草鱼出血病分子流行病学及GCRV多样性研究

[目的]分析不同基因型GCRV分离株与患草鱼出血病草鱼症状的相关性。[方法]采用RT-PCR检测患病草鱼,应用生物信息学方法分析基因型内和基因型间不同分离株间的差异。[结果]对近3年来草鱼出血病分子流行病学分析发现,患草鱼出血病病鱼多为"肠炎型"症状,且检测发现其病原多属于GCRV基因型Ⅲ型。对GCRV的多样性分析表明,不同分离株同源蛋白的同源率高达93%以上,却被给予完全不同的名称,给GCRV多样性研究带来一定的困难;同一基因型不同分离株同源蛋白间的变异位点较少,且功能位点发生变异的更少;不同基因型不同分离株同源蛋白间的保守位点较少,且这些保守位点中只有极少数位点为功能位点;不同基因型分离株同源结构蛋白间存在较大的差异,且同源非结构蛋白间的差异更为显著。[结论]草鱼出血病不同临床症状可能与其病原基因型不同有关。     

赤眼鳟TRAF6基因的cDNA克隆及其应对GCRV的免疫表达特性

为研究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)肿瘤坏死因子受体相关因子6基因的结构特性及其应对GCRV的免疫表达特性,采用RACE技术获得了赤眼鳟TRAF6基因的cDNA全长(共2 621 bp),其中包含5′端非编码区50 bp,开放阅读框1 629 bp,3′端非编码区942 bp;该基因编码542个氨基酸,推导的蛋白质相对分子质量为61670,理论等电点为6.01。SMART结构分析结果显示,TRAF6基因编码的蛋白包含1个RING结构域、2个锌指结构域、1个螺旋卷曲结构域和1个MATH结构域。系统进化树分析结果表明,赤眼鳟TRAF6与团头鲂TRAF6的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果显示,TRAF6在赤眼鳟的12种组织中均有表达,其中在肝脏中的表达量最高,在中肠中的表达量最低;经GCRV感染后,赤眼鳟脾脏和头肾中TRAF6均呈波动上调趋势,在24 h达到峰值,表明TRAF6参与了赤眼鳟抗GCRV的免疫应答反应。     

草鱼呼肠孤病毒VP6蛋白与大肠杆菌LTB亚基植物融合表达载体的构建

根据GenBank中草鱼呼肠孤病毒(Grass Carp Reovirus,,CCRV)VP6蛋白的全基因序列(AF403394)和大肠杆菌不耐热肠毒素B亚单位(LTB)的基因序列(M17874),设计并合成特异性引物,从感染草鱼呼肠孤病毒(GCRV)09草鱼(Ctenopharyngodon idellus),肾细胞...     

草鱼细胞蛋白酶亚基β7与草鱼呼肠孤病毒非结构蛋白NS12相互作用

为研究草鱼I型呼肠孤病毒(grass carp reovirus, GCRV)非结构蛋白NS12的功能,实验利用酵母双杂交实验、GST融合蛋白沉降技术(GST pull-down)和对GCRV感染过表达宿主蛋白酶体亚基β7(proteasome subunit beta type 7, PSMB7)的草鱼卵巢细胞(grass carp ovarian cell,GCO)中ns12转录水平的表达量进行实时荧光定量PCR检测,研究PSMB7和NS12的相互作用。酵母双杂交实验结果表明,PSMB7与GCRV编码的膜相关的非结构蛋白NS12也存在着潜在相互作用。GST-pull-down检测结果证实PSMB7与GCRV编码的膜相关的非结构蛋白NS12存在相互作用;PSMB7过表达能够上调ns12在病毒感染过程中的转录水平表达量;免疫印迹验证NS12对于蛋白降解并不敏感。本实验室先前研究证实PSMB7在病毒感染过程中表达恒定。综上所述,这些结果揭示GCRV NS12与PSMB7存在分子间相互作用,但并没有作为PSMB7的底物。表明其可能竞争性地阻碍蛋白酶体复合物的形成。病毒蛋白干扰蛋白酶体复合物胞内PSMB7的积累可能是其一种针对蛋白酶体介导的先天免疫的免疫逃逸策略。     

