布鲁氏菌L7/L12、OMP31基因的克隆、测序及免疫原性分析

为研制鹿布鲁氏菌病工程疫苗,根据已发表的布鲁氏菌核糖体蛋白L7/L12、外膜蛋白OMP31基因设计两对引物进行扩增,PCR产物连接pGEM-Teasy载体,转化DH5α后测序,并进行基因分析。结果从布鲁氏菌疫苗株中克隆出L7/L12和OMP312个目的基因,同源分析L7/L12达97.1%,OMP31达100%,免疫原性分析可作为免疫优势抗原。     

猪型布鲁氏菌Omp31基因的抗原表位预测与分析

 布鲁氏菌的外膜蛋白在维持细胞结构方面发挥着重要作用,其中,有些外膜蛋白与细菌本身的毒性相关,成为了重要的抗原决定簇相关分子。Omp31分子就是猪型布鲁氏菌的一个重要的抗原表位分子,在研制亚单位疫苗方面有重要作用。本论文以猪型布鲁氏菌Omp31基因作为研究对象,利用DNAStar生物学软件对Omp31分子的立体结构、分子的表面可能性、亲水性、蛋白骨架区的柔韧性、分子的抗原指数进行了详细分析。结果显示：猪型布鲁氏菌Omp31分子一级结构的氨基酸序列中存在4段可能的抗原表位区段,其中,51~80氨基酸残基组成的区段和193~228氨基酸残基组成的区段的抗原指数较高,成为抗原决定簇的可能性很大。     

布鲁氏菌外膜脂蛋白OMP10基因的克隆表达、蛋白纯化及免疫原性研究

根据GenBank中的牛型布鲁氏杆菌OMP10序列,设计一对引物,以布鲁氏菌疫苗株S2全基因组DNA为模板扩增OMP10基因,将目的基因克隆入pEASY-T3,经测序正确后,与载体pET-32a(+)连接,构建重组表达质粒pET-32a/OMP10,转化E.coli BL21(DE3),用IPTG诱导表达融合蛋白pET-32a/OMP10,经SDS-PAGE及Western-blot分析鉴定后,采用Ni-NTA Spin Kit纯化目的蛋白,并免疫小鼠。结果表明,成功构建了含OMP10的表达载体,经多次对表达条件的优化,获得了纯度较高的目的蛋白,为进一步动物免疫试验及研究其免疫原性和抗感染保护作用奠定了基础。     

Omp22与牛布鲁氏菌感染后的巨噬细胞蛋白互作研究

为了探讨牛布鲁氏菌544A株感染巨噬细胞的c DNA文库中筛选与Omp22相互作用的蛋白,对布鲁氏菌的致病机理进行研究。将布鲁氏菌细胞膜可分为3组:第1组为94 k Da的外膜蛋白,第2组为41~43 k Da外膜蛋白,第3组为22~31 k Da的外膜蛋白。第1组外膜蛋白只是外膜蛋白的一小部分;第2组外膜蛋白是布鲁氏菌细胞外膜孔道蛋白;第3组外膜蛋白是由两种相关的22 k Da蛋白和31 k Da蛋白组成,31 k Da蛋白已经被证实了是一类细胞外膜孔道蛋白,而22 k Da蛋白(Omp22)的功能还不是很清楚。酵母双杂交技术是一种常用的而且有效地研究蛋白-蛋白相互作用的方法,已经广泛的应用到蛋白研究领域。本实验采用Cyto Tra P酵母双杂交系统,以Omp22为诱饵,从牛布鲁氏菌544A株感染巨噬细胞的c DNA文库中筛选与Omp22相互作用的蛋白,对布鲁氏菌的致病机理进行阐述,探索Omp22在布鲁氏菌致病中的作用。     

布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统效应分子BPE123和BPE275基因的原核表达与鉴定

