F基因,将oppD/F基因片段克隆至pMD19-T载体中进行测序,在采用生物信息学方法分析其核苷酸序列的基础上对其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、可溶性、信号肽、跨膜域、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构、三级结构和功能等进行分析和预测。结果显示,牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列全长1 617 bp,与Mb PG45株和Mb JF4278株的同源性均为100%,处于同一分支;该基因编码蛋白是由539个氨基酸残基组成,不存在信号肽及跨膜结构,是一种稳定的亲水性蛋白质;oppD/F蛋白存在1个AAA家族结构域,50个潜在的磷酸化位点和3个糖基化位点,其二级结构是混合型,其中α-螺旋所占比例最高(61.78%),无规则卷曲次之(20.78%)。功能预测结果显示,oppD/F蛋白在信号传导、受体、结构蛋白、离子通道、免疫应答和胁迫应答等方面的几率均较高。本研究结果为进一步分析牛支原体oppD/F基因的功能提供了一定的理论依据。     

一株野鸭源新城疫病毒F基因的克隆及序列分析

根据GenBank中新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)的F基因序列设计了1对特异性引物,成功地对其中一株野鸭源NDV的F基因进行了克隆、测序,并推导其氨基酸序列,选择F基因部分片段绘制了遗传进化树。F基因全长1 662 bp,单一的阅读框架编码553个氨基酸,构成的F蛋白上有13个Cys残基位点和6个潜在的糖基化位点,其裂解位点的氨基酸序列为112R-R-Q-K-116R-117F。遗传进化分析表明,该NDV分离株为基因Ⅶ型NDV,与近年来我国家禽中所报道的NDV的基因型相一致。     

贝氏隐孢子虫Rhomboid基因的克隆与生物信息学分析

将Gen Bank中发表的C.parvum、C.hominis和C.muris的菱形体蛋白(Rhomboid,ROM)基因序列进行比对分析,设计合成该基因保守片段的1对特异性引物,以贝氏隐孢子虫基因组DNA为模板,PCR扩增出CbROM基因保守片段,采用染色体步移技术获得基因片段3'端和5'端核苷酸序列,并对所得序列进行测序、拼接与生物信息学分析。结果显示,CbROM基因ORF长度为1 422 bp,编码473个氨基酸,蛋白质理论相对分子质量为52 700,等电点为8.65,是疏水性蛋白质,含有7个串连的跨膜螺旋区,无信号肽;该基因含有典型的菱形体蛋白相关保守结构域,属于菱形体蛋白酶家族;功能位点分析结果显示,CbROM蛋白序列包含6个N-糖基化位点,2个c AMP、c GMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,8个蛋白激酶C磷酸化位点,7个酪蛋白激酶II磷酸化位点和10个N-豆蔻酰化位点;二级结构中包含α-螺旋38.27%,β-折叠16.7%和无规则卷曲45.03%。本试验获得的贝氏隐孢子虫的Rhomboid基因序列,为该基因功能的进一步研究及其基因工程疫苗的研制奠定基础。     

弓形虫致密颗粒蛋白GRA12的生物信息学分析

为分析并预测弓形虫致密颗粒蛋白GRA12基因编码蛋白的结构、功能以及其作为疫苗候选抗原的可能性,本研究从Gen Bank数据库获取GRA12基因序列,通过在线蛋白分析专家系统(Expasy)并结合GENERUNR、DNAStar、DNAMAN等生物信息学分析软件对GRA12序列的编码区进行分析、对该基因编码蛋白质的理化性质、信号肽、跨膜结构域、二级结构、亲/疏水性、抗原表位等信息预测。结果表明:该基因全长1 311 bp,编码436个氨基酸,蛋白性质稳定,理论分子质量约为47.8 ku,无信号肽,有6个跨膜区,14个丝氨酸磷酸化位点、7个苏氨酸磷酸化位点、3个酪氨酸磷酸化位点、18个O-糖基化位点、3个乙酰化蛋白附着位点、1个酪氨酸硫酸化位点、1个潜在的N-糖基化位点、1个棕榈酰化位点,15个潜在的抗原表位。研究结果分析说明GRA12有潜力成为弓形虫疫苗候选抗原。     

