ST细胞酵母双杂交cDNA文库的构建及鉴定

为了筛选与猪细小病毒（porcine parvovirus,PPV）结构蛋白VP2相互作用的宿主蛋白,深入研究病毒入侵及致病的分子机制,本试验建立了ST细胞酵母双杂交cDNA文库。采用RNeasy Min Kit提取ST细胞的总RNA,反转录合成cDNA第一链之后,通过SMART技术合成了双链cDNA,并利用同源重组的方法,构建了ST细胞的酵母cDNA文库。结果显示,文库滴度为8.1×10⁸ CFU/mL,插入的双链cDNA片段大小为250~1 000 bp,平均大小约为500 bp,文库的重组率为96%。此文库可用于筛选与病毒相互作用的ST细胞宿主蛋白,为进一步阐明病毒的致病机制奠定了基础。     

Vero E6细胞酵母双杂交cDNA文库的构建及鉴定

To seek out proteins which interact with structural proteins of porcine epidemic diarrhea virus （PEDV） in Vero E6 cells and study the mechanisms of viral infection.We created a Vero E6 cDNA yeast hybrid library. The total RNA of Vero E6 was extracted using Trizol method, and double strands cDNA was synthesized by SMART technique. We created a Vero E6 cDNA library by using homologous recombination in yeast. The results showed that the titer of cDNA library was 9.7×10⁸ CFU with the average of inserted fragments about 1.6 kb, and the recombination rate was 87%. These data indicated that the yeast two-hybrid cDNA library of Vero E6 was successfully constructed and might be useful for screening the host proteins interacting with structure protein of PEDV.     

猪小肠上皮细胞酵母双杂交cDNA文库的构建及鉴定

为了更系统的研究病毒在猪肠道内侵入及致病的分子机制,本试验以猪小肠上皮细胞(intestinal epithelial cells,IEC)为模型,应用RNeasy Min Kit从猪IEC中提取细胞总RNA,反转录后,利用SMART技术合成双链cDNA(ds-cDNA),通过同源重组的方法构建猪IEC酵母双杂交cDNA文库。结果显示,文库的滴度为8.4×10⁸ CFU/mL,插入的ds-cDNA片段大小为0.5~2.0 kb,平均长度约为1.1 kb,文库重组率为100%。此文库为筛选与猪腹泻病毒相互作用的宿主蛋白及进一步阐明病毒的致病机制奠定了基础,为研制有效的药物或疫苗提供了依据。     

利用酵母双杂交系统筛选BmNPV PE38的互作蛋白

利用酵母双杂交技术,以家蚕核型多角体病毒(BmNPV)的PE38蛋白为诱饵,从感染BmNPV的家蚕中肠组织cDNA文库中筛选与之相互作用的宿主蛋白编码基因,为探讨BmNPV PE38在侵染家蚕过程中的作用提供线索。将成功构建的酵母诱饵表达载体pGBKT7-Pe38转化到酵母菌Y2HGold中,并将含有感染BmNPV的家蚕中肠组织cDNA文库的Y187酵母细胞与含有pGBKT7-Pe38的酵母细胞共同培养,初筛出8个有匹配结果的候选蛋白基因,经功能搜索后筛选到2个与病毒复制有关的蛋白基因,通过测序和生物信息学分析,这2个基因编码的蛋白质可能是与BmNPV的PE38蛋白有相互作用的候选蛋白,分别为家蚕丝氨酸蛋白酶和过氧化氢酶。     

MDCC-MSB1细胞酵母双杂交cDNA表达文库的构建与鉴定

提取生长状态良好的MDCC-MSB1细胞的mRNA,以5'端标记有生物素的Oligo dT primer为引物反转录,合成双链后连接Adapter。分级纯化后,通过BP重组反应构建入门文库,滴度为1×10⁵ CFU/mL,文库总容量为1.1×10⁶ CFU,平均插入片段长度为1190 bp,阳性重组率为100%。入门文库扩增后提取质粒,通过LR重组反应转化为表达文库,平均滴度为1×10⁵ CFU/mL,文库总容量为1.2×10⁶ CFU,平均插入片段长度为1087 bp,重组率为100%。构建的表达文库具有较高的质量,为研究鸡传染性贫血病毒的受体及其细胞嗜性奠定了基础。     

