肠炎沙门菌外膜蛋白OmpD原核表达、纯化及多克隆抗体的制备

为探究肠炎沙门菌伴侣蛋白Hfq对nmpC的调控机理及其基因编码产物OmpD在致病过程中参与的生物学功能,采用PCR方法扩增肠炎沙门菌外膜蛋白OmpD基因nmpC,并将其克隆至原核表达载体pColdTM TF,构建重组表达载体pColdTM TF-nmpC.将其转化受体菌E.coli BL21 (DE3)感受态细胞,经IPTG诱导和Ni-NTA亲和层析获得高纯度的融合蛋白OmpD.用纯化的融合蛋白免疫BALB/c小鼠,获得鼠源抗OmpD抗体.结果显示,经酶切、测序和Western blot鉴定分析,本研究成功构建并表达肠炎沙门菌外膜蛋白OmpD,经纯化后免疫BALB/c小鼠,获得特异性的鼠源OmpD多克隆抗体,为进一步探究肠炎沙门菌外膜蛋白OmpD在致病过程中参与的生物学功能奠定基础.     

肠炎沙门菌非编码小RNA RyhB-1和IsrE对清远麻鸡的致病性

RyhB是一种大小为90bp左右的细菌非编码小RNA,已有研究表明存在于鼠伤寒沙门菌和霍乱弧菌中的2种RyhB同源物RyhB-1和IsrE可调控细菌生物膜形成、趋化性和耐酸性。为研究RyhB在肠炎沙门菌致病性上的作用,以及2种同源物能否对毒力调控发挥协同作用,本试验利用λ-Red同源重组系统构建了ryhB-1和isrE单、双缺失株,利用表达载体pBR322和pACYC184分别构建了回补质粒并导入缺失株50336△ryhB-1,50336△isrE,50336△ryhB-1/△isrE中,获得各突变株相应的回补菌株,检测了野生株和各突变株对1日龄雏鸡半数致死量(LD50)、致死率、体内分布等致病性差异。结果发现,ryhB-1和isrE基因缺失后导致肠炎沙门菌毒力减弱,双基因缺失株毒力下降更为明显,表明2种小RNA均对肠炎沙门菌致病性具有增强作用,且二者对毒力的调控具有协同作用。     

肠炎沙门菌非编码小RNA isrC基因缺失株的致病性

细菌非编码小RNA(sRNA)是一类可在转录后水平调控基因表达的调节子。IsrC是存在于鼠伤寒沙门菌毒力岛上的一种与毒力相关的sRNA,可调节巨噬细胞存活蛋白MsgA的表达。本研究克隆了肠炎沙门菌50336菌株isrC基因,通过λ-Red同源重组系统构建了isrC缺失突变株50336△isrC,并利用表达载体pBR322构建了回补株50336△isrC/pisrC。将野生株,isrC突变株和回补株分别接种1日龄清远麻鸡,比较三者之间的致病性差异。结果显示,肠炎沙门菌isrC基因与鼠伤寒沙门菌同源性为100%;成功构建了isrC缺失突变株和回补株;野生株,突变株和回补株对雏鸡的半数致死量(LD50)分别为2.81×108 CFU,2.02×108 CFU和3.10×108 CFU,相比野生株50336,突变株50336△isrC的LD50明显下降,表明isrC基因的缺失增强了肠炎沙门菌的毒力。     