猫泛白细胞减少症病毒北京株NS1基因克隆与生物信息学分析

为分析猫泛白细胞减少症病毒(FPV)北京株(FPV-BJ 05株)NS1基因的分子特征及其编码蛋白的生物学功能,本研究对FPV-BJ 05株NS1基因进行PCR扩增、克隆及序列测定。应用生物信息学软件分析FPV-BJ 05株与GenBank上登录的11株FPV参考株NS1基因的同源性,并预测NS1蛋白理化性质、信号肽、跨膜结构、B细胞抗原表位、磷酸化位点、亚细胞定位及蛋白结构与功能、高级结构等。结果显示,NS1基因全长2 007bp,编码668个氨基酸,且与其他FPV分离株NS1基因核苷酸序列同源性为98.8%～99.3%,氨基酸序列同源性为97.9%～98.8%。系统进化树分析结果显示,FPV-BJ 05株NS1蛋白与GenBank上登录的3株FPV参考株处于同一大分支,但由于氨基酸的突变导致其属于独立的一小分支。NS1蛋白既无信号肽也无跨膜结构域,属于非分泌型的疏水性蛋白。B细胞抗原表位预测结果显示,NS1蛋白柔韧性较好,抗原性及表面可及性较高,预测该蛋白含有13个优势抗原位点。修饰结构预测表明,NS1蛋白含有62个潜在磷酸化位点,27个O-糖基化位点和2个N-糖基化位点。亚细胞定位结果显示,NS1蛋白在细胞质和细胞核的概率较高,分别为69.6%和17.4%。NS1蛋白二级结构中α-螺旋、延伸链、无规则卷曲和β-转角分别占39.37%、15.42%、39.37%和5.84%。应用在线软件SWISS-Modle对NS1蛋白进行建模,预测其三级结构,结果发现NS1蛋白主要以α-螺旋为主。本试验结果将为北京地区FPV免疫诊断及核酸疫苗研究提供理论依据。     

山羊肌生成抑制素(MSTN)基因的克隆及生物信息学分析

试验对山羊肌生成抑制素(myostatin,MSTN)基因序列进行了克隆及生物信息学分析,旨在为该基因的深入研究提供理论依据。结果表明,山羊MSTN基因序列长1128 bp,编码375个氨基酸,GenBank登录号为GU183368。山羊MSTN蛋白序列与绵羊、猪、兔、马、人、牛、鼠同源性依次为93%、89%、88%、88%、88%、87%、85%,同源性较高,说明该基因高度保守;疏水性分析结果表明,该蛋白大多数氨基酸为疏水性氨基酸;蛋白跨膜结构及方向显示,从内向外和从外向内分别含有1个强跨膜螺旋区;信号肽预测显示,信号肽序列长度为70;亚细胞定位预测发现,该蛋白是一个Ⅱ型膜蛋白,大部分定位于高尔基体、质膜和内质网膜,内质网腔内也有少量分布;结构功能域预测发现N-肉豆蔻酰化位点3个,N端糖基化位点2个,蛋白激酶C磷酸化位点5个,酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点5个,络氨酸激酶磷酸化位点1个,EF-hand 钙结合结构域1个,亮氨酸拉链1个,TGF 家族标记1个;二级结构预测显示,α螺旋占25.33%,β折叠占3.20%,随机卷曲占50.13%,延伸链占21.33%。     

猫泛白细胞减少症病毒北京株NS1基因克隆与生物信息学分析

为分析猫泛白细胞减少症病毒（FPV）北京株（FPV-BJ 05株）NS1基因的分子特征及其编码蛋白的生物学功能,本研究对FPV-BJ 05株NS1基因进行PCR扩增、克隆及序列测定。应用生物信息学软件分析FPV-BJ 05株与GenBank上登录的11株FPV参考株NS1基因的同源性,并预测NS1蛋白理化性质、信号肽、跨膜结构、B细胞抗原表位、磷酸化位点、亚细胞定位及蛋白结构与功能、高级结构等。结果显示,NS1基因全长2 007 bp,编码668个氨基酸,且与其他FPV分离株NS1基因核苷酸序列同源性为98.8%~99.3%,氨基酸序列同源性为97.9%~98.8%。系统进化树分析结果显示,FPV-BJ 05株NS1蛋白与GenBank上登录的3株FPV参考株处于同一大分支,但由于氨基酸的突变导致其属于独立的一小分支。NS1蛋白既无信号肽也无跨膜结构域,属于非分泌型的疏水性蛋白。B细胞抗原表位预测结果显示,NS1蛋白柔韧性较好,抗原性及表面可及性较高,预测该蛋白含有13个优势抗原位点。修饰结构预测表明,NS1蛋白含有62个潜在磷酸化位点,27个O-糖基化位点和2个N-糖基化位点。亚细胞定位结果显示,NS1蛋白在细胞质和细胞核的概率较高,分别为69.6%和17.4%。NS1蛋白二级结构中α-螺旋、延伸链、无规则卷曲和β-转角分别占39.37%、15.42%、39.37%和5.84%。应用在线软件SWISS-Modle对NS1蛋白进行建模,预测其三级结构,结果发现NS1蛋白主要以α-螺旋为主。本试验结果将为北京地区FPV免疫诊断及核酸疫苗研究提供理论依据。     

