副猪嗜血杆菌热休克蛋白70基因的序列分析及抗原性鉴定

本研究利用简并引物首次从副猪嗜血杆菌基因组DNA中克隆获得全长HSP70基因(登录号:EU69-3116),基因测序结果表明HSP70完整阅读框1 908 bp,根据编码序列推导出相应635个氨基酸.经BLAST分析表明,其氨基酸序列与溶血性曼氏杆菌、杜克雷嗜血杆菌、胸膜肺炎放线杆菌等同源性最高,达到90%左右.将HSP70部分基因克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,经酶切鉴定正确后转化感受态大肠杆菌BL21,以异丙基硫代-B-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达重组蛋白.SDS-PAGE表明表达的重组蛋白约46 l(u,将表达的蛋白纯化后免疫小鼠,制备抗血清.Western blot结果显示该融合蛋白与副猪嗜血杆菌人工感染猪血清以及原核表达蛋白免疫的小鼠抗血清反应后有明显的特异性条带,证明该重组蛋白具有良好的抗原性,为HSP70功能研究奠定了重要基础.     

副猪嗜血杆菌ompP2基因的克隆、表达及间接ELISA抗体检测方法的建立

用PCR方法扩增副猪嗜血杆菌的外膜蛋白ompP2基因,序列测定结果表明扩增片段全长1 188bp。将扩增片段插入表达载体pET-32a,转化BL21进行诱导表达,SDS-PAGE电泳结果证实重组融合蛋白约为60 000,West-ern-blot结果表明重组表达蛋白具有免疫反应性。以纯化的重组蛋白ompP2作为抗原,建立副猪嗜血杆菌的抗体间接ELISA检测方法。通过试验确定最佳反应条件为抗原包被质量浓度4.75mg/L,4℃包被过夜,待检血清的稀释浓度为1∶40,阳性判断标准为D630大于0.383。特异性和重复性试验表明,建立的间接ELISA方法具有良好的特异性和敏感性,可用于副猪嗜血杆菌的检测。     

副猪嗜血杆菌4种疑似毒力因子多克隆抗体的制备与鉴定

在利用蛋白质非标记定量技术(Lable-free)分析副猪嗜血杆菌强毒株与无毒株差异蛋白的基础上,筛选出4种疑似毒力因子,通过基因扩增后克隆入原核表达载体p ET-32a,构建重组质粒,转入Rosetta菌株后成功表达了目标蛋白。重组蛋白经亲和层析纯化后免疫小鼠,制备多克隆抗体,并将其与菌体蛋白进行Western blot验证。结果表明,表达的4种蛋白免疫原性良好,制备的多克隆抗体免疫反应条带单一。该研究为从蛋白水平上探讨副猪嗜血杆菌毒力因子的功能奠定了基础。     

副猪嗜血杆菌OMP5的克隆表达及其对豚鼠免疫保护作用

根据GenBank中登录的副猪嗜血杆菌外膜蛋白P5(outer membrane protein P5,OMP5)基因序列设计1对特异性引物,以江西分离株NC0807基因组DNA为模板,扩增出OMP5基因。将其克隆到pET-28a(+)中,构建重组表达质粒pET-28a-OMP5,质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),通过SDS-PAGE和Western blotting分析重组蛋白的表达情况和反应原性。重组蛋白经镍柱亲和层析纯化后免疫豚鼠,测定其免疫原性和保护效率。结果表明,重组蛋白在大肠杆菌中获得了高效表达。表达的蛋白分子质量约为43 ku,能被副猪嗜血杆菌阳性血清识别。动物试验结果表明,重组蛋白免疫后能诱导产生高水平的OMP5特异性抗体,并可显著保护豚鼠抵抗副猪嗜血杆菌强毒菌株的攻击,提示OMP5是副猪嗜血杆菌的保护性抗原。     

副猪嗜血杆菌外膜蛋白OmpP2基因的克隆及表达

为了获得副猪嗜血杆菌外膜蛋白OmpP2分泌性蛋白分子,克隆了该蛋白编码序列,约1 081bp,成功构建pET28a-OmpP2原核表达质粒,并将其转化到大肠埃希菌BL21(DE3)菌株.经0.4 mmol/L终浓度IPTG、32℃诱导5 h后,目的蛋白表达量最高.Western blot检测表明,该蛋白与副猪嗜血杆菌阳性血清发生特异性反应,说明该蛋白有良好的反应原性,为今后研究OmpP2的生物学特性及对HPS的血清学诊断、亚单位疫苗的开发奠定了基础.     