肠炎沙门菌感染鸡lncRNA表达谱分析

研究旨在分析鸡感染肠炎沙门菌后长链非编码RNA(lncRNA)的表达谱,了解lncRNA在肠炎沙门菌感染过程中发挥的作用。通过提取脾脏组织总RNA进行高通量测序,利用生物信息学方法进行比较分析。根据差异显著的lncRNAs与mRNAs之间的位置关系预测lncRNAs顺式调控的邻近基因,并对邻近基因进行GO富集和KEGG分析,预测lncRNA的功能。结果显示:在肠炎沙门菌感染过程中共鉴定到2 911个lncRNAs,差异表达分析后共筛选到117个差异表达的lnc RNAs(DE-lncRNA),随机抽取7个差异表达的lncRNAs进行实时荧光定量验证,在所有差异表达的lnc RNAs中有5个(4.27%)在差异表达mRNA附近被转录,lnc RNATCONS_00375517被预测与多个防御素家族基因DE-m RNAs之间可能存在顺式调控作用。结果提示lncRNA可能参与调控鸡抗沙门菌的免疫反应。     

沙门菌优势抗原NmpC蛋白的免疫特性

NmpC是沙门菌编码的外膜蛋白,也是沙门菌诱导体液免疫的主要抗原。为研究沙门菌NmpC蛋白的免疫特性,本试验对沙门菌nmpC基因进行扩增,并将其克隆到pET-28a载体上,利用大肠杆菌表达系统表达重组蛋白rNmpC,进一步将rNmpC免疫小鼠,检测特异性抗体水平;用肠炎沙门菌C50336菌株感染rNmpC免疫小鼠评测其免疫保护效果。结果显示,成功表达和纯化出肠炎沙门菌NmpC重组蛋白,rNmpC大小为38 000;将rNmpC蛋白免疫小鼠,可以刺激小鼠产生高水平特异性抗体;细菌感染试验表明,rNmpC蛋白免疫小鼠可使其产生针对肠炎沙门菌感染的保护力,保护率为70%。本试验证实沙门菌NmpC蛋白的免疫潜力,为进一步研制沙门菌新型疫苗提供了参考。     

表达A型产气荚膜梭菌FBA蛋白的延迟裂解型沙门菌载体的构建

利用PCR技术扩增FBA基因序列,并将其克隆到表达载体pET-30a(+)中,获得pET-30a-FBA重组质粒。将重组质粒转化到BL21感受态细胞中,经IPTG诱导表达His-FBA蛋白,通过His-tag Ni柱亲和层析纯化后,免疫新西兰大白兔制备FBA特异性多克隆抗体。再利用PCR技术将FBA基因与表达载体pYA3681连接,构建了表达载体pYA5129,电转至延迟裂解性沙门菌χ11802后以制备的FBA多抗为一抗进行免疫印迹试验,验证了其免疫原性;同时比较了不同浓度阿拉伯糖对重组沙门菌生长性能的影响,优化了阿拉伯糖最佳添加浓度,为后续研究其作为肉鸡坏死性肠炎疫苗的可行性奠定基础。     

猪乙型脑炎病毒EDⅢ蛋白的原核表达、纯化及活性检测

在大肠杆菌BL21(DE3)中表达乙脑病毒(JEV)EDⅢ蛋白、镍柱纯化并检测表达蛋白。采用RT-PCR方法扩增EDⅢ基因片段,构建重组表达载体p ET-28a-EDⅢ并转化到BL21(DE3)菌,经IPTG诱导蛋白表达,表达可溶性产物经NiNTA亲和层析纯化,最后通过SDS-PAGE和Western-Blot检测表达蛋白。结果成功构建原核表达载体p ET-28a-EDⅢ;EDⅢ蛋白在BL21(DE3)菌已表达,经Ni-NTA获得纯化蛋白,并经Western-Blot检测具有反应活性。     