【目的】克隆布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统效应分子BPE123和BPE275的基因并进行诱导表达。【方法】从牛种布鲁氏菌2308株基因组中PCR扩增BPE123和BPE275基因片段,亚克隆到pGEM-T Easy载体中并测序。将BPE123和BPE275基因克隆至融合表达载体pET-28a,构建表达重组质粒pET-28a-BPE123和pET-28aBPE275,在大肠杆菌中进行诱导表达,Western blot分析重组蛋白His-BPE123和His-BPE275的免疫学特性。【结果】PCR扩增获得了462bp的BPE123基因片段和762bp的BPE275基因片段,成功构建了pET-28a-BPE123、pET-28a-BPE275原核表达载体,并在大肠杆菌中成功表达了BPE123和BPE275蛋白,经SDS-PAGE检测,重组融合蛋白BPE123、BPE275的分子质量分别约为22和31ku,布鲁氏菌免疫动物血清能特异性识别表达的蛋白。【结论】克隆了分泌蛋白BPE123、BPE275基因片段,并成功表达了布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统效应分子BPE123和BPE275。     

羊种布氏杆菌3型Omp25基因序列及其表达蛋白生物信息学分析

为进一步研究外膜蛋白Omp25的结构和功能,以羊种布氏杆菌3型青海省海晏县自然株为研究对象,通过基因的克隆测序,采用生物信息学方法对外膜蛋白Omp25基因及其编码的氨基酸序列的理化性质、分子结构、分子表面可能性、柔韧性、亲水性、抗原指数、B细胞抗原表位进行了详细分析。结果显示:羊种布氏杆菌3型Omp25分子一级结构的氨基酸序列的各项参数存在5段共同区段,其中59~74、93~112、182~202位氨基酸的各项生物信息学参数尤为突出,是其B细胞表位优势区的可能性很大。     

羊布鲁氏菌16M Omp25蛋白酵母双杂交诱饵表达载体的构建及其毒性和自激活效应检测

[目的]构建含羊布鲁氏菌16M Omp25基因的酵母双杂交诱饵质粒,检测诱饵质粒表达产物对cdc25H酵母细胞有无毒性作用以及对报告基因有无激活作用。[方法]聚合酶链反应(PCR)扩增布鲁氏菌Omp25基因的编码序列,定向克隆到酵母表达载体pSos上,构建诱饵重组质粒pSos-Omp25,经测序正确后,将其将转化到酵母菌cdc25H感受态细胞,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性作用及对报告基因有无激活作用。[结果]序列测定证明重组诱饵质粒pSos-Omp25构建成功;重组质粒表达产物对cdc25H酵母细胞无毒性,对报告基因无激活作用。[结论]利用SOS恢复系统(SRS)成功构建了羊布鲁氏菌16M Omp25蛋白酵母双杂交诱饵质粒,为筛选与羊布鲁氏菌16M Omp25蛋白相互作用的蛋白创造了条件。     

一株白牦牛源牛病毒性腹泻病毒E0基因的原核表达与序列分析

【目的】本研究旨在对来源于白牦牛的牛病毒性腹泻病毒(BVDV) GSTZ株的E0基因进行分析,并利用E0基因对GSTZ进行基因分型。【方法】通过提取牛病毒性腹泻病毒(BVDV) RNA,使用RT-PCR技术扩增BVDV E0基因,将其插入到pET-28a中,构建pET-28a-E0原核表达载体,转化BL21(DE3)感受态细胞,筛选阳性克隆,鉴定及测序。IPTG诱导后使用BVDV阳性血清作一抗,经western blot鉴定。根据E0基因的序列进行同源性分析以及构建E0基因系统发育进化树。利用DNAstar预测E0蛋白的抗原表位。【结果】本研究表达的E0蛋白大小与预期结果相符且该蛋白具有良好的抗原性。通过对E0基因序列的同源性分析以及构建E0基因系统发育进化树,说明牛病毒性腹泻病毒GSTZ株基因型可能属于牛病毒性腹泻病毒-1a亚型,也可能是其他基因亚型发生较大突变产生变异。通过预测E0蛋白B细胞的抗原表位主要位于:7-12、22-26、62-63、94-97、101-105、115-119、127-128、138-140、185-187、215-219位氨基酸残基; T细胞潜在优势抗原区域主要位于:10-14、19-31、36-43、52-58、77-86、96-98、137-140、148-150、167-191、209-211位氨基酸残基。【结论】E0蛋白具有良好的抗原性,通过对抗原表位预测以及对GSTZ进行基因分型,为后续基因工程疫苗和BVDV检测试剂盒的开发提供了理论依据。     

