旋毛虫抗原基因T668的定点突变及原核表达

旋毛虫抗原基因T668是本实验室发现的1条高反应原性的特异性抗原基因,该基因编码旋毛虫丝氨酸蛋白酶。本试验利用重叠PCR的方法对旋毛虫抗原基因T668成功实现酶活性中心重要位点定点突变改造,将酶活性中心的结合位点259位亲水性丝氨酸和催化三联体中240位的丝氨酸分别突变为疏水性丙氨酸,并构建、纯化了可溶性表达的双位点突变的重组蛋白,后经Western blot分析表明所表达的重组蛋白能够与旋毛虫感染26d阳性血清发生特异性反应,具有良好的反应原性。本试验为后续开展对该丝氨酸蛋白酶的研究及应用奠定了坚实的基础。     

耐酸性高温α-淀粉酶的诱变筛选及表达菌株的构建

利用化学诱变剂亚硝酸钠对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)中高温α-淀粉酶基因amy进行体外诱变,通过定向筛选获得一个耐酸性高温α-淀粉酶突变体,其一级序列含有3个突变位点:第288位的亮氨酸突变为天冬氨酸,第289位的组氨酸突变为酪氨酸,第320位的丙氨酸突变为丝氨酸。克隆突变体基因amyM并构建地衣芽孢杆菌表达质粒pGJ103-amyM,将其转入已敲除内源α-淀粉酶基因的地衣芽孢杆菌中获得表达耐酸性高温α-淀粉酶的基因工程菌B.licheniformis AMYM。B.licheniformis AMYM所产新型耐酸性高温α-淀粉酶的最适反应pH为5.2,较野生型降低1.2个单位,且最适反应温度95℃。5 L发酵罐内,B.licheniformis AMYM发酵酶活最高可达19 000 U/m L,具有良好的工业应用前景。     

新疆褐牛与荷斯坦牛NF-κB基因表达与TOLL样受体4基因型的关系

核转录因子NF-κB与动物机体的炎症反应、免疫应答、细胞分化和凋亡等密切相关,而Toll样受体(TLR)通过对侵入机体的病原微生物的抗原识别和信号转导,在NF-κB介导的炎症和免疫应答反应中发挥着重要作用。本研究在新疆褐牛和荷斯坦牛隐性乳房炎调查和TLR4外显子3+2021位点(E3+2021)SNP基因型与隐性乳房炎相关性研究的基础上,分析和比较了E3+2021 SNP位点3种不同基因型奶牛个体NF-κB信号通路上9个基因(NFκB1、NFκB2、RelA、c-Rel、RelB、IKKα、IKKβ、IKKγ和IκBα基因)转录水平的差异。结果显示,在BB基因型中,NFκB1和IKKα基因的mRNA转录水平在新疆褐牛与荷斯坦牛品种间差异显著(P0.05),RelA、RelB、IKKβ、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平在品种间差异极显著(P0.01)。在AB基因型中,IκBα基因mRNA转录水平在品种间差异显著(P0.05)。在对新疆褐牛的研究中发现,RelB、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平在AB和BB两种基因型间差异显著(P0.05);而在荷斯坦牛检测的9个基因的mRNA转录水平在AB和BB两种基因型间差异均不显著。因此,Toll样受体信号转导通路下游NFκB1、RelA、IKKβ、IKKγ和IκBα基因的mRNA转录水平在品种间的变化,可能与新疆褐牛乳汁中体细胞数(SCS)显著低于荷斯坦牛相关。在新疆褐牛中,RelB、IKKγ和IκBα基因mRNA转录水平的变化可能是AA基因型SCS显著高于AB基因型的原因之一。     

