猪流行性腹泻病毒截短M基因克隆、生物信息学分析及其截短片段表达

【目的】 探索猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)截短M蛋白的序列结构特征与原核表达情况。【方法】 根据已公布的PEDV M基因序列设计1对特异性引物,以从阳性病料提取的RNA为模板,通过RT-PCR扩增并克隆PEDV截短的M基因(rM),应用在线生物信息学软件预测rM蛋白的结构特征。将得到的截短的M基因克隆至原核表达载体pET-28a(+)中,构建原核表达质粒pET-28a-rM,将鉴定正确的pET-28a-rM转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,成功构建重组菌株BL21(pET-28a-rM),并对重组菌株进行IPTG诱导表达,优化重组蛋白的表达条件,重组蛋白经亲和层析纯化后进行SDS-PAGE及Western blotting检测,同时应用重组蛋白制备兔抗rM多克隆抗体。【结果】 试验克隆得到大小为366 bp的截短的M基因,重组蛋白由121个氨基酸组成,预测蛋白分子质量大小约为12.8 ku。该蛋白的二级结构由无规则卷曲、延伸链、β-转角和α-螺旋组成,占比分别为48.76%、33.88%、9.09%和8.26%。该蛋白不含信号肽,但有跨膜区,包含21个磷酸化位点。SDS-PAGE结果显示,重组蛋白大小约为15 ku,以包涵体蛋白形式存在,在37 ℃、1 mmol/L IPTG诱导12 h时蛋白的表达量最高。Western blotting检测结果表明,重组蛋白与PEDV阳性血清具有较好的反应原性,纯化的重组蛋白免疫新西兰大白兔获得的高免血清效价高于1∶51 200。【结论】 本研究成功克隆PEDV 截短的M基因,对rM蛋白进行了生物信息学分析,获得了高纯度的rM蛋白,为猪流行性腹泻治疗及检测用生物制品的开发奠定了基础。     

Establishment of a Duplex TaqMan Real-time PCR Method for Detection of Bovine Viral Diarrhea Virus Types 1 and 2

【Objective】 This study was aimed to establish a duplex TaqMan Real-time PCR method for rapid detection of Bovine viral diarrhea virus types 1(BVDV1) and 2(BVDV2).【Method】 Specific primers were designed based on the 5'-non-coding region of 95 strains of BVDV1 and BVDV2 in GenBank.The positive plasmids containing the target fragments of BVDV1 and BVDV2 were constructed.The reaction conditions were optimized, the standard curve was constructed, the specificity, sensitivity and reproducibility of the duplex TaqMan Real-time PCR method were tested, and the established duplex TaqMan Real-time PCR assay was used to detect the clinical samples collected from Jilin province.【Result】 The results showed that the optimal annealing temperature of the duplex TaqMan Real-time PCR was 57.0 ℃, the optimum primer concentration was 0.5 μmol/L, and the optimum probe concentration was 0.3 μmol/L.The standard curves of BVDV1 and BVDV2 were Y=-3.54X+37.36 (R²=0.990) and Y=-3.18X+35.95 (R²=0.997), respectively.There was no specific amplification of Infectious bovine rhinotracheitis virus (IBRV), Bovine respiratory syncytial virus (BRSV) and Bovine parainfluenza virus type 3 (BPIV3), with intra- and inter-batch CV less than 3%, and the lower limit of detection was 10 copies/μL.The results of clinical samples showed that the overall positive rate was 23.1% (36/156), of which 17.9% (28/156) were positive for BVDV1 and 5.1% (8/156) were positive for BVDV2.【Conclusion】 In this study, a duplex TaqMan Real-time PCR method was established, which could identify BVDV types 1 and 2 simultaneously, quickly and accurately, and provided technical support for the prevention, control and purification of BVDV.     

