S2基因失活突变马传染性贫血病毒感染性克隆的构建及感染性研究

为研制马传染性贫血病毒(EIAV)标记疫苗株,本研究在EIAV驴胎皮肤(FDD)细胞弱毒疫苗株感染性克隆pEIAVFDDV3-8的S2基因内部引入两个终止密码子,致使S2基因终止表达,构建了一株S2基因突变的感染性克隆pEIAVFDDV3-8△S2。用该重组质粒转染FDD细胞,盲传至第4代时,转染细胞病变明显,电镜下可见细胞内的典型病毒颗粒。反转录酶活性检测和Real-time PCR对病毒拷贝数的检测均证明,获得了EIAVS2基因终止表达的感染性克隆毒株,命名为EIAVFDDV3-8△S2。     

带有组氨酸标签的马传染性贫血病毒感染性分子克隆的构建

马传染性贫血(EIA)弱毒疫苗的广泛使用存在野毒和疫苗毒鉴别困难的问题.本研究以已构建的马传染性贫血驴白细胞弱毒疫苗株的感染性分子克隆(pOK8266)为基础,在其S2基因内引入NspV酶切位点,将人工合成的编码6个组氨酸的寡核苷酸插入NspV位点,获得带有组氨酸标签的重组质粒pOK8266-HIS.将pOK8266-HIS转染驴白细胞,将驴白细胞转染产物传至第6代时,在电镜下观察到了典型的马传染性贫血病毒粒子.提取pOK8266-HIS衍生病毒的前病毒基因组DNA,通过PCR扩增和测序表明,衍生病毒基因组中引入了6个组氨酸标签,从而获得了带有分子标志的马传染性贫血弱毒疫苗株,为野毒株和疫苗病毒的鉴别诊断奠定了基础.本研究还证明了S2基因中的插入突变并不影响马传染性贫血病毒的体外复制.     

马传染性贫血病病毒弱毒疫苗株感染性分子克隆的构建

采用ＰＣＲ方法分三段扩增出马传染性贫血病毒驴白细胞弱毒疫苗株（ＥＬＡＶ　 ＤＬＡ）的前病毒ＤＮＡ,这三个片段覆盖马传染性贫血病毒的全部基因组,ＰＣＲ产物经克隆后顺次连接,获得一个含有ＥＬＡＶ全基因（８．０Ｋｂ）的重组质粒,将其命名为ｐ８．０。将此８．０Ｋｂ ＥＩＡＶ全基因再亚克隆到含有一完整 ＥＩＡＶ ＤＬＡ株长末端重复序列的质粒中,获得一含有 ＥＩＡＶ驴白细胞弱毒前病毒全基因的重组质粒,将其命名为ｐ８．２,经核苷酸序列分析,证明ｐ８．２含有ＥＩＡＶ前病毒的全基因。用ｐ８．２转染驴白细胞,将其作为种毒进行传代,于感染该克隆毒的细胞培养上清中检测出了反转录酶,说明在驴白细胞中由ｐ８．２衍生出了ＥＩＡ病毒。驴白细胞经该克隆毒感染后,第４天出现病变,经透射电镜可观察到典型的马传染性贫血病毒粒子,进一步证明ｐ８．２具有感染性,我们获得了马传染性贫血病毒驴白细胞弱毒疫苗株的感染性分子克隆,为进一步在分子水平上阐明我国ＥＩＡＶ疫苗株的减毒机理和免疫保护机制奠定了基础。     

EIAV基因转移载体包装盒表达质粒的构建

在马传染性贫血病毒(EIAV)基因转移载体成功构建并优化的基础上,构建了EIAV基因转移载体包装盒表达重组质粒.分别根据EIAV驴胎皮肤细胞弱毒疫苗株感染性分子克隆(pLGFD3-8)和驴白细胞弱毒疫苗株感染性分子克隆pOK8266T序列,设计并合成引物,扩增EIAV gag/pol全基因和rev基因的第2个外显子,分别插入真核表达载体pCDNA3.1(+),获得表达载体pCDFGP和pCDREV,与亲本株的核苷酸同源性分别是99.6%和99.8%, 编码蛋白Gag、Pol及Rcv蛋白的推测氨基酸同源性分别为99.2%、98.3%和100%.利用脂质体法,分别将pCDFGP和pCDREV单独及共转染HEK293细胞,利用EIAV阳性血清分另7进行间接免疫荧光抗体试验OVA)和蛋白免疫印迹试验(western blot),检测外源蛋白的表达情况.结果表明,双质粒共转染的细胞中转染后48 h可检测到特异性荧光,转染后60 h的细胞裂解产物中可以检测到55 ku的Gag蛋白及26 ku的p26蛋白,而单独转染pCDFGP和pCDREV的细胞,IFA和western blot试验结果均为阴性.结果表明同时存在gag/pot和rev 基因第4外显子的情况下,EIAV包装盒才能表达.     