三倍体湘云鲫2号IFNa3基因的克隆及功能初探

三倍体湘云鲫2号具有不育、生长快、抗病抗逆性强等优良特性。为探究其抗病优势分子机制,实验克隆及鉴定了三倍体湘云鲫2号干扰素a3(3nIFNa3)。3nIFNa3的CDS由552个核苷酸组成,编码184个氨基酸。经预测,3nIFNa3 N端23位氨基酸为信号肽;3nIFNa3成熟肽中存在2个半胱氨酸残基并参与形成二硫键,表明其隶属于Ⅰ型一组干扰素。实时荧光定量PCR (qPCR)结果显示,宿主细胞经poly I∶C刺激后8 h、草鱼呼肠孤病毒(GCRV)或鲤春病毒血症病毒(SVCV)感染后48 h,3nIFNa3的转录水平达到最高。免疫印迹和免疫荧光结果显示,3nIFNa3为分泌型蛋白,分子量约为21.8 ku,其在出胞前主要分布于细胞质中。进一步研究发现,在宿主细胞中过表达3nIFNa3或含3nIFNa3的上清培养基孵育宿主细胞均能诱导内源ISG基因转录水平的显著提高。其中,3nSTAT1及3nVIPERIN在含3nIFNa3的上清培养基孵育后2 h转录水平达到最高,3nPKR则在4 h表达水平最高。此外,病毒滴度测定及结晶紫染色实验表明,EPC细胞经3nIFNa3孵育或过表达3nIFNa3后,其抗GCRV和SVCV的能力均显著增强。研究表明,3nIFNa3为可分泌的细胞因子,在宿主抗病毒天然免疫反应中发挥作用。     

赤眼鳟Toll样受体9基因的cDNA全长克隆及表达特性分析

为探究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)Toll样受体9基因(toll–like receptor 9,ScTLR9)的结构特性及其参与免疫应答草鱼呼肠弧病毒(grass carp reovirus,GCRV)感染时的表达特性,采用RACE技术克隆Sc TLR9基因c DNA全长序列,采用实时荧光定量PCR技术比较分析ScTLR9免疫应答GCRV的表达特性。结果显示:ScTLR9的cDNA全长为3 687 bp,编码1 059个氨基酸,有17个富含亮氨酸重复序列(leucine rich repeats,LRRs)结构域。ScTLR9在被检测的9个组织中均有表达,在中肾和头肾中的表达量最高;感染GCRV后,基因TLR9在赤眼鳟和草鱼头肾中的表达量均上调,在赤眼鳟头肾中的表达量于感染后12 h达到峰值,推测TLR9参与了赤眼鳟抗GCRV的免疫应答,且在抗GCRV入侵免疫反应中赤眼鳟较草鱼的免疫应答更为迅速。     

草鱼jam-a分子在胚胎幼鱼期及受GCRV感染PSF细胞的表达分析

草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus, GCRV)可引发草鱼(Ctenopharyngodon idellus)出血病,导致高死亡率。草鱼吻端成纤维细胞(Grass carp snout fibroblast cells, PSF)是GCRV的敏感细胞系。JAM-A (Junctional adhesion molecule A)为免疫球蛋白超家族成员,是多种病毒的细胞受体。本研究在前期克隆到草鱼3种jam-a基因,命名为gcjam-a1,gcjam-a2和gcjam-a3。在获取ORF序列的基础上,利用qRT-PCR分析了3种gcjam-a在草鱼胚胎及幼鱼不同发育时期及PSF细胞中受GCRV(GD108株)感染前后的表达模式。结果显示,检测的13个胚胎及幼鱼发育时期中,gcjam-a1在未受精卵中高表达,在受精卵至出膜前的胚胎表达水平均较低;从出膜后1~3 d表达量开始上升;出膜6~15 d均呈高水平表达。gcjam-a2与gcjam-a3在草鱼胚胎及幼鱼发育各阶段表达水平较低。在无病毒感染的PSF细胞中,gcjam-a只有少量表达。受GCRV-GD108感染后,病毒S7基因在PSF细胞中的拷贝数随时间呈显著上调趋势,gcjam-a的表达量也有不同程度的上调,mRNA上调水平为gcjam-a1>gcjam-a2>gcjam-a3。本研究证实了3种gcjam-a基因在PSF细胞中的表达均与GCRV-GD108感染相关,其中,gcjam-a1的表达水平受GCRV-GD108感染影响最大,同时,它在孵化出膜后表达上升,推测它可能与病毒的感染更相关。gcjam-a1可作为下一步GCRV与宿主互作研究中的候选分子。     

(‐)‐Epicatechin gallate,a metabolite of (‐)‐epigallocatechin gallate in grass carp,exhibits antiviral activity in vitro against grass carp reovirus