布鲁氏菌外膜蛋白BP26细胞毒性作用的研究

【目的】布鲁氏菌外膜蛋白BP26是布鲁氏菌的重要毒力因子,本研究采用bp26基因缺失株和BP26蛋白分别与胚胎滋养层细胞(HPT-8)作用,探讨布鲁氏菌bp26基因的生物学功能。【方法】采用Ni柱亲和层析法纯化BP26蛋白,overlap技术构建布鲁氏菌bp26基因缺失株,用BP26蛋白和bp26基因缺失株分别侵染HPT-8细胞,观察细胞形态变化,ELISA检测上清中的细胞因子。【结果】 从布鲁氏菌疫苗株M5-90克隆出bp26基因并在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中成功表达,获得纯化的BP26蛋白,经SDS-PAGE验证正确,Western-Blot鉴定具有免疫原性。将目的片段bp26基因的上下臂插入到自杀载体pGEM-7zf中,电转至布鲁氏菌疫苗株M5-90感受态细胞中,成功筛选出了具有遗传稳定性的bp26基因缺失株。用BP26蛋白与bp26基因缺失株分别侵染HPT-8层细胞,BP26蛋白使细胞变形且贴壁不牢,缺失株导致细胞大量脱落溶解,ELISA检测蛋白侵染HPT-8细胞诱导产生的细胞因子IL-6、TNF-α和LDH均高于PBS对照组,差异极显著（P＜0.01）, 而细胞因子IL-10的分泌下降。缺失株侵染HPT-8细胞诱导产生的细胞因子IL-6、TNF-α均高于M5-90对照组,LDH和IL-10均低于M5-90对照组,差异显著（P＜0.05）。【结论】成功获得了布鲁氏菌BP26蛋白和M5-90Δbp26缺失株,BP26蛋白可以引起HPT-8细胞的炎性反应,有细胞毒性作用,bp26基因缺失株对HPT-8细胞有损伤作用,bp26基因在布鲁氏菌侵染宿主细胞过程中起重要作用。     

犬瘟热病毒小熊猫株核蛋白和融合蛋白基因克隆及序列分析

根据GenBank中报道的CDV核苷酸序列,设计合成了2对特异性引物,对犬瘟热病毒小熊猫株(CDVLP)核蛋白(N)和融合蛋白(F)两种主要结构蛋白基因进行了克隆、测序及序列分析。结果表明,CDVLP株N蛋白基因全长1571bp,预测编码523个氨基酸;F蛋白基因全长1989bp,预测编码662个氨基酸,F蛋白氨基酸序列中含有5个潜在的N-联糖基化位点。聚类分析提示,CDVLP株是一株与CDV强毒株亲源关系很近的毒株。用DNAstar软件对CDVLP株和Onderstepoort弱毒株N蛋白和F蛋白进行了疏水性及抗原表位预测分析。抗原表位差异提示CDVLP毒株N和F蛋白的免疫原性可能要优于Onderstepoort弱毒株。在分子水平上阐明了CDVLP株的N和F蛋白基因更适合作为构建基因疫苗和重组活载体疫苗的目的基因。     