不同遗传背景猪TNF-α基因启动子区多态性与其血清含量的关联分析

为研究不同遗传背景猪TNF-α基因启动子区多态性及其与血清含量的相关性,本实验采用克隆测序方法对3个不同遗传背景猪群体(长白山野猪民猪杂交猪,简称野杂猪、民猪和大白猪) TNF-α基因启动子区进行基因多态性检测并测序,选取特定区域采用高分辨率熔解曲线(HRM)方法分析其基因型,并分析了其不同基因型与血清TNF-α含量的相关性。测序结果显示3个群体猪TNF-α基因启动子区存在7个单核苷酸多态位点(SNP)。选取其G-1256、G-1239位点区采用HRM分析显示3个猪群体TNF-α基因启动子区存在4种基因型,其中CC基因型作为优势基因型,在野杂猪群体中该基因型频率高达73.0%,民猪次之为52.0%,大白猪最低为31.0%。差异显著性分析显示,野杂猪、大白猪群体中CC基因型个体血清TNF-α含量显著高于其它基因型个体(p0.05)。将所有猪看做统一群体,差异显著分析显示CC基因型个体血清中TNF-α含量同样显著高于其它基因型个体(p0.05)。转录因子结合位点预测显示CC基因型G-1239位点A构成NF-κB亚基RelB潜在转录结合位点。上述结果表明NF-κB信号通路在猪TNF-α基因转录表达调节中具有重要作用,本实验为研究影响猪群抗逆表型性状的调控通路奠定基础。     

新民猪和皮民猪CAST基因的多态性检测分析

为了研究新民猪和皮民猪钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)基因的多态性,试验采用PCR-RFLP法对27头新民猪和50头皮民猪F1代CAST基因的2个突变位点进行检测,并与已报道的猪种进行比较。结果表明:新民猪Arg249Lys突变位点的A等位基因频率为66.67%,B等位基因频率为33.33%;Ser638Arg突变位点的A等位基因频率为18.00%,B等位基因频率为82.00%。皮民猪Arg249Lys突变位点的A等位基因频率为94.00%,B等位基因频率为6.00%;Ser638Arg突变位点的A等位基因频率为28.00%,B等位基因频率为72.00%。与其他猪种相比,新民猪和皮民猪的Arg249Lys突变位点的A等位基因频率偏高,Ser638Arg突变位点的A等位基因频率偏低,从而引起有利单倍型249Lys-638Arg频率较低。     

猪钙蛋白酶抑制蛋白基因外显子9多态性检测及其对山西白猪背膘厚的影响

本研究采用PCR-SSCP方法检测了杜洛克猪、大白猪、长白猪、山西白猪、山西黑猪和马身猪6个品种共416头个体的钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin,CAST)基因外显子9的多态性,在扩增片段内检测到5个SNPs,分别是第37位的T→G突变、150位的A→G突变、167、193和256位点的C→T突变,其中第193和256位点的C→T突变位于外显子9内,为错义突变,分别引起苏氨酸→异亮氨酸和苏氨酸→蛋氨酸的转变;5个SNPs位点形成A、B、C、D、E、F和G 7种单倍型,其分布与猪的经济类型相一致。在引入猪种大白猪和杜洛克猪群体中,有3种单倍型A、B和C,单倍型B频率较高,分别为0.40和0.53;长白猪群体中只有B和C 2种单倍型,单倍型C频率较高,为0.72;马身猪除含有A、B、C 3种单倍型外,还含有单倍型E,频率为0.16。统计分析结果表明,CAST基因单倍型类型对山西白猪6月龄活体背膘厚无显著影响。     

猪钙蛋白酶抑制蛋白基因的多态性分析

钙蛋白酶抑制蛋白的638位氨基酸由丝氨酸(Ser)突变为精氨酸(Arg)可改善猪的肉质,是一个有重要育种应用前景的分子标记。本研究采用PCR-RFLP技术对47头莱芜猪,53头大白猪,45头杜洛克和60头商品杂交猪共205个个体钙蛋白酶抑制蛋白Ser638Arg突变的多态性进行了分析。结果表明:4个猪群均检测到AA、CA和CC3种基因型。其中莱芜猪突变等位基因A频率最低,为0.415;大白猪、杜洛克和商品杂交猪A的频率分别为0.632、0.800和0.750。莱芜猪A的基因频率极显著低于其他4个猪种(P<0.01)。所检测的4个猪群在该突变位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。     