马传染性贫血病毒囊膜基因gp90 V4区糖基化回复突变感染性克隆的构建

为了阐明我国马传染性贫血病毒(EIAV)弱毒疫苗致弱及免疫保护的分子机制,本研究分析了疫苗株及其亲本强毒株共34个囊膜基因序列.结果发现疫苗株在膜基因gp90 V4区潜在的N-连接糖基化位点出现了稳定的碱基替换,使该位点消失.为研究囊膜糖基化的作用,以疫苗株全长感染性克隆pLGFD3-8为亲本,利用反向遗传技术对该突变位点进行了糖基化序列回复突变操作,构建了全基因感染性克隆pLGFDg9.将其转染驴胎皮肤细胞(FDD).通过用逆转录酶活性、间接免疫荧光和RT-PCR方法检测而确定其感染性.结果表明,在FDD细胞中盲传3代后,在细胞培养物中可检测到逆转录酶活性,RT-PCR和间接免疫荧光检测均呈阳性,电镜下见到典型的EIAV颗粒.     

马传染性贫血病毒弱毒疫苗S2基因在体内变异分析

为研究马传染性贫血病毒(EIAV)驴白细胞弱毒疫苗EIAVDLV121的S2基因在马体内的变异规律,本研究选用4匹成年马,其中2匹(#1、#2)接种EIAVDLV121,另外2匹作为对照.免疫后监测马体温、血小板含量以及病毒载量结果显示,免疫马未出现马传染性贫血体征.通过RT-PCR方法检测病毒S2基因在感染马体内不同时期的基因序列,结果显示,免疫马体内EIAVDLV121 S2蛋白的突变主要发生在氨基酸第17位、22位、39位、41位、51位和55位.另外,#1马免疫后70 d以及#2马免疫后第14 d和第28 d检测疫苗毒S2蛋白序列与EIAVDLV121亲缘关系较近,而#1马免疫后第42 d、第112 d和第140 d的疫苗毒S2蛋白序列与EIAVDLV121的致病性亲本强毒株EIAVDN40亲缘关系最近.本研究结果有助于对EIAV及EIAV疫苗株在马体内感染进程的研究.     

猪瘟兔化弱毒疫苗适应家兔的分子机制

正病毒经过多次传代后可以获得对体外培养细胞或异种宿主的适应性。例如,经过多次传代后获得了适应细胞的丙型肝炎病毒(HCV),其滴度比亲本病毒高约1 000倍。病毒的囊膜蛋白在病毒对细胞或异种宿主的适应性中起重要的作用,如HCV囊膜蛋白上3个位点的突变使其获得了对小鼠肝细胞的适应性。许多弱毒疫苗株是将病毒在细胞或异种宿主上多次传代培育而成的,如猪瘟兔化弱毒疫苗、山羊化兔化牛瘟弱毒疫苗和马传染性贫血弱毒疫苗等。这些疫苗为我国猪瘟的防控及牛瘟和马传染性贫血     

囊膜基因多样性组成是慢病毒疫苗免疫保护的关键因素

正马传染性贫血病毒(EIAV)属反转录病毒科慢病毒属成员,主要感染马、驴和骡等马属动物。其引起马属动物呈现发热、贫血、出血、黄疸、消瘦、水肿和心脏衰弱等一系列症状的传染性疾病称为马传染性贫血(EIA),简称为马传贫。EIAV与人类免疫缺陷病毒(HIV-1)和猴免疫缺陷病毒(SIV)等慢病毒属成员在病毒基因组结构、复制分子机制、免疫机理及与宿主相互作用等方面都具有相似性。因此,EIAV被认为是研究慢病毒致病机制的重要模型病毒。马传染性贫血病毒弱毒疫苗作为世界上首例成     