布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统蛋白BMEI0742基因的原核表达及功能分析

为构建布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统蛋白BMEI0742基因的原核表达载体,并进行表达、鉴定。从羊种布鲁氏菌(Brucella melitensis)16M株的基因组中克隆BMEI0742基因片段,亚克隆到pMD19-T载体中并测序,克隆至表达载体pET-28a,构建重组质粒pET-28a-BMEI0742利用大肠杆菌进行表达,并进行Western-Blot检测,对该蛋白功能进行生物信息学分析。成功构建了pET-28a-BMEI0742原核表达载体,SDS-PAGE检测结果显示,重组蛋白的分子量约是50 ku,BMEI0742蛋白可与布鲁氏菌阳性血清发生特异性反应,表明其具有良好的反应原性。生物信息学分析显示,该蛋白无跨膜区结构,不存在信号肽,二级结构以α-螺旋为主并利用Phyre2服务器成功构建了该蛋白的三维模型。本研究成功表达了布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统蛋白BMEI0742基因,并成功获得了BMEI0742蛋白,该蛋白具有与布鲁氏菌自身蛋白相同的抗原性,为布鲁氏菌翻译延伸因子Tu,为进一步研究其免疫性和保护性以及在布鲁氏菌的致病机制奠定基础。     

副猪嗜血杆菌OMP5基因的克隆、表达及间接ELISA检测方法的建立

 【目的】利用表达纯化的副猪嗜血杆菌（Haemophilus Parasuis,HPS）外膜蛋白P5（outer-membrane protein P5,OMP5）,建立检测副猪嗜血杆菌抗体的间接ELISA 检测方法。【方法】克隆扩增HPS OMP5基因,并将OMP5基因与原核表达载体 pET-32a(+)连接,通过PCR、双酶切及测序鉴定后,将阳性重组质粒转化入受体菌BL21（DE3）,经IPTG诱导表达。亲和层析法纯化蛋白,尿素梯度透析复性,Western blot鉴定表达产物。将超声破碎抗原和复性蛋白分别按不同浓度包被酶标板,通过方阵滴定法确定最佳抗原包被浓度及血清稀释度,并对其它条件进行优化,最终建立检测副猪嗜血杆菌抗体的间接ELISA方法。【结果】利用克隆表达的HPS OMP5蛋白做抗原,通过方阵滴定法确定蛋白最佳包被浓度为 1:400,血清的最佳稀释度为1:160。用建立的间接ELISA 方法检测317份未进行HPS免疫的健康猪血清,结果检出72份阳性,检出率为22.71%,与广东地区发病猪中的HPS分离率24%接近。同时,用该方法与用超声破碎抗原建立的ELISA方法同时检测了78份血清样品,结果,该法检出27份阳性,检出率为34.62%,后者则检出31份阳性,检出率为39.74%,二者符合率为71.79%。【结论】本研究利用重组表达的OMP5蛋白作为抗原建立的检测副猪嗜血杆菌抗体的间接ELISA 方法,特异性好、重复性好,检出率与HPS临床分离率接近,可用于副猪嗜血杆菌的临床检测、流行病学调查和免疫监控。     

副猪嗜血杆菌hhdA克隆、抗原表位预测和表达

根据Gen Bank中的副猪嗜血杆菌hhd A的基因序列,设计并合成l对特异性引物,对从江西分离的HPS的hhd A基因进行扩增、克隆、测序、生物信息学分析和原核表达。测序结果表明,扩增的目的基因大小为1 797bp,共编码氨基酸599个氨基酸。与Gen Bank上公布的ZJ0906株(CP005384.1)中对应的核苷酸序列同源性为99.8%,氨基酸同源性99.6%。生物信息学分析表明,HPS hhd A蛋白是一种混合型结构蛋白,含有α-螺旋、β-折叠、β转角和无规则卷曲;综合柔性区域、亲水性位点、抗原指数和表面可能位点预测了hhd A蛋白可能的B细胞抗原表位的优势表位。将目的基因转入原核表达载体p ET-32a(+)构建重组原核表达质粒p ET-32a(+)-hhd A,将重组质粒转化到BL21(DE3)中,进行IPTG诱导表达,经过SDS-PAGE电泳结果显示表达的融合蛋白约80 k D。为进一步研究HPS hhd A生物学功能及抗体制备和开发hhd A基因工程产品奠定了基础。     