羊口疮病毒129蛋白互作宿主蛋白的筛选与C1QBP基因的克隆分析

【目的】以羊口疮病毒129（ORFV129）蛋白为研究对象,在构建山羊鼻甲骨原代细胞cDNA文库的基础上,通过酵母双杂交筛选与其相互作用的蛋白。【方法】采用Smart^TM技术构建山羊鼻甲骨原代细胞cDNA文库。构建诱饵质粒pGBKT7-129,并将其转化至Y2HGold酵母感受态细胞,验证质粒pGBKT7-129是否具有自激活性。对转化了质粒pGBKT7-129的菌液进行生长曲线测定,验证该质粒是否对酵母细胞有毒性作用。以ORFV129为诱饵蛋白,利用酵母双杂交系统筛选出与ORFV129相互作用的宿主胞内蛋白并对阳性菌落进行PCR和测序鉴定。利用DAVID 6.7的GO数据库对胞内宿主蛋白进行功能分类和通路分析,并依据Cytoscape v 3.8.0软件绘制ORFV129与胞内蛋白相互作用的网络图。以山羊脾脏为组织样本,采用RT-PCR技术克隆山羊补体C1q结合蛋白（complement C1q binding protein,C1QBP）基因CDS区序列,并采用在线软件进行生物信息学分析。将C1QBP基因CDS区序列连接至pcDNA3.1（+）构建真核表达载体pcDNA3.1（+）-C1QBP,并将其转染至山羊鼻甲骨原代细胞进行亚细胞定位分析。【结果】试验成功构建山羊鼻甲骨原代细胞cDNA文库,文库容量约为6.0×10⁶ CFU/mL。成功构建诱饵质粒pGBKT7-129,重组质粒pGBKT7-129无自激活能力且对酵母细胞无毒性。利用酵母双杂交筛选出14个与ORFV129进行互作的胞内蛋白并对阳性克隆进行PCR、测序验证。试验成功克隆山羊C1QBP基因CDS区,长度为837 bp,编码279个氨基酸。系统进化树显示,山羊和绵羊亲缘关系最近。C1QBP蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无信号肽结构和跨膜结构域,主要包括3种磷酸化位点,分别是18个丝氨酸、4个苏氨酸和3个酪氨酸位点。C1QBP蛋白二级结构由α-螺旋（33.81%）、无规则卷曲（46.40%）、延伸链（16.91%）和β-转角（2.88%）组成,三级结构与二级结构一致。间接免疫荧光试验表明,C1QBP蛋白散在分布于细胞质中。【结论】筛选出了与ORFV129蛋白相互作用且在天然免疫应答中发挥作用的宿主胞内蛋白C1QBP,通过间接免疫荧光试验验证C1QBP定位于细胞质中,推测ORFV129与能C1QBP相互作用诱导炎症,为进一步验证ORFV129蛋白介导ORFV抑制机体免疫应答的过程奠定基础。     

酵母双杂交筛选人白细胞文库中与A型流感病毒PB1-F2相互作用的蛋白

利用酵母双杂交技术筛选白细胞文库中与A型流感病毒PB1-F2相互作用的宿主蛋白,为研究PB1-F2蛋白的功能提供依据。构建pGBKT7-PB1-F2诱饵重组载体,在证实诱饵蛋白不具有自激活作用的前提下,以酵母双杂交系统筛选人白细胞文库中与PB1-F2相互作用的细胞蛋白。对阳性克隆进行测序和生物信息学分析,并在酵母细胞内验证蛋白的相互作用。Western blot结果表明,酵母表达载体pGBKT7-PB1-F2在酵母中成功表达PB1-F2融合蛋白。酵母双杂交筛选并验证,获得了8个与流感病毒PB1-F2蛋白相互作用的宿主蛋白。本研究有助于在分子水平上探索PB1-F2蛋白的新功能,为揭示流感病毒的致病机理奠定基础。     