猪流行性腹泻病毒S蛋白原核表达及多克隆抗体的制备与鉴定

【目的】 探索猪流行性腹泻病毒（Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV） S蛋白的结构和功能,为建立PEDV感染的诊断方法和疫苗开发提供理论依据。【方法】 以PEDV经典CV777株为模板,通过PCR扩增获得S、S1基因片段;PCR扩增产物分别克隆pET-30a （+）原核表达载体和pFLAG-CMV-3真核表达载体,构建原核表达质粒pET-30a-PEDV-S和真核表达质粒pFLAG-CMV-3-PEDV-S1;将pET-30a-PEDV-S转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞,IPTG诱导表达PEDV-S重组蛋白,通过变性、复性、浓缩纯化重组蛋白并进行Western blotting检测;将PEDV-S重组蛋白免疫C57BL小鼠制备多克隆抗体,获得的多克隆抗体经间接免疫荧光试验（IFA）检测特异性,通过间接ELISA法检测多克隆抗体效价;将pFLAG-CMV-3-PEDV-S1转染至HEK293T细胞,以制备的多克隆抗体为一抗,经IFA测定PEDV-S1蛋白的抗原性和多克隆抗体的反应性。【结果】 成功克隆出PEDV S和S1基因,构建了可表达PEDV-S重组蛋白的原核表达质粒和在HEK293T细胞中高效表达S1蛋白的真核表达质粒;PEDV-S重组蛋白在IPTG为0.5 mmol/L、16 ℃诱导8 h条件下可获得最高表达量,主要以包涵体形式存在;Western blotting结果显示,PEDV-S重组蛋白成功表达;ELISA检测结果显示,制备的多克隆抗体效价达1：3 280 500;IFA结果显示,多克隆抗体有良好的特异性,可特异性识别PEDV-S和PEDV-S1蛋白。【结论】 本研究获得了PEDV-S重组蛋白,并成功表达S1蛋白,制备出PEDV-S蛋白多克隆抗体,为研究S蛋白的结构和功能提供了条件,为揭示PEDV致病机制奠定了基础。     

猪流行性腹泻病毒S2基因B细胞表位嵌入型S-层蛋白在副干酪乳杆菌中的表达与鉴定

【目的】构建新型猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)乳酸菌活菌疫苗载体。【方法】应用DNA重组技术将嗜酸乳杆菌S-层蛋白(SLP)基因及PEDV S2基因B细胞表位(EpitopeS2)融合基因(SLP-EpitopeS2)克隆到乳酸杆菌表达载体pTRK892中,构建重组载体pTRK-SLP-EpitopeS2,通过电转化方法将重组质粒导入副干酪乳杆菌中,获得重组副干酪乳杆菌。分别用SDS-PAGE、Western blotting和免疫荧光试验(IFA)鉴定目的蛋白在副干酪乳杆菌中的表达。【结果】PCR结果显示,成功扩增出大小为1 400 bp的目的条带,与插入融合基因大小一致,双酶切结果出现大小分别为1 400和4 700 bp的2条带,基因测序结果显示无碱基缺失和突变等,从而确定重组质粒pTRK-SLP-EpitopeS2构建正确。SDS-PAGE、Western blotting结果显示,在48 ku处出现与理论值大小一致的目的蛋白条带,表明融合基因SLP-EpitopeS2在副干酪乳杆菌中得到有效表达。IFA结果显示,与对照组副干酪乳杆菌相比,重组副干酪乳杆菌均能被激发出特异性绿色荧光信号,与高浓度氯化锂(LiCl)洗脱下来的菌体膜蛋白样品补充鉴定试验结果相吻合。表明融合蛋白SLP-EpitopeS2可能在副干酪乳杆菌的菌体表面表达。【结论】成功构建了PEDV EpitopeS2及嗜酸乳杆菌SLP嵌入型融合表达载体pTRK-SLP-EpitopeS2,为乳杆菌活菌载体疫苗相关研究奠定了基础。     

牛病毒性腹泻病毒E0蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

【目的】应用大肠杆菌表达系统表达牛病毒性腹泻病毒(BVDV) E0蛋白,纯化后免疫小鼠制备E0蛋白多克隆抗体用于BVDV的检测技术研究。【方法】采用PCR扩增BVDV的E0基因,将其连接至pET-28a (+)构建重组表达载体pET28a-E0。将重组质粒转化大肠杆菌BL21感受态细胞,经IPTG诱导、亲和层析纯化后,通过SDS-PAGE和Western blotting鉴定E0蛋白的表达情况。将纯化的E0蛋白免疫小鼠制备BVDV E0多克隆抗体,并通过Western blotting、细胞免疫荧光试验、ELISA等试验检测该多克隆抗体的特异性和效价,以及在BVDV检测中的应用。【结果】成功构建原核表达载体pET28a-E0,表达并纯化E0蛋白,制备的BVDV E0多克隆抗体可特异性识别纯化的E0蛋白及pET28a-E0在BL21中表达的总蛋白。进一步Western blotting、细胞免疫荧光试验、双抗夹心法ELISA证明制备的E0多克隆抗体可用于BVDV的检测。间接ELISA结果表明,E0多克隆抗体效价高于1∶64 000。【结论】制备的BVDV E0多克隆抗体效价高、抗原结合特异性强,为BVDV E0蛋白的生物学功能研究及BVDV的检测提供了材料支持。     