PRRSV-GP5基因的克隆及其B细胞抗原表位预测与分析

【目的】研究PRRSV-GP5基因B细胞抗原表位性质。【方法】根据Gen Bank上发表猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)ATCC VR-2332的全基因序列,设计并合成引物,采用RT-PCR技术,对阳性病料扩增回收,并将其克隆入p MD18-T载体中,送上海生工测序。应用生物信息学同源模型化的方法建立其PRRSV-GP5蛋白3D结构,并根据生物信息学软件DNAStar预测PRRSV-GP5蛋白的二级结构、表面可及性、抗原指数、亲水性及柔韧性,综合分析预测其B细胞抗原表位。【结果】结果表明,其肽段30-36、50-55、140-142、146-151和196-198可能是其优势B细胞抗原表位区域。【结论】该基因高度保守,PRRSV-GP5蛋白呈现较规则的空间结构,同时该结果将为PRRSV-GP5蛋白体外表达产物的应用和基因工程疫苗的研究提供理论依据。     

羊痘病毒P32基因生物信息学分析

为获得羊痘病毒P32基因生物信息学资料,扩增山羊痘病毒贵州LD株的P32基因,并进行克隆、测序与序列分析;以P32基因的推导氨基酸序列为材料,应用计算机技术和生物学软件预测P32蛋白的跨膜结构、亲水性、抗原指数、柔韧性、表面可及性和二级结构,综合评价P32蛋白的抗原表位.结果表明,羊痘病毒P32基因核苷酸和氨基酸同源性...     

3株牛布鲁氏菌19疫苗株赤藓醇代谢基因的克隆与序列分析

对3株(国际标准参考株S19,中国天康疫苗株A19-1,中国中监所标准株A19-2)不同来源布鲁氏菌19疫苗株的赤藓醇代谢基因(Erythritol catabolic gene,简写Ery)进行克隆与序列分析.参照GenBank中布鲁氏菌牛种2308的赤藓醇代谢基因序列,设计一对特异性引物,用PCR方法扩增3株19疫苗株Ery基因,对PCR产物进行克隆、测序分析.与2308比较,S19的Ery基因缺失702碱基,两株中国来源的A19不缺失,但阅读框的51,52位CG变为GC,521,522,523缺失AGG,547位T变为C.引起的氨基酸变化有,13位R变为A,170位T变为A,178位V变为A.赤藓醇代谢基因的克隆测序结果表明,我国的两株A19均不缺失702个碱基,但有3处发生点突变,引起3个氨基酸发生变化.     

番鸭小鹅瘟弱毒D株NS蛋白抗原位点特征分析

为获得番鸭小鹅瘟病毒弱毒株(MDGPV-D)非结构蛋白NS基因的相关信息,根据已发表的MDGPV-PT株全基因序列,应用DNAStar分子生物学软件设计1对引物,采用高保真PCR技术扩增MDGPV-D株NS全基因序列。对番鸭小鹅瘟病毒疫苗弱毒D株(MDGPV-D)NS基因进行克隆、测序,并利用生物信息学技术分析MDGPV-D株NS蛋白的同源性、遗传衍化、N-糖基化位点、磷酸化位点、B细胞抗原表位、T细胞抗原表位及其二级结构。结果表明,D株NS全基因大小为1 884bp,编码627个氨基酸(GenBank登录号:JF926696),与MDPV NS基因的亲缘性最近核苷酸及其推导氨基酸同源性分别为97.9%～98.6%,97.6%～98.2%;MDGPV-D株NS蛋白具有3个潜在的N-糖基化位点和27个磷酸化位点,可能存在11个B细胞抗原表位,13个CD8+CTL表位,10个CD4+Th抗原表位;二级结构分析显示,α螺旋和无规则卷曲含量高,分别为40.67%、41.15%,而β转角仅占4.63%。与亲本强毒PT株相比,弱毒D株的NS蛋白存在2个定点突变,分别位于核苷三磷酸区域(第338位氨基酸)与CD4+Th抗原表位(第225位氨基酸)。     