马传染性贫血弱毒疫苗株致弱过程中表面蛋白gp90的进化分析

为进一步研究马传染性贫血病毒(EIAV)弱毒疫苗的减毒机制,本实验对EIAV弱毒疫苗的原始种毒EIAVLN40、亲本病毒株EIAVDV、驴白细胞弱毒疫苗EIAVDLV121和EIAVDV减毒过程中的3个中间代次病毒(EIAVDLV32、EIAVDLV62和EIAVDLV92)的gp90基因进行测序分析。结果显示,适应白细胞培养的病毒株的进化距离更接近,与亲本病毒株处于进化树的不同分支。与强毒株相比,适应白细胞培养的病毒株在9个位点发生优势氨基酸的转换和V3区糖基化位点191NSSN194的缺失。此外,伴随EIAV毒力减弱的过程,有8个位点出现优势氨基酸残基的转换,在各代次病毒株中V4区具有糖基化位点237NNTW240和246NETW249的克隆所占的比例逐渐降低,其中EIAVDLV121的糖基化位点237NNTW240完全缺失。     

Multiple RNA splicing and the presence of cryptic RNA splice donor and acceptor sites may contribute to low expression levels and poor immunogenicity of potential DNA vaccines containing the env gene of equine infectious anemia virus (EIAV)

The env gene is an excellent candidate for inclusion in any DNA-based vaccine approach against equine infectious anemia virus (EIAV). Unfortunately, this gene is subjected to mutational pressure in E. coli resulting in the introduction of stop codons at the 5' terminus unless it is molecularly cloned using very-low-copy-number plasmid vectors. To overcome this problem, a mammalian expression vector was constructed based on the low-copy-number pLG338-30 plasmid. This permitted the production of full-length EIAV env gene clones (plcnCMVenv) from which low-level expression of the viral surface unit glycoprotein (gp90) was detected following transfection into COS-1 cells. Although this suggested the nuclear export of complete env mRNA moieties at least two additional polypeptides of 29 and 20kDa (probably Rev) were produced by alternative splicing events as demonstrated by the fact that their synthesis was prevented by mutational inactivation of EIAV env splice donor 3 (SD3) site. The plcnCMVenv did not stimulate immune responses in mice or in horses, whereas an env construct containing an inactivated SD3 site (plcnCMVDeltaSD3) did induce weak humoral responses against gp90 in mice. This poor immunogenicty in vivo was probably not related to the inherent antigenicity of the proteins encoded by these constructs but to some fundamental properties of EIAV env gene expression. Attempts to modify one of these properties by mutational inactivation of known viral RNA splice sites resulted in activation of previously unidentified cryptic SD and slice acceptor sites.     

含有鸡体偏嗜性密码子的H5亚型禽流感病毒HA基因的优化构建及其DNA疫苗体外瞬时表达研究

不同物种间细胞在蛋白翻译过程中具有密码子使用的偏嗜性,鸡与A型流感病毒的密码子使用频率存在着明显差异.为此,利用寡核苷酸合成、重叠延伸PCR及限制酶切法构建了密码子优化的表达A/Goose/GuangDong/1/96(H5N1)[GD/1/96(H5N1)]HA蛋白的基因optiHA5,并将其插入CMV启动子表达载体pCI构建了H5亚型DNA疫苗质粒pCIoptiHA5,将含有GD/1/96(H5N1)野生型HA基因的质粒pCIHA5和pCIoptiHA5分别转染293T细胞,间接免疫荧光检测转染后24～48h293T细胞中瞬时表达的HA抗原蛋白;Westemblot证实上述2种表达质粒均可正确表达H5亚型HA抗原蛋白,结果表明密码子优化的基因optiHA5体外瞬时表达水平显著高于野生型HA基因.这一结果为进一步开展SPF鸡免疫保护效果的比较研究奠定了基础.     