扬奇青霉α-半乳糖苷酶agl1基因在大肠杆菌中的表达与纯化研究

提取扬奇青霉总RNA,反转录合成cDNA,PCR扩增α-半乳糖苷酶agl1基因的编码区DNA序列,连接到原核表达载体pET28a(+)的多克隆位点,获得重组表达载体,转化大肠杆菌BL21,通过IPTG诱导获得agl1基因的特异性表达。结果表明:8mol/L尿素变性处理后的重组蛋白,经过Ni2+亲和柱纯化,SDS-PAGE检测该重组蛋白分子量约82ku,与预测结果相符。纯化的酶蛋白依次经过6、4、2mol/L和0mol/L尿素梯度透析复性后,α-半乳糖苷酶酶活为0.4U/mL。     

塞尼卡病毒VP1与VP3蛋白原核表达及蛋白纯化

利用原核表达系统表达塞尼卡病毒(Seneca Valley virus,SVV)VP1与VP3蛋白,优化其诱导表达条件,并进行蛋白纯化研究。扩增SVV VP1与VP3目的基因,并分别将VP1、VP3克隆至pET32a(+)载体,构建pET32a-VP1与pET32a-VP3重组质粒,将两者分别转化至BL21(DE3)大肠杆菌,经IPTG诱导表达。优化蛋白表达条件,利用His标签镍离子蛋白纯化柱纯化蛋白。RT-PCR结果显示可扩增出792 bp SVV VP1与717 bp VP3目的片段,将VP1与VP3目的基因成功克隆至pET32a(+)载体,分别转化至BL21(DE3),成功地表达50 000 pET32a-VP1重组蛋白以及48 000 pET32a-VP3重组蛋白;pET32a-VP1及pET32a-VP3重组蛋白均在条件为37℃、0.6 mmol/L诱导剂诱导5 h表达量最高,重组蛋白均以包涵体的形式进行表达并且可纯化出目的蛋白。结果表明,本试验成功地利用原核表达系统表达并纯化SVV VP1与VP3重组蛋白,为制备单克隆与多克隆抗体、检测试剂盒研发以及新型疫苗的研发奠定了基础。     

副猪嗜血杆菌SC-1株荚膜多糖输出蛋白的表达及其免疫原性分析

运用PCR方法扩增副猪嗜血杆菌SC-1株荚膜多糖输出蛋白(CPEP)基因,克隆至pMD-19T载体。经鉴定测序验证后,将获得的CPEP基因克隆至pET-32a(+)原核表达载体,构建原核表达质粒pET-32a-CPEP,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,进行SDS-PAGE以及Western blot分析免疫原性,纯化CPEP,并用纯化的蛋白免疫小鼠,检测其特异性血清IgG抗体水平及攻毒保护率。结果显示,成功构建原核表达质粒pET-32aCPEP;SDS-PAGE分析结果显示,得到约35ku的蛋白;Western blot分析显示,CPEP能与Hps SC-1阳性血清发生抗原抗体的特异性反应,证实该重组CPEP蛋白具有反应原性。以致死剂量的强毒株SC-1攻毒CPEP免疫小鼠,重组蛋白的免疫能够减缓发病,并表现出40%的保护率。重组蛋白CPEP的部分保护作用表明其可以作为免疫候选因子,为未来副猪嗜血杆菌标准化疫苗的研制奠定基础。     

副猪嗜血杆菌血清5型TbpA蛋白的表达及其免疫原性分析

为原核表达副猪嗜血杆菌血清5型TbpA蛋白,本研究利用特异性引物扩增tbpA基因,并将其克隆到pMD 18-T载体中进行序列测定.再将其亚克隆于pET-28a中构建重组表达质粒pET-tbpA.将其转化受体菌E.coli BL21 (DE3),经IPTG诱导后,SDS-PAGE电泳和western blot分析表明,表达的重组蛋白约106 ku,并以包涵体形式存在.表达的重组蛋白经纯化后,免疫6周龄昆明小鼠制备免疫血清,ELISA分析表明制备的血清抗体效价在1∶3 200以上,表明TbpA具有良好的免疫原性.     