京津冀部分地区致犊牛腹泻大肠杆菌毒力基因、耐药基因检测及药物敏感性分析

【目的】探明京津冀地区犊牛腹泻大肠杆菌毒力基因与耐药基因流行情况,筛选敏感药物。【方法】于2020年12月至2021年7月从京津冀地区部分牛场采集146份犊牛腹泻样本,通过细菌分离纯化、革兰氏染色镜检及16S rRNA测序进行大肠杆菌分离鉴定;采用PCR方法对分离菌进行毒力基因（F17、K99、F41、STa、stx1、irp2和fyuA基因）和耐药基因（aac（6'）-Ⅰb、bla_CTX-M、bla_TEM、OqxB、tetA和sul1基因）检测;采用K-B纸片法进行药物敏感性试验。【结果】分离菌在鉴别培养基上的生长形态及革兰氏染色镜检结果均符合大肠杆菌生理生化特性,分离菌16S rRNA测序结果呈单一峰值,对拼接序列在NCBI中进行BLAST比对后发现,与大肠杆菌相似性均>96%,确定分离菌为大肠杆菌。试验共分离鉴定大肠杆菌142株,其中有88株携带毒力基因,占61.97%（88/142）,毒力基因F17、K99、F41、STa、stx1、irp2、fyuA阳性率分别为24.65%、0.70%、0、2.11%、1.41%、45.07%和21.83%,其中F17、irp2、fyuA为优势毒力因子,同时携带多重毒力因子的大肠杆菌检出率较低。aac（6'）-Ⅰb、bla_CTX-M、bla_TEM、OqxB、tetA和sul1 6种耐药基因皆被检出,bla_TEM基因检出率最高,为45.77%,aac（6'）-Ⅰb和OqxB基因检出率最低,均为9.15%,分离菌株主要携带1~3种耐药基因。药物敏感性试验结果显示,142株分离菌对诺氟沙星敏感率最高,其次为环丙沙星,对青霉素敏感率为0,耐药现象严重,耐2种以上抗菌药物的菌株达86.62%。【结论】京津冀地区犊牛腹泻大肠杆菌毒力基因与耐药基因流行广泛,耐药普遍,多重耐药现象严重。本研究可为京津冀地区犊牛腹泻的防治提供理论依据。     

Survey on vertical infection of bovine viral diarrhea virus from fetal bovine sera in the field

Bovine viral diarrhea virus (BVDV) isolation and antibody survey were performed using 2,758 fetal bovine sera (FBS) collected from slaughterhouses in New Zealand, Australia and the Dominican Republic, and then sent to Japan to manufacture commercial serum for cell culture use. FBS in the Dominican Republic were pooled for each several individuals, and those collected in other countries were separated according to each individual and subjected to the tests. BVDV was isolated from 25 (0.91%) FBS, and the BVDV antibody was detected in 44 (1.60%) FBS. The survey on 139 sets of paired sera of a dam and her fetus revealed that neither the BVDV antibody nor BVDV was detected in all FBS from BVDV antibody-positive dams.     

猪流行性腹泻病毒SD株的分离与鉴定

利用Vero细胞自安徽合肥腹泻仔猪小肠内容物中分离到一株病毒,经胶体金、PCR方法和攻毒试验,确定为猪流行性腹泻病毒,命名为SD株。SD株在Vero细胞上传代,第8代(F8)开始出现稳定的细胞病变(CPE),F8代的毒价(TCID50)为10-6.25/0.1 m L,F8代细胞培养物接种未吃初乳仔猪,接种仔猪均出现典型腹泻症状,死亡仔猪3头(50%),未死亡猪生长严重发育不良,说明SD株具有较强的致病性。     

胰酶对猪流行腹泻病毒纤突蛋白作用的研究进展

猪流行性腹泻病毒（PEDV）的分离及纤突（S）蛋白是最近几年来研究的热点。本文结合胰酶对PEDV S蛋白裂解作用促进病毒分离的国际最新研究进展,并对S蛋白及其功能、胰酶改变S蛋白构象、胰酶触发S蛋白融合机制等方面进行综述,以期为PEDV的防控提供参考。