Selection and identification of single-domain antibody against Peste des Petits Ruminants virus

BackgroundPeste des petits ruminants (PPR) is an infectious disease caused by the peste des petits ruminants virus (PPRV) that mainly produces respiratory symptoms in affected animals, resulting in great losses in the world''s agriculture industry every year. Single-domain variable heavy chain (VHH) antibody fragments, also referred to as nanobodies, have high expression yields and other advantages including ease of purification and high solubility.ObjectivesThe purpose of this study is to obtain a single-domain antibody with good reactivity and high specificity against PPRV.MethodsA VHH cDNA library was established by immunizing camels with PPRV vaccine, and the capacity and diversity of the library were examined. Four PPRV VHHs were selected, and the biological activity and antigen-binding capacity of the four VHHs were identified by western blot, indirect immunofluorescence, and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) analyses. ELISA was used to identify whether the four VHHs were specific for PPRV, and VHH neutralization tests were carried out. ELISA and western blot analyses were used to identify which PPRV protein was targeted by VHH2.ResultsThe PPRV cDNA library was constructed successfully. The library capacity was greater than 2.0 × 10⁶ cfu/mL, and the inserted fragment size was approximately 400 bp to 2000 bp. The average length of the cDNA library fragment was about 1000 bp, and the recombination rate was approximately 100%. Four single-domain antibody sequences were selected, and proteins expressed in the supernatant were obtained. The four VHHs were shown to have biological activity, close affinity to PPRV, and no cross-reaction with common sheep diseases. All four VHHs had neutralization activity, and VHH2 was specific to the PPRV M protein.ConclusionsThe results of this preliminary research of PPRV VHHs showed that four screened VHH antibodies could be useful in future applications. This study provided new materials for inclusion in PPRV research.     

犊牛口腔黏膜上皮细胞T7噬菌体展示文库的构建

试验旨在筛选水泡性口炎病毒的受体,构建犊牛口腔黏膜上皮细胞T7噬菌体展示文库。通过用Trizol试剂提取犊牛口腔黏膜上皮细胞总RNA,然后分离和纯化mRNA,经反转录合成双链cDNA。在双链cDNA末端加上定向EcoRⅠ/HindⅢ接头,然后用EcoRⅠ和Hind Ⅲ酶消化双链cDNA末端接头,使双链cDNA 2端含有EcoRⅠ和Hind Ⅲ黏性末端。所有处理后的双链cDNA,经Mini Column 纯化,收集400 bp以上的双链cDNA片段,将其连接带有EcoRⅠ和Hind Ⅲ末端的T7 Select 10-3b载体,经体外包装后,以BLT5403为受体菌构建T7噬菌体展示文库。经测定未扩增文库的滴度为1.3×10⁷ PFU/mL,重组率为95.8%,扩增后文库滴度为2.6×10¹⁰ PFU/mL。随机挑取100个噬菌斑进行PCR鉴定,95%的插入片段大于400 bp。结果表明成功构建了犊牛口腔黏膜上皮细胞T7噬菌体展示文库。     