猪圆环病毒2型Cap蛋白原核表达载体的构建、表达及蛋白纯化

为了表达并纯化猪圆环病毒2型(Porcine circovirus 2,PCV-2)Cap蛋白,试验将ORF2基因的密码子改造为大肠杆菌嗜好的密码子,但编码的氨基酸序列不变。合成优化后将ORF2基因全部基因序列,克隆于pET-30a原核表达载体并转化至大肠杆菌BL21中,经PCR和测序鉴定阳性克隆后,采用IPTG诱导表达目的蛋白。优化蛋白表达条件,采用Ni-NTA亲和层析胶纯化目的蛋白。结果表明:基因序列合成正确,无点突变。重组质粒成功转化入大肠杆菌BL21中,经诱导表达出现约37 ku的蛋白条带,与预期分子量大小一致。优化表达条件后,加入终浓度为1.2 mmol/L IPTG诱导6 h,表达产物含量最高。经Western-blot检测,能被PCV-2抗体阳性血清结合。说明成功构建了PCV-2 Cap蛋白的原核表达质粒pET-30a-ORF2,优化了表达条件并纯化出目的蛋白。     

猪圆环病毒2型ORF2基因的原核表达及其免疫原性检测

以病猪脾脏组织为材料,提取总RNA,通过RT-PCR得到579 bp的猪圆环病毒2型(PCV-2)/ORF2片段,与原核表达载体pET32a重组,通过菌落PCR鉴定、双酶切鉴定及测序鉴定后,证实重组质粒pET32a/ORF2构建成功,将其转化入表达菌Balgold,通过IPTG诱导表达,利用Ni-NTA亲和层析纯化目的产物,Western blot验证其免疫原性,重组蛋白免疫Balb/c小鼠,检测小鼠体内中和抗体滴度。获得的重组蛋白包涵体的形式出现,表达量占菌体总蛋白的30%,变性纯化后纯度达90%以上,Western blot证实重组蛋白能与PCV-2阳性血清发生反应,免疫Balb/c小鼠45 d后中和抗体滴度达到1∶22。     

肠炎沙门菌avrA蛋白的原核表达及其生物信息学分析

【目的】 表达具有生物学活性的肠炎沙门菌（Salmonella Enteritidis） avrA蛋白,并对其进行生物信息学分析,为研究肠炎沙门菌avrA蛋白对猪肠道细胞免疫功能的影响提供参考。【方法】 根据GenBank中肠炎沙门菌avrA蛋白全基因序列（基因ID：1254388）设计引物扩增avrA基因,回收的目的片段与表达载体pGEX-4T-1进行重组、克隆,用限制性内切酶和基因测序验证重组表达质粒的正确性。将验证后的重组表达质粒转化大肠杆菌Rosetta 2（DE3）感受态细胞,并在不同条件下对重组表达菌进行诱导表达。应用SDS-PAGE和Western blotting检测avrA蛋白的表达情况。将酶切测序后目的基因序列进行BLAST比对分析,并用ExPASy-Translate Tool软件预测avrA蛋白的氨基酸组成。应用生物信息学软件预测avrA蛋白的跨膜结构域、二级结构、三级结构及抗原性。【结果】 肠炎沙门菌avrA基因CDS序列全长为909 bp,编码302个氨基酸。限制性内切酶及基因测序分析结果表明,重组表达质粒pGEX-4T-1-avrA构建成功。SDS-PAGE和Western-blotting结果表明,重组菌所表达的avrA蛋白为可溶性蛋白。重组菌在15 ℃诱导16 h表达的蛋白量为10 mg/L,蛋白溶解度为40%。生物信息学分析表明,avrA蛋白为膜外蛋白,该蛋白的16―301位氨基酸具有来自超家族YopJ丝氨酸/苏氨酸乙酰转移酶的保守结构域;avrA蛋白二级结构中无规则卷曲、α-螺旋、延伸链分别占43.71%、39.40%和16.89%;avrA蛋白三级结构预测结果与二级结构一致;avrA蛋白有9个与B细胞结合的抗原表位,分别在第5―40、51―68、80―92、94、101―109、146―157、160―168、199―231和236―298位氨基酸处。【结论】 试验成功克隆出肠炎沙门菌avrA基因,并成功构建重组表达质粒和表达菌,诱导表达的avrA蛋白为可溶性表达;avrA蛋白为膜外蛋白,有9个能与B细胞结合的抗原表位。本研究结果为进一步制备检测肠炎沙门菌感染的抗体提供参考。     