大白猪肿瘤坏死因子α基因启动子区多态性及其对mRNA表达水平的影响

肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)基因在机体固有免疫和炎症反应中发挥重要作用,本研究旨在分析大白猪TNF-α基因启动子区C-791T多态性及其与基因表达之间的关系,为分析TNF-α基因启动子区C-791T突变的遗传学效应提供科学依据。本试验利用PCR-SSCP方法对201头大白猪TNF-α基因启动子区C-791T位点多态性进行检测,同时利用Real-time PCR方法分析TNF-α基因C-791T位点不同基因型在大白猪11个组织中的mRNA差异表达情况。结果表明,大白猪TNF-α基因启动子区-791bp处存在碱基突变(CT),并检测到3种基因型,分别为:CC、CT和TT。TNF-α基因在断奶仔猪脾脏、肺脏、胸腺和淋巴结等免疫器官中表达量均较高;TT和CT基因型个体在11个组织中TNF-α基因表达量普遍高于CC基因型个体,且在十二指肠及空肠组织中达到差异显著性水平(P0.05)。因此,TNF-α基因启动子区C-791T突变对该基因的mRNA表达水平产生显著影响,有必要将TNF-α基因启动子区C-791T位点多态性作为提升机体肠道病原菌抗性的遗传标记进行深入研究。     

中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白可变剪切及蛋白突变类型的研究

【目的】κ-酪蛋白蛋白突变与奶牛生产性能和乳品加工性能关系密切,监控中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白的蛋白突变,可以防止对生产不利的突变的发生。【方法】以50头不同泌乳期的中国荷斯坦奶牛为研究对象,获取每头奶牛乳中的体细胞,提取RNA,反转录为cDNA,设计不同引物,分别扩增κ-酪蛋白可变剪切体序列和CDS序列,并进行测序、蛋白突变分析、突变蛋白的磷酸化、糖基化分析。【结果】测序结果表明在不同泌乳期中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白只存在Ensemble数据库中公布的573 bp的剪切形式,不存在另一种剪切体。κ-酪蛋白的CDS区存在三处碱基突变,即c.536T>C、c.572C>A、c.633G>A,形成的蛋白突变型只有A型和B型两种。A型与B型相比,A型多了两个磷酸化位点(136位和142位)和一个O型糖基化位点(157位)。【结论】不同泌乳期的中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白只存在573 bp的剪切体,蛋白突变型只存在A型和B型,未检测到其它突变型,依据生产目的不同,可对A型奶牛与B型奶牛进行筛选。     

大通牦牛三个功能基因部分序列的PCR-RFLP研究

采用PCR-RFLP技术,检测了大通牦牛α_(S1)-酪蛋白(α_(S1)-casein,α_(S1)-CN)基因、κ酪蛋白(κ-casein,κ-CN)基因和生长激素(growth hormone,GH)基因部分序列的遗传多态性。结果表明大通牦牛群体中α_(S1)-CN基因PCR-RFLP位点呈单态;κ-CN基因和GH基因2个PCR-RFLP位点均呈多态性。κ-CN基因PCR-RFLP位点等位基因A和B的基因频率分别为0.1117和0.8883;GH基因PCR-RFLP位点等位基因A和B的基因频率分别为0.1755和0.8255。适合性卡方检验结果表明,大通牦牛GH基因和κ-CN基因PCR-RFLP位点的基因型分布均极显著偏离Hardy-Weinberg平衡定理(P<0.01);该3个位点平均基因一致度和基因多样度分别为0.8374和0.1626。     

猪IFN-β启动子及其NF-κB结合位点萤光素酶报告载体的构建与活性检测

通过PCR的方法从猪基因组DNA中克隆IFN-β基因启动子片段,分别构建了含有猪β干扰素基因启动子萤光素酶报告质粒及其4个重复的NF-κB结合位点序列的萤光素酶报告质粒。脂质体基因转染法将萤光素酶报告质粒转染PK-15细胞,在poly(I∶C)或poly(dAT∶dAT)的刺激下,萤光素酶表达显著增加。本试验为进一步探讨猪β干扰素信号转导通路的研究奠定了基础。     