牛支原体新疆分离株oppD/F基因克隆及分子特征分析

试验旨在分析牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列,并探究其序列特征及编码蛋白的结构和功能。根据GenBank中PG45菌株oppD/F基因序列（登录号：AF130119.1）设计1对引物,应用PCR技术扩增获得分离株oppD/F基因,将oppD/F基因片段克隆至pMD19-T载体中进行测序,在采用生物信息学方法分析其核苷酸序列的基础上对其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、可溶性、信号肽、跨膜域、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构、三级结构和功能等进行分析和预测。结果显示,牛支原体新疆分离株oppD/F基因序列全长1 617 bp,与Mb PG45株和Mb JF4278株的同源性均为100%,处于同一分支;该基因编码蛋白是由539个氨基酸残基组成,不存在信号肽及跨膜结构,是一种稳定的亲水性蛋白质;oppD/F蛋白存在1个AAA家族结构域,50个潜在的磷酸化位点和3个糖基化位点,其二级结构是混合型,其中α-螺旋所占比例最高（61.78%）,无规则卷曲次之（20.78%）。功能预测结果显示,oppD/F蛋白在信号传导、受体、结构蛋白、离子通道、免疫应答和胁迫应答等方面的几率均较高。本研究结果为进一步分析牛支原体oppD/F基因的功能提供了一定的理论依据。     

藏羊IFN-γ基因的扩增、序列分析及蛋白结构预测

为了研究藏羊IFN-γ基因的功能,提取藏羊脾脏总RNA,通过RT-PCR扩增藏羊IFN-γ基因并测序,应用DNA Star软件进行序列分析及编码蛋白结构预测。结果表明,藏羊IFN-γ基因长度为429bp,其中腺嘌呤和胸腺嘧啶含量较高,该基因编码143个氨基酸,其中疏水性氨基酸和亲水性氨基酸的含量较高。藏羊IFN-γ基因与参考绵羊、山羊、藏羚羊和牛IFN-γ基因的核苷酸序列同源性依次为100%、99.3%、99.1%和97.2%,氨基酸序列同源性依次为100%、99.3%、99.3%和95.8%。IFN-γ蛋白主要由α螺旋组成,亲水性较高,含有5种蛋白质功能位点,分别为1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、1个酰胺化位点、2个N-糖基化位点、2个cAMP和cGMP依赖的蛋白激酶磷酸化位点和3个蛋白激酶C磷酸化位点。     

藏羊DQB1蛋白结构预测与分析

为研究藏羊DQB1基因编码蛋白的功能,利用生物信息学软件对该蛋白的结构进行预测和分析,结果表明,DQB1蛋白含有信号肽和1个跨膜螺旋区,具有1个N-糖基化位点、1个酪氨酸激酶磷酸化位点、1个细胞附着序列、1个免疫球蛋白和主要组织相容性复合体蛋白、2个N-豆蔻酰基化位点、4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、5个蛋白激酶C磷酸化位点,三级结构主要以α螺旋、β折叠和无规则卷曲组成。研究结果可为青海藏羊DQB1基因抗病性的研究提供参考。     

一株基因Ⅵ型鸭新城疫病毒F基因的克隆及序列分析

以一株鸭新城疫病毒NDV-SS分离株基因组RNA为模板,采用RT-PCR方法扩增其F基因,并进行克隆和序列测定。通过序列分析软件将该毒株F基因氨基酸推导序列与GenBank上已发表的新城疫病毒（Newcastle disease virus, NDV）F基因相关代表序列进行同源性及遗传进化关系分析。测序结果表明,NDV-SS株F基因全长1662 bp,编码553个氨基酸,其蛋白裂解位点氨基酸序列为112R-R-Q-K-R-F117,符合NDV强毒株特有的序列结构特征。同源性及遗传进化关系分析结果表明,NDV-SS株为基因Ⅵ型毒株,与鸽源新城疫IT-227、Italy-2736分离株具有较高同源性和较近的亲缘关系,推测其可能是由鸽源新城疫病毒变异所产生的。