重组杆状病毒表达的EIAV Env蛋白与含有env基因重组痘苗病毒的联合免疫

目的：构建新型的马传染性贫血病毒（EIAV）的候选疫苗。方法：利用BAC-To-BAC杆状病毒表达系统,将中国马传贫驴白细胞弱毒疫苗（EIAVDLV）及其亲本株（EIAVLN）env基因导入到杆状病毒基因组中。转染昆虫细胞后,得到的重组病毒用SDS-PAGE和Western blot检测表达产物。以本实验室构建的含有EIAVEnv基因的重组痘苗病毒,单独或与重组杆状病毒表达的EIAVEnv蛋白联合免疫小鼠。结果：构建的重组杆状病毒能正确表达全长Env蛋白。与单独免疫组相比,联合免疫组免疫应答显著增强,其中中和抗体的滴度提高5—9倍。结论：含有EIAVEnv基因的重组痘苗病毒与Env蛋白抗原联合务埔．能够诱导高滴座的中和抗体．     

京海黄鸡促性腺激素释放激素受体基因密码子特性分析

为了了解鸡促性腺激素释放激素受体(gonadotropin releasing hormone receptor, GnRHR)基因的密码子特性,以便于为GnRHR基因的表达选择合适的外源表达系统,本研究使用在线工具CUSP、CHIPS及CodonW软件对鸡GnRHR基因的密码子特性进行分析,并与鸡、模式动物基因组和其他动物GnRHR基因密码子特性进行比较.结果显示,京海黄鸡GnRHR基因的ENc值较小,具有较强的密码子偏好性,且偏好以G/C结尾的密码子, GnRHR基因CDS序列中,GC含量大于AT含量;CodonW软件计算结果表明,京海黄鸡GnRHR基因密码子中,密码子GCC、ATC、CTC、CTG、CGC、CGG、AGC、TCC和GTG(RSCU>2)偏好性较强,且均以G/C结尾.对31条鸡基因分析表明鸡偏好密码子中有12种G/C结尾的密码子.与大肠杆菌、酵母菌和小鼠基因组密码子使用频率比较显示,京海黄鸡GnRHR基因密码子偏好性与3种生物相差很大,不适合进行外源表达.与其他动物GnRHR基因密码子偏好性比较显示,禽类GnRHR基因偏好含有或以G/C结尾的密码子,而其他物种的GnRHR基因无强烈的偏好性.聚类分析结果表明,亲缘关系近的物种之间倾向于拥有相同的密码子偏好性.     

反转录病毒介导的稳定表达HIV-1Gag蛋白和增强型绿色荧光蛋白细胞系的建立

本研究旨在建立中国流行株人免疫缺陷病毒(HIV-1)衣壳蛋白(Gag)哺乳动物稳定表达细胞系。将HIV-1核心蛋白基因gag和增强型绿色荧光蛋白基因EGFP依次串联插入反转录病毒载体pFB-neo,构建重组反转录病毒载体pFB-gag-EGFP,并与含有辅助病毒gag-pol和env基因的质粒pVPack-GP、pVPack-10A1共转染HEK293T细胞,包装出的反转录病毒感染小鼠骨髓瘤细胞SP2/0。荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白EGFP表达,验证HIV-1核心蛋白Gag表达,G418抗性筛选阳性细胞。结果表明,HIV-1核心蛋白Gag和增强型绿色荧光蛋白可在SP2/0细胞中稳定表达,HIV-1核心蛋白gag基因稳定表达细胞系成功建立,为抗AIDS治疗用基因工程制剂及靶向药物的活性检测提供了理想方法。     

昆虫共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)的wsp基因密码子使用模式分析

沃尔巴克氏体(Wolbachia)主要感染昆虫等节肢动物,是一类革兰阴性共生细菌。为探讨昆虫纲共生菌Wolbachia的系统发育,研究Wolbachia基因组中进化速度较快的外膜蛋白基因wsp的密码子使用模式及影响因素,统计分析该基因的GC含量(GCall、GC1、GC2、GC3、GC3s)、有效密码子数(ENc)、相对同义密码子使用度(RSCU)等指标。结果显示:昆虫纲共生菌Wolbachia的wsp基因密码子偏好性均不强,昆虫纲不同目间共生菌Wolbachia的wsp基因碱基组成及ENc值差异较小;多数基因数据点沿标准曲线或在其附近分布,突变对碱基组成的影响较弱;18种由多个密码子编码的氨基酸中有11种氨基酸的偏好性密码子在昆虫纲7个目及对照蛛形纲1个目间均相同,有2种氨基酸的偏好性密码子在7个目间相同,这些密码子均以A/U结尾;供分析的140个wsp基因中仅编码6个半胱氨酸(Cys);对应分析中第1、第2向量轴贡献率均不高,分别为13.53%和12.49%,均与碱基组成(GC1、GC2、GC3)显著相关。综合各项分析认为,Wolbachia的wsp基因密码子偏好性不具有宿主分类特异性,密码子使用模式主要受碱基组成影响,而碱基组成主要受选择影响。     