Analyses of the regulatory mechanism of porcine WEE1B: the phosphorylation sites of porcine WEE1B and mouse WEE1B are different

WEE1B, an oocyte-specific kinase, phosphorylates the CDC2 inhibitory site and maintains the meiotic arrest of oocytes at the first meiotic prophase in several mammalian species. However, the molecular mechanisms controlling WEE1B activity have not been fully examined in species other than mice. In the present study, we analyzed the regulation mechanisms of porcine WEE1B (pWEE1B), focusing on the cAMP-dependent protein kinase (PKA) phosphorylation site and intracellular localization. As the PKA phosphorylation site in mouse WEE1B (mWEE1B) was not conserved in pWEE1B, we predicted that four serine residues would be phosphorylatable by PKA in pWEE1B (Ser77, Ser118, Ser133 and Ser149) and constructed FLAG-tagged replaced-pWEE1Bs, in which each of the PKA-phosphorylatable serines was mutated into a non-phosphorylatable alanine. We injected one of their mRNAs into porcine immature oocytes and found that the Ser77-replaced pWEE1B lost the WEE1B function, whereas the wild-type and other replaced-pWEE1Bs could maintain the meiotic arrest of oocytes. Next, the localization of pWEE1B was examined by immunohistochemistry, and exclusive nuclear localization was revealed in the fully grown oocytes. We generated a nuclear localization signal (NLS)-deleted pWEE1B (ΔNLS-pWEE1B) and then overexpressed it in porcine immature oocytes. We found that ΔNLS-pWEE1B was distributed uniformly in the cytoplasm and could not maintain the meiotic arrest of porcine oocytes. These results suggest that pWEE1B is activated after phosphorylation of the Ser77 residue, which is different from the phosphorylation site that activates mWEE1B; that pWEE1B is localized in the nucleus; and that the nuclear localization is essential for its function.     

2型糖尿病食蟹猴白细胞NF-κB和IκBα表达相关性分析

比较了食蟹猴2型糖尿病(T2DM)不同发病阶段与正常对照组的空腹血糖值(FPG)、甘油三酯(TG)、胆固醇(CHOL),低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)在血液中含量,及荧光定量PCR方法测定的NF-κB和IκBα在外周血白细胞中表达量.结果显示,FPG、CHOL和LDL-C随疾病进行呈...     

重组RTB蛋白对巨噬细胞活化及对NF—κB信号通路的影响

采用重组RTB蛋白刺激RAW264．7细胞,对iNOS、IL-6和TNFJamRNA表达及IκB-α和NF-κBp65磷酸化蛋白表达进行分析,探讨重组RTB蛋白对巨噬细胞活化及对NF-xB信号通路的影响。结果显示,重组RTB蛋白组RAW264．7细胞iNOS、IL-6和TNF—αmRNA的表达显著高于对照组（P〈0．01）,并呈现时间和计量依赖性;加入NF—κB抑制剂BAY后,iNOS、IL-6和TNF0amRNA表达降低（P〈0．05或P〈0．01）。随RTB刺激RAW264．7时间的延长,IκB-α蛋白的磷酸化程度增强,NF-κBp65磷酸化蛋白表达逐渐增高,表明重组RTB蛋白具有促进巨噬细胞活化及活化NF-κB信号通路的功能。     