柞蚕蛹全长cDNA文库的构建和随机EST测序

采用RNA转录5′末端转换(SMART)技术构建了柞蚕(Antheraea pernyi)蛹的全长cDNA文库。所构建cDNA文库的容量为5×105个独立克隆,插入片段长800~2500 bp,且90%的插入片段大于1 kb。随机挑取288个克隆进行表达序列标签(EST)测序,有效序列为250条,根据EST测序结果计算文库重组率达95%。经序列拼接得到175个unigenes,通过序列比对发现其中97个unigenes与GenBank中的已知基因高度同源,且有88条全长序列,基因的完整性比率达90%。在随机EST测序中获得了具有5′端和3′端非编码区的延伸因子-1α基因(Gen-Bank登录号:FJ788508),该基因cDNA全长1743 bp,有一个1392 bp的开放阅读框,编码含463个氨基酸残基的蛋白,蛋白的理论分子质量为50.4 kD,等电点8.96。EST测序分析表明,柞蚕蛹cDNA文库符合构建基因文库的质量要求,该文库的构建将有助于柞蚕功能基因的克隆和研究。     

Insertion and stable expression of Gaussia luciferase gene by the genome of bovine viral diarrhea virus

As a tool to address selected issues of virus biology, we constructed a recombinant cDNA clone of bovine viral diarrhea virus (BVDV) expressing Gaussia luciferase (Gluc) reporter gene. A full-length genomic cDNA clone of a non-cytopathic BVDV isolate was assembled by recombination in yeast Saccharomyces cerevisiae. The Gluc gene was inserted between the N^pro and Core protein coding regions by recombination. The cDNA transcribed in vitro was infectious upon transfection of MDBK cells, resulting in reporter gene expression and productive virus replication. The rescued viruses were stable for 15 passages in cell culture, maintaining the replication kinetics, focus size and morphology similar to those of the parental virus. Expression and correct processing of the reporter protein were also maintained, as demonstrated by Gluc activity. These results demonstrate that genes up to 555 bp are simply assembled by a single step in yeast recombination and are stably expressed by this cDNA clone.     

犬弓首蛔虫雄虫cDNA文库构建及EST分析

为构建T.canis雄虫cDNA文库,采用Trizol法提取T.canis雄虫的总RNA,合成cDNA,连接到λTripEx2载体上,通过包装蛋白对连接产物的包装,接种到大肠杆菌XL-1-Blue中进行原始文库和扩增文库的滴度测定.经质量鉴定表明:初始文库的滴度为5.25×106 pfu·mL-1,扩增后文库的滴度为6.90×109 pfu ·mL-1.文库的插入片段大小在500～2 000 bp,平均片段大小为1 000 bp,重组率为99.47％.所有指标均显示已成功构建了T.canis雄虫的cDNA文库.利用该文库获得了189条5'有效表达序列标签(EST).对ESTs拼接后代表了101个Unigenes,含有27个Contigs和74个Singletons.其Unigenes在GenBank中的序列号为HO348195～HO348295.同源性分析检索到有56个Unigenes与已知基因同源,其中具有已知或推测功能的基因有40个,未知功能基因有16个,未比对上的基因45个.未比对上的基因与NR数据库中的蛋白序列没有任何意义的匹配,为研究中发现的新基因.这些结果为进一步开展犬弓首蛔虫功能基因及分子机制研究奠定了基础.     

流产型布鲁氏菌Omp22基因酵母双杂交诱饵载体的构建及鉴定

通过PCR获得流产型布鲁氏菌Omp22基因的编码区,将其克隆到pSOS载体中,构建酵母双杂交系统的诱饵载体pSOS-Omp22。测序正确后,将重组质粒导入cdc25H检测其表达产物对酵母细胞有无毒性和自激活作用,且在酵母细胞中定位是否正确。结果表明,获得了正确的流产型布鲁氏菌Omp22基因编码区,并成功克隆到pSOS诱饵载体中,且转化有诱饵载体的cdc25H在SD/Glucose(-L)营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,对报告基因也无自激活作用且其定位正确。表明pSOS-Omp22可应用在酵母双杂交系统中,用于寻找巨噬细胞cDNA文库中与Omp22相互作用的蛋白质。     