肠炎沙门菌非编码小RNA RyhB调控SopE蛋白的表达研究

为研究肠炎沙门菌(SE)50336非编码小RNA(RyhB-1、RyhB-2)对毒力蛋白SopE的调控作用,利用pET原核表达系统表达SE50336 SopE蛋白,免疫BALB/c小鼠获得SopE蛋白的特异性多克隆抗体(多抗)并分析制备血清的特异性。通过Western-blot检测野生株SE50336、RyhB单缺失株(SE50336 ΔryhB-1、SE50336 ΔryhB-2),以及RyhB双缺失株(SE50336 ΔryhB-1ΔryhB-2)中SopE蛋白的表达水平,分析RyhB对SopE的调控作用。结果显示:成功构建重组质粒pET28a-sopE,转化BL21(DE3)感受态细胞后,在IPTG 0.3 mmol/L、温度37℃、转速220 r/min、诱导时间4 h的条件下,SopE蛋白在包涵体中表达;Western-blot结果显示制备的多抗可特异性检测肠炎沙门菌SopE蛋白;与野生株相比,RyhB单缺失株SopE蛋白表达量下降,双缺失株下降更明显,表明RyhB-1和RyhB-2均可上调SopE蛋白的表达。以上结果为进一步研究RyhB-1和RyhB-2对SopE的调控作用机制奠定基础。     

沙门菌Hfq依赖型小RNA GcvB靶基因trpE的鉴定

trpE基因在鼠伤寒沙门菌中编码邻氨基苯甲酸合酶Ⅰ并参与氨基酸生物合成和代谢。为鉴定鼠伤寒沙门菌Hfq依赖型小RNA GcvB所调控的基因trpE,本研究基于前期鼠伤寒沙门菌Hfq基因敲除株及gcvB基因敲除株转录组分析基础上,利用Red同源重组系统构建trpE基因lac融合菌株,并利用P22噬菌体转导技术构建gcvB和Hfq基因单缺失和双缺失菌株,通过β半乳糖苷酶试验检测trpE基因在不同情况下蛋白表达活性,结合生物信息学系统TargetRNA2预测GcvB R1区与trpE mRNA的作用位点。结果表明,与野生型菌株相比,gcvB基因敲除导致trpE基因蛋白表达量增加1.2倍,Hfq基因敲除后表达量增加1.1倍,而双敲除增加量仅为0.5倍。Target RNA2预测trpE mRNA与GcvB R1区可形成8个连续或18个不连续的碱基互补。以上结果表明trpE基因受GcvB和Hfq调控,且极大可能受GcvB直接调控。本研究为鼠伤寒沙门菌GcvB的作用机理研究奠定理论基础,丰富了GcvB的靶基因数目。     

肠炎沙门菌SPI-19编码的hcp基因的克隆、表达及多抗制备

利用PCR方法扩增2株肠炎沙门菌参考株CMCC(B)50336和SD-2 SPI-19毒力岛内的hcp基因,将其序列鉴定后克隆入原核表达载体pET-28a(+),构建重组质粒pET28a-hcp,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,用IPTG诱导重组细菌高效表达;表达产物以包涵体的形式存在,变性条件下用镍亲和柱纯化得到重组蛋白,以每只50μg剂量免疫小鼠3次,间接ELISA测定抗体效价,用Western blot验证免疫血清的特异性。测序结果显示,2个参考株hcp基因的核苷酸序列与已发表序列的同源性为100%。SDS-PAGE显示20 ku重组蛋白,主要以包涵体形式存在,通过镍亲、层析和尿素变性/复性获得了可溶性的纯化蛋白;免疫小鼠第5周抗体效价达1∶8 000,且能特异性检测出SPI-19 hcp+肠炎沙门菌和鸡伤寒沙门菌中表达的Hcp蛋白。上述结果表明,制备的外源性重组蛋白具有较好的免疫原性和反应原性,为进一步研究Ⅵ型分泌系统Hcp蛋白在肠炎沙门菌中的功能提供了重要的生物素材。     