神经介素B及其受体NMBR参与抗A型流感病毒H1N1亚型感染的信号通路

NMB/NMBR通过调节A型流感病毒（IAV/H1N1/PR8）感染诱导的细胞因子表达而参与抗IAV的先天性免疫反应。为探究其发挥抗IAV/H1N1感染的信号通路，本文用PR8和WSN毒株分别感染MLE-12细胞和小鼠，用NF-κB抑制剂BAY11-7028单独或联合NMB处理MLE-12细胞，小鼠后腿肌内注射NMB和NMBRA，采用RT-PCR和qRT-PCR分析NMB、NMBR、IL-6、IFN-α和NP基因表达变化，采用Western blot分析NMB、NMBR、P65/p-P65、IκBα和NP蛋白表达的变化。结果显示，BAY11-7028可促使PR8和WSN感染的MLE-12细胞中NMB、NMBR、IL-6和IFN-α基因表达水平均下降和NP基因表达水平上升，并降低NMB、NMBR和p-P65蛋白表达水平和提升IκBα和NP蛋白表达水平。然而，NMB联合BAY 11-7028诱导PR8或WSN感染后的细胞中IL-6和NP表达出现极显著下降和IFN-α显著上升。此外，NMB抑制PR8和WSN感染的小鼠肺组织内p-P65和NP蛋白表达水平和促进IκBα蛋白表达水平；NMBRA联合NMB抵消NMB对PR8或WSN感染后的这些蛋白表达水平的调节作用。综上表明，NMB/NMBR通过调节PR8和WSN感染的MLE-12细胞和小鼠体内的NF-κB信号通路上P65蛋白磷酸化和IκBα的表达，进而影响下游细胞因子IL-6和IFN-α基因的表达，从而发挥抗IAV/H1N1感染的先天性免疫应答反应。     

猪苹果酸酶1基因5′调控区的多态性、遗传效应及功能分析

苹果酸酶1（malic enzyme 1,简称ME1）是机体内源性脂肪酸合成的关键酶,与生物体脂肪酸合成效率之间存在密切相关,猪的脂肪沉积能力与ME1的表达水平有关。为了研究该基因在转录水平上的表达调控,本试验分别用PCR、实时荧光定量RT-PCR（qPCR）和定点突变等方法,克隆了猪ME1基因5′调控区,分析了其多态性与猪背膘厚及脂肪组织中ME1mRNA表达水平的关系,还通过构建不同删除载体分析了该基因5′调控区的功能。结果表明,在猪ME1基因5′调控区的-486位点和-1 068位点分别有一个由C到T和由G到A突变产生的SNP,后者与商品猪的背膘厚关联显著（P〈0.05）。qPCR检测结果显示,在-1 068位点,等位基因G有增加ME1mRNA表达的趋势,接近显著水平（P=0.051 8）。删除试验结果显示,该基因的5′调控区614～717bp和263～405bp区段分别有增强和抑制猪ME1基因表达的顺式元件。     

Classical swine fever virus suppresses maturation and modulates functions of monocyte-derived dendritic cells without activating nuclear factor kappa B

Classical swine fever virus (CSFV) compromises the host immune system, causing the severe disease of pigs. Dendritic cells (DCs) are the most potent inducers of immune responses. In the present study, we investigated the functional properties of porcine monocyte-derived DCs (Mo-DCs) affected by CSFV. Results showed that the expression of surface markers of DCs such as major histocompatibility complex class II (MHC-II), CD80, CD83 and CD86 were unimpaired, but an obviously increased expression of CD172a in DCs was noticed 48 h after CSFV infection. The expression profiles of cytokines were detected in cultured Mo-DCs after various treatments for 48 h by Q-RT-PCR. The findings suggested that CSFV infection significantly increased the mRNA expression of IL-10 and TNF-α, and inhibited IL-12 expression, with little effect on IFN-α and IFN-γ expression. We further demonstrated that CSFV was incapable of activating the nuclear factor kappa B (NF-κB) in infected DCs, which was characterized by an unvaried DNA binding activity of NF-κB, the lack of translocation of p65/RelA from the cytoplasm to the nucleus and the stabilization of p65/RelA expression. Furthermore, Western blot analysis indicated that the inactivation of NF-κB was due to the failure of IκBα degradation. The data demonstrated that CSFV could be replicated in DCs and CSFV infection could modulate the secretion of crucial co-stimulatory molecules and cytokines which down-regulated maturation of DCs, without activating NF-κB in DCs. Thus, the results suggested a possible mechanism for CSFV evasion of innate host defenses, providing the basis for understanding molecular pathways in CSFV pathogenesis.