旋毛虫新生幼虫WN1抗原基因的克隆及表达

应用旋毛虫人工感染猪血清对旋毛虫新生幼虫cDNA文库进行免疫筛选，对阳性克隆WN1序列进行生物信息学分析。结果表明，WN1 cDNA全长为474bp，含有1个354bp的完整的开放阅读框架(ORF)，编码的多肽由117个氨基酸残基组成，其相对分子质量理论推导值为13200，等电点为4．25，N-末端的信号肽表明其可能为分泌性蛋白。GenBank数据库检索结果显示，此序列为一个新基因的全长cDNA。经PCR扩增WN1基因，将其克隆到原核表达载体pET28a，重组质粒经鉴定后，转化大肠杆菌BL21 star(DE3)并诱导表达出相对分子质量为15000的重组蛋白，与理论设计完全相符。     

磺胺氯吡嗪处理弓形虫速殖子抑制消减文库的构建和初步分析

为了研究和探索磺胺氯吡嗪抗弓形虫的作用机理,构建磺胺氯吡嗪处理弓形虫的抑制性消减文库.将刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)RH株速殖子腹腔注射(10000个/只鼠)感染昆明系小鼠,大量收集并纯化速殖子.用250 mg/mL磺胺氯吡嗪PBS溶液和PBS分别浸泡速殖子,37℃恒温箱孵育2h,分别提取虫体的总RNA和mRNA,以PBS处理的正常虫体cDNA为驱动组,以药物处理虫体cDNA为实验组,构建药物处理前后弓形虫速殖子的抑制性消减文库,对部分阳性克隆进行测序和序列分析.结果显示,提取的虫体总RNA纯度高,合成的双链cDNA经RsaⅠ酶切反应较完全;从消减文库中随机选择100个阳性克隆进行PCR扩增,其插入片段长度在200～750 bp之间,文库的重组率达93％以上;随机挑取30个阳性克隆进行测序,获得11个单一序列,Blast分析显示有7个单一有效EST序列与已知蛋白质相似性较高.结果表明,已成功构建磺胺氯吡嗪处理弓形虫速殖子的抑制性消减cDNA文库,并对部分阳性克隆进行了初步分析,为深入研究磺胺氯吡嗪的抗弓形虫机制和寻找药物作用的关键靶分子奠定了基础.     

利用酵母双杂交技术筛选和鉴定非洲猪瘟病毒E120R蛋白的互作宿主蛋白

【目的】 探讨非洲猪瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）衣壳蛋白E120R在病毒感染中的作用，确定与E120R蛋白互作的宿主蛋白。【方法】 将ASFV分离株CADC_HN09株E120R基因合成并克隆于pGBKT7表达载体，获得pGBKT7-E120R诱饵质粒，同时构建E120R基因截短表达质粒pGBKT7-E120R-1（1－61位氨基酸）和pGBKT7-E120R-2（62－122位氨基酸）。经毒性和自激活性检测后，通过酵母双杂交技术对骨髓巨噬细胞（BMDMs） cDNA均一化酵母文库进行初步筛选，以获得与ASFV E120R蛋白互作的蛋白。通过NCBI数据库进行序列比对并经免疫共沉淀试验验证，确定互作的宿主蛋白。筛选的宿主蛋白经webgenstal在线分析网站初步进行GO功能和KEGG通路富集分析，以确定所筛选的宿主蛋白参与的生物过程与信号通路。【结果】 诱饵质粒pGBKT7-E120R-2无毒性和自激活性，可用于文库筛选。通过酵母双杂交系统从BMDMs cDNA均一化酵母文库中初步筛选到46个阳性克隆并进行回转验证，经NCBI数据库序列比对分析共获得29个宿主蛋白。免疫共沉淀试验结果显示，多聚胞嘧啶结合蛋白2（PCBP2）和干扰素刺激基因15（ISG15）均与E120R蛋白存在互作。GO功能富集分析表明，所筛选的宿主蛋白可参与代谢过程、生物调节、应激反应等生物过程；KEGG通路富集分析表明，这些宿主蛋白可参与抗原呈递、铁死亡和坏死性凋亡等多条信号通路。【结论】 ASFV E120R蛋白可与宿主免疫应答、细胞死亡等信号通路相关的多种宿主蛋白互作，为进一步研究ASFV E120R蛋白在病毒感染过程中的作用提供了重要理论依据。     