猪细小病毒VP2重组蛋白的诱导表达及表达产物的纯化

将构建好的重组质粒转化宿主菌BL21,利用IPTG(1mmol/L)诱导实现了VP2蛋白主要抗原域的高效表达,表达产物经SDS-PAGE电泳鉴定其表达形式;经滤膜、饱和硫酸铵、Ni-NTA树脂层析进行纯化。结果表明:重组质粒得到高效诱导表达,并且重组蛋白以包涵体的形式存在;获得高纯度的重组蛋白。     

家蚕核苷二磷酸激酶基因的克隆和原核表达

核苷二磷酸激酶(NDPK)基因在进化中高度保守,却又呈现复杂多样的生物学功能。该酶除了催化腺苷三磷酸(ATP)和核苷二磷酸(NDP)之间高能磷酸基团的转移外,还具有NDP激酶活性和蛋白磷酸转移酶活性,并参与转录调控和信号转导。从家蚕蛹cDNA文库中获得家蚕核苷二磷酸激酶的cDNA序列,该cDNA序列长575bp,含465 bp的开放阅读框序列,编码154个氨基酸残基的核苷二磷酸激酶。将克隆的家蚕核苷二磷酸激酶基因插入pET-28 a构建重组质粒,转化大肠杆菌后诱导表达重组蛋白,经镍离子亲和层析柱纯化得到重组家蚕核苷二磷酸激酶。     

肠炎沙门菌SEF14菌毛的抽提、纯化及生物学活性检测

试验从肠炎沙门菌国内标准株50336中抽提和纯化SEF14菌毛,并制备SEF14蛋白鼠源高免血清.结果发现,肠炎沙门菌在CFA培养液中,静止培养50 h左右,SEF14菌毛表达量相对较多,在机械高速匀浆后,经进一步的透析纯化,得到较纯的SEF14菌毛蛋白,蛋白大小和相关报道一致,约14 ku左右.Westem-blotting检测发现纯化的重组蛋白rSEFA(体外表达的SEF14菌毛主要亚单位蛋白SEFA)免疫小鼠得到的高免血清能识别标准株肠炎沙门菌SEF14菌毛蛋白以及纯化的重组蛋白rSEFA,说明体外抽提的SEF14菌毛蛋白和体外表达的rSEFA蛋白同样具有较好的免疫原性和反应原性.     

TLR-4介导的鹅β-防御素1抗肠炎沙门菌感染的信号传导机制初探

为研究鹅β-防御素1(AvBD1)的生物学特性以及初步尝试探寻其抗肠炎沙门菌的作用机理,利用RT-PCR方法从鹅骨髓组织中扩增到鹅AvBD1基因片段,并将该基因亚克隆到原核表达载体pGEX-6p-1的EcoRⅠ和SalⅠ双酶切位点上,构建重组表达质粒pGEX-goose AvBD1.将重组质粒转化大肠杆菌BL21,于37℃用IPTG诱导表达,SDS-PAGE电泳表明,重组鹅AvBD1蛋白在原核高效表达(相对分子质量约31 ku).该重组蛋白经纯化后测定其体外抗菌活性与理化特性.结果显示,鹅AvBD1基因cDNA片段大小为198 bp,编码65个氨基酸残基.经相似性分析发现鹅AvBD1氨基酸序列与鸵鸟AvBD1氨基酸序列相似性最高,为77.1％,而且重组鹅AvBD1蛋白具有广谱的抗菌活性,对12种细菌(包括革兰阳性菌和革兰阴性菌)均具有抑菌作用.高盐离子浓度显著降低重组鹅AvBD1蛋白的抗菌活性,且该重组蛋白的溶血活性极低.试验表明,肠炎沙门菌确实会诱导鹅AvBD1基因在鹅骨髓组织中的表达,说明鹅AvBD1起到了抗肠炎沙门菌感染的作用,而这种作用有可能与TLR4介导的信号转导有关.     