鲤春病毒血症病毒Shlj1株糖蛋白空间结构及其B细胞抗原表位的预测

为预测鲤春病毒血症病毒(Spring Viremia of Carp Virus,SVCV)Shlj1株糖蛋白(Glycoprotein,G)的空间结构及B细胞抗原表位,采用RT-PCR法从接种SVCV的鲤上皮细胞悬液提取的病毒总RNA中扩增糖蛋白基因,并通过序列测定获得Shlj1株糖蛋白基因的核苷酸序列及氨基酸序列,利用Phyre2对Shlj1分离株的糖蛋白空间结构进行预测,使用DNAStar软件综合分析糖蛋白的柔性区域、亲水性、表面可能性和抗原指数参数。结果表明:获得的SVCV Shlj1株糖蛋白核苷酸序列长1527 bp,推导出其氨基酸序列为509aa;空间结构预测显示,SVCV Shlj1株糖蛋白存在一定数量的α-螺旋、β-折叠、β-转角及大量无规则卷曲结构,空间构象较规则;抗原指数及抗原表位指数分析显示,糖蛋白中存在许多抗原指数较高的区域,该区域平均抗原指数为1.025,最大值达1.250,其中5个区域(4~26、145~157、293~302、315~327、407~491氨基酸区段)可能是B细胞抗原表位的主要分布区域。本研究结果为SVCV糖蛋白表位疫苗的设计及单克隆抗体的制备奠定了理论基础。     

延边株气肿疽梭菌鞭毛蛋白FliA基因克隆及生物信息学分析

根据气肿疽鞭毛基因(GenBank登录号:AB058932)的参考序列,PCR扩增并克隆延边株气肿疽梭菌鞭毛蛋白FliA基因。成功克隆后测序,并采用生物信息学方法对鞭毛蛋白FliA基因的蛋白质二级结构、结构功能域、三级结构及抗原表位等重要参数进行了预测和分析。结果表明:与AB058932序列相比,存在38处突变,核苷酸序列的同源性和氨基酸序列的同源性均为97%;FliA蛋白的理论等电点为6.99,不存在跨膜区和信号肽序列,二级结构以α-螺旋和β-折叠为主,主要有15个潜在B细胞抗原表位区,17个限制性CTL抗原表位区。本试验为延边株气肿疽FliA蛋白功能的深入研究奠定了基础。     

羊种布鲁氏菌043新疆流行株WbdA基因和WbkE基因的原核表达及生物信息学分析

研究分析羊种布鲁氏菌043新疆流行株中编码脂多糖的WbdA基因和WbkE基因的原核表达以及蛋白的生物信息学信息。以043菌株为模板,构建重组质粒pET-30a-WbdA和pET-30a-WbkE,转化至E.coli BL21(DE3)菌株,IPTG诱导表达,然后通过Western Blot分析检测目的蛋白的表达,最后运用DNAMAN和TMHMM Server v.2.0软件等对WbdA基因和WbkE基因编码的氨基酸序列进行分析。结果显示,成功构建了WbdA基因和WbkE基因的原核表达载体pET-30a-WbdA和pET-30a-WbkE,并且在大肠杆菌中成功表达。生物信息学分析结果显示,043菌株的WbdA蛋白和WbkE蛋白与标准菌株16M的WbdA蛋白和WbkE蛋白的同源性高。WbdA蛋白有1个跨膜结构区,没有信号肽,20个抗原决定簇,二级结构主要由α-螺旋构成,利用Phyre2在线软件成功构建了该蛋白的3D模型。WbkE蛋白没有跨膜结构区,没有信号肽,有17个抗原决定簇,二级结构主要由α-螺旋构成,并利用Phyre2在线软件成功构建了该蛋白的3D模型。