家蚕富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白基因BmSPARC的表达及亚细胞定位

富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(secreted protein acidic and rich in cysteine,SPARC)是一种小分子酸性糖蛋白,在有机体内广泛分布,通过与胞外基质蛋白相互作用而表现出多种生物活性。从家蚕蛹cDNA文库中获得SPARC基因(BmSPARC)的cDNA序列,GenBank登录号为FJ602783。利用生物信息学方法对此序列进行分析表明,BmSPARC的cDNA序列全长1 626 bp,含有1个954 bp的开放阅读框(ORF),编码317个氨基酸残基;同源性比较显示该基因编码蛋白的氨基酸序列在无脊椎动物中具有较高的保守性。将BmSPARC片段在大肠杆菌BL21中表达并纯化后,免疫新西兰兔制备多克隆抗体,通过亚细胞定位研究发现该基因表达蛋白主要存在于细胞质中。利用实时荧光定量PCR的方法,对BmSPARC在家蚕不同发育时期、不同组织中的mRNA转录水平进行比较,并采用Western blotting方法对BmSPARC蛋白的表达进行分析,结果表明:BmSPARC在家蚕卵期和5龄幼虫丝腺组织中无表达,而在5龄幼虫、蛹、蛾发育时期及5龄幼虫的头部、脂肪体、中肠、马氏管、卵巢、表皮和气门等7个组织中均有不同程度的表达,其中在蛾期和5龄幼虫卵巢中的表达量较高。研究结果为进一步探讨BmSPARC在家蚕生长发育过程中的生物学功能打下了基础。     

家蚕Mod基因的序列分析及表达与亚细胞定位研究

已知多数含BTB/POZ结构域的锌指蛋白对生物体的发育、分化及染色体重组等具有重要的调节作用。从已构建的家蚕蛹cDNA文库中筛选到一条编码MOD(mdg4)蛋白的基因序列(GenBank登录号:DN237077)。该基因序列的ORF长1 080 bp,编码359个氨基酸残基,蛋白含有BTB保守结构域和FLYWCH保守结构域,与黑腹果蝇、冈比亚按蚊、赤拟谷盗和埃及伊蚊的MOD多序列比对,其同源性不超过40%。表达、纯化带有His标签的家蚕MOD蛋白(BmMOD),并用纯化的融合蛋白免疫新西兰兔获得多克隆抗体。实时荧光定量PCR显示BmMod基因mRNA转录水平在家蚕蛾期及5龄幼虫的卵巢最高,推测BmMod基因在家蚕生殖腺发育过程中产生一定作用。利用纯化的BmMOD蛋白多克隆抗体进行Western blotting分析也表明该蛋白在家蚕蛾期及5龄幼虫卵巢中的表达量最高,验证了BmMod在家蚕生殖腺发育中的功能。亚细胞定位结果显示BmMOD蛋白几乎完全定位于家蚕卵巢上皮细胞(BmN)的细胞核中。     

海南黄牛Cdc42 cDNA的克隆、表达及鉴定

试验以构建的海南黄牛外周血白细胞cDNA文库为材料,采用菌落PCR的方法筛选出海南黄牛细胞分裂周期蛋白42(cell division cycle 42,Cdc42)全长cDNA,构建pET28a-Cdc42重组质粒,经IPTG诱导表达后,进行可溶性分析和蛋白纯化,并应用Western blotting对其进行鉴定。结果显示,海南黄牛Cdc42 cDNA的编码框由576个碱基组成,编码191个氨基酸,融合蛋白分子质量约为30 ku,该蛋白主要以包涵体形式存在;纯化后的蛋白经Western blotting检测,发现对应大小的特异性条带,表明本试验成功克隆Cdc42并表达。