香蕉枯萎病4号生理小种密码子使用偏好性分析

为了解香蕉枯萎病4号生理小种基因组的密码子使用特点,掌握其基因编码规律,以香蕉枯萎病4号生理小种基因组的13303条高置信蛋白的编码信息为数据来源,借助CodonW等软件对蛋白质的每个氨基酸编码数据进行了统计分析,研究获得了UCC和CCC等8个密码子为最优密码子,第三个碱基为C的密码子具有更高的选择性。进一步统计分析了mRNA的编码区长度,发现密码子使用偏好性随着编码区的延长而降低,较长编码区的基因对密码子的使用无显著的偏好性。本文分析了4号生理小种的密码子偏好性,为通过密码子优化来降低外源基因在香蕉中的表达,为提高香蕉抗逆研究提供理论依据。     

马传染性贫血病毒囊膜基因gp90V3区糖化回复突变感染性克隆的构建

为阐明我国马传染性贫血病毒（Equine infectious anemia virus,EIAV）弱毒疫苗致弱及免疫保护的分子机制,作者分析了疫苗株及其亲本强毒株共34个囊膜基因序列。结果发现疫苗株在膜基因gp90V3区的潜在N-连接糖基化位点出现稳定的碱基替换,使该位点消失。为研究囊膜糖基化的作用,以疫苗株全长感染性克隆pLG—FD3—8为亲本,利用反向遗传技术对该突变位点进行糖基化序列回复操作,构建全基因感染性克隆pLGFDg5。将pLGFDg5转染驴胎皮肤细胞（FDD）,通过逆转录酶活性和RT-PCR方法评价其感染性。结果表明,将pLGFDg5在FDD细胞中盲传3代后,可在细胞培养上清中检测到逆转录酶活性,用RT—PCR检测到EIAV保守基因片段,在电镜下可见典型的EIAV粒子。在FDD细胞上的病毒复制动力学分析显示,与其亲本克隆pLGFD3—8的衍生病毒pLGFD3-V相比,回复突变克隆衍生的pLGFDg5-V复制速度较慢,获得较低的病毒载量。体外抗体中和试验表明,与其亲本pLGFD3-V相比,引入潜在的糖基化位点g5降低了衍生病毒对中和抗体的敏感性。这一结果为N-连接糖基化在我国马传贫弱毒疫苗致弱机理的作用研究提供了重要依据。     

犬TfR胞外区密码子的优化、真核表达及与犬细小病毒VP2蛋白结合

为制备大量具有天然活性的犬胞外区可溶性转铁蛋白受体(sTfR),本试验通过密码子优化提高sTfR在真核细胞中的表达水平.利用RT-PCR方法从犬肝脏中扩增sTfR编码基因,依据该基因编码的氨基酸序列,参照人偏爱的密码子,对该基因进行密码子优化并由公司合成.利用peDNA3.1-CD5质粒分别构建野生型和密码子优化的sTfR基因真核表达载体,经磷酸钙介导使其在HEK293T细胞中进行表达,利用Western-blotting鉴定表达产物,通过ELISA检测重组犬sTfR蛋白与犬细小病毒VP2蛋白的结合活性.结果显示本试验扩增的犬sTfR基因与GenBank该基因序列的同源性为100%;通过在HEK 293T细胞中进行瞬时表达,结果显示密码子优化可以明显提高sTfR基因在HEK 293T细胞中的表达水平,提高了75%.同时表达的sTfR蛋白能够与犬细小病毒VP2蛋白进行特异结合,表明表达的重组sTfR蛋白具有天然活性.