(‐)‐Epigallocatechin gallate (EGCG), a catechin found in green tea, has been demonstrated to exhibit activity against grass carp reovirus (GCRV). In the current study, we found that EGCG is partially transformed in vivo into (‐)‐epicatechin gallate (ECG), which differs from EGCG only by the absence of a hydroxyl group, and exhibits similar pharmacokinetic behaviour to that of EGCG. ECG is also a major catechin in green tea, but little information on its antiviral activity is available. Therefore, we assessed whether ECG affects GCRV in vitro. We incubated grass carp (Ctenopharyngodon idellus) kidney (CIK) cells with ECG and GCRV‐JX01 at different concentrations, and typical cytopathogenic effect (CPE) values were observed for 5 and 10 µg/ml ECG. However, the CPE in 20 µg/ml ECG treatment group was low; no significant CPE was observed for 40 µg/ml ECG treatment; and a high ECG concentration (80 µg/ml) led to stress response in the CIK cells. Western blot results also revealed that ECG suppresses GCRV replication in CIK cells. Thus, the data indicate that ECG, as well as EGCG, exhibits potential as an antiviral agent for aquaculture.     

赤眼鳟LGP2序列结构、组织表达及与MDA5互作特征

为探究赤眼鳟遗传学和生理学实验室蛋白2 (laboratory of genetics and physiology 2, LGP2)的功能特征及抗草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus, GCRV)育种参考潜力，实验克隆获得了2 940 bp的赤眼鳟lgp2 (Sclgp2)全长cDNA和721 bp的5′端上游序列。Sclgp2 cDNA编码680个氨基酸，包含DEXDc (DExD/H-box helicase domain)、HELICc (helicase superfamily C-terminal domain)和CTD (C-terminal regulatory domain)结构域；其5′端上游序列含有MafB (muscle aponeurosis fibromatosis B)和IRF3 (interferon regulatory factor 3)等转录因子结合位点。不同物种LGP2的功能结构域、磷酸化修饰位点数具有相似性，同时也存在结构域排布位置及序列的差异。赤眼鳟和草鱼lgp2 cDNA序列比较初步发现2个位于RNA结合功能区的GCRV抗性关联位点。系统进化分析显示，赤眼鳟LGP2先与草鱼、鲫和青鱼聚在一起，再与鲤科鱼类等聚为一大支。荧光定量表达分析显示，赤眼鳟脾脏中sclgp2表达水平显著高于其他组织，肌肉、心脏中表达量次之，而肠中表达量最低。GCRV感染后，肝脏中ifn1表达水平在24~72 h显著下降，其他组织sclgp2和ifn1表达水平未有显著变化。相关性分析结果显示，赤眼鳟肌肉sclgp2与ifn1表达水平呈极显著正相关(0.999)。酵母双杂交互作检测发现，赤眼鳟LGP2与MDA5存在弱相互作用，而其DEXDc (1~201 aa)、HELICc (390~476 aa)以及CTD (553~668 aa)结构域与MDA5无互作。该研究成功获得了sclgp2全长cDNA及5′端上游序列，明确了其序列结构、免疫表达及与MDA5的互作特征，为赤眼鳟LGP2免疫功能属性研究奠定了基础，并为草鱼抗GCRV育种提供了参考。     

草鱼呼肠孤病毒HZ08株FQ-PCR检测方法的建立及应用

草鱼出血病是危害中国淡水养殖最为重要的病害之一,其病原为草鱼呼肠孤病毒(grass carp hemorrhagevirus,GCRV),其中,HZ08株是当前引起草鱼出血病的主要流行毒株。为建立一种快速、灵敏、特异的草鱼呼肠孤病毒主要流行株检测方法,本研究利用草鱼呼肠孤病毒HZ08株S7基因保守区,设计了一对能特异性扩增154 bp片段的引物和TaqMan探针,用含有S7基因全长的重组质粒PAVX1-S7作为标准品,构建质粒拷贝数与CT值的标准曲线,并对该方法的特异性、可重复性、敏感度进行评价。结果显示:标准曲线在6.0×1010～6.0拷贝数之间有很好的线性关系(r=0.999);实时荧光定量PCR最少可检测到6个阳性质粒,有较高的敏感性;试验内及试验间变异系数分别为0.82%与0.41%～0.52%,重复性强;对水生动物其他病毒均无扩增反应,具有很好的特异性。应用该方法对采集的32份草鱼出血病样品进行检测,其中28份为阳性,而以常规RT-PCR检测同样的样品,仅23份为阳性。本研究建立的草鱼呼肠孤病毒流行株实时荧光定量PCR检测方法在特异性、灵敏度、重复性方面具有较好的测试结果,在GCRV的快速检测和病毒初步定量中应用前景乐观。