鸡HNF4α蛋白片段的原核表达与纯化

肝细胞核因子4α(Hepatocyte nuclear factor 4α,HNF4α)作为细胞核受体超家族的成员之一,是肝脏内重要的转录因子,对肝细胞分化和成熟起调控作用。研究以大肠杆菌表达系统表达获得鸡的HNF4α重组蛋白为目的,通过PCR技术分别截取鸡HNF4α蛋白gHNF4α-315和gHNF4α-222两个多肽的基因片段,将其克隆入pColdⅢ质粒,并转化入大肠杆菌BL21(DE3),构建重组表达菌,对重组蛋白多肽的表达条件进行优化,同时通过蛋白的变性和复性与Ni-NTA亲和层析纯化重组HNF4α蛋白多肽。结果显示:BL21-pColdⅢ-gHNF4α-222重组菌在IPTG和15℃的低温条件下成功表达分子量为25 ku的重组蛋白gHNF4α-222,而gHNF4α-315未能表达。在15℃下,以终浓度0.1 mmol/L的IPTG诱导18 h是重组蛋白多肽的表达最佳条件,gHNF4α-222主要以包涵体形式表达;从包涵体纯化得到了纯度在95%以上的可溶性gHNF4α-222重组蛋白,为制备鸡HNF4α抗体,进一步研究鸡HNF4α的功能奠定了基础。     

沙门菌非编码小RNA RyhB研究进展

非编码小RNA(small non-coding RNA,sRNA)是一类基因组中被转录但不翻译成蛋白质的RNA分子,可在转录后水平调控基因表达。与蛋白质介导的调控系统不同,当细菌遇到不利的生长环境时,sRNA介导的调控可对环境变化做出快速应答。沙门菌RyhB-1和RyhB-2是两种相似性较高的sRNA,通过碱基互补配对方式,在调控因子作用下共同或单独调控靶基因表达。铁匮乏时,RyhB-1和RyhB-2可促进沙门菌摄取铁元素、限制胞内非必需含铁蛋白生成以及加快铁硫蛋白的储存,是沙门菌在转录后水平调控铁稳态的主要元件。此外,当沙门菌遭遇氧化应激、缺氧或酸性环境等不利环境胁迫时,RyhB可分别控制活性氧自由基的生成、平衡硝酸盐等无机物稳态、调节细菌运动性以及沙门菌毒力等应对环境变化。本文就沙门菌RyhB生理特征及其调控机制和功能进行阐述,以期为后续沙门菌RyhB的研究提供指导信息。     

猪圆环病毒2型ORF2基因的原核表达及反应原性分析

研究猪圆环病毒2型(PCV2)Cap蛋白的抗原性,为开发PCV2的检测方法奠定基础。以PCV2CAU0673毒株的DNA为模板,扩增获得702bp的目的片段,扩增产物克隆入pET30a(+)原核表达载体,构建pET30a-PCV2-ORF2重组质粒,转入大肠埃希菌BL21(DE3);在37℃以1mmol/L IPTG诱导表达6h;采用Ni-NTA树脂亲和层析纯化重组蛋白,并用不同浓度的尿素对纯化蛋白进行复性。SDSPAGE分析表明,该ORF2编码基因在大肠埃希菌中得到表达,蛋白大小约为34ku;Western blot检测结果表明,该重组Cap蛋白与PCV2阳性血清发生特异性反应,与NA-PRRSV和PPV1血清不发生交叉反应。成功构建了PCV2-ORF2原核表达载体,实现了在大肠埃希菌中的表达,纯化后的复性蛋白具有较好的反应原性,为猪圆环病毒2型检测方法建立或试剂盒的开发奠定了基础。