副猪嗜血杆菌ompP2基因在猪肺泡巨噬细胞中的表达

为了进一步研究副猪嗜血杆菌(HPS)ompP2基因的功能,根据已发表的副猪嗜血杆菌核苷酸序列,设计并合成1对引物,PCR扩增HPS LZ株外膜蛋白ompP2基因,获得大小为1 158bp的核苷酸片段,该片段纯化后克隆至pEASY-Blunt载体,转化后鉴定,再与真核表达质粒pCI-neo经过酶切和连接反应,转化感受态大肠杆菌Trans-T1,双酶切鉴定,筛选阳性重组质粒并测序。通过脂质体法将pCI-neoompP2转染猪肺泡巨噬细胞,通过RT-PCR和Western blot方法检测重组质粒是否表达。结果显示,成功构建了含ompP2基因的副猪嗜血杆菌真核表达载体pCI-neo-ompP2,提取转染该质粒的猪肺泡巨噬细胞的mRNA,进行RT-PCR扩增,在1 000bp~2 000bp之间可见1条明显的条带。Western blot发现在42ku处出现目的条带。试验结果为后期研究副猪嗜血杆菌感染猪肺泡巨噬细胞的机理奠定了基础。     

牛型布氏杆菌GroEL的克隆表达及其生物学特性研究

根据已发表的牛型布氏杆菌(Brucella abrotus)基因序列设计一对特异性引物,以B.abrotusA19株基因组为模板,通过PCR扩增GroEL基因,经T-A克隆后进行序列测定和分析。结果表明,GroEL基因全长1 641bp,编码546个氨基酸。将GroEL定向克隆至表达载体pET32a中,构建重组表达质粒pET32a-LGroEL,然后转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下成功获得重组表达蛋白His-GroEL,大小为81 kDa。经Western blot检测,牛布氏杆菌阳性血清中有GroEL抗体存在,表明该蛋白具有免疫原性。对重组表达蛋白His-GroEL进行酶促活性检测,结果表明该蛋白在体外具有催化ATP水解的酶活性和促进乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)复性的功能。     

人MxA基因的原核表达及其抗血清的制备

本试验旨在利用大肠杆菌BL21(DE3)表达MxA融合蛋白pET32a(+)-MxA,制备兔抗人MxA抗血清。采用PCR技术获得MxA基因,然后将MxA基因重组到pET32a(+)载体中,筛选阳性克隆,转化大肠杆菌,IPTG诱导表达,用超声波裂解重组菌BL21(DE3)培养物,纯化蛋白质后免疫新西兰兔制备抗血清。SDS-PAGE分析结果显示,pET32a(+)-MxA融合蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中以包涵体形式高效表达;获得的抗血清经间接ELISA法检测效价为1∶6400;Western blotting检测结果显示,抗血清可与真核表达的MxA蛋白进行特异性结合。试验结果表明,在大肠杆菌中成功表达了pET32a(+)-MxA融合蛋白,制备了具有高度特异性的兔抗人MxA抗血清,这样为采用酶标法测定病毒患者全血细胞或由干扰素诱导的细胞产生的MxA蛋白质含量及临床诊断试剂盒的开发和应用打下了基础。     

副猪嗜血杆菌外膜蛋白PlpD基因的原核表达及免疫保护性分析

为研究副猪嗜血杆菌PlpD基因的免疫保护性,根据Gen Bank上已公布的PlpD基因序列设计该基因的特异性引物,以本实验室保存的副猪嗜血杆菌5型菌株为模板,PCR扩增目的片段,构建重组质粒p ET28-PlpD,并将其转至表达菌BL21(DE3)中进行诱导表达。SDS-PAGE电泳检测显示,在温度为16℃时使用终浓度为1 mmol/L IPTG诱导12 h,目的蛋白可溶性表达量最高,Western blot结果表明该目的蛋白具有较好的反应原性。将获得的融合蛋白PlpD进行纯化后制备成亚单位疫苗,经腹腔注射免疫小鼠,3免后用高于副猪嗜血杆菌的致死剂量1.5×109CFU进行攻毒,结果显示PlpD基因对小鼠具有一定的免疫保护性。     

牛支原体p30蛋白的原核表达与鉴定

为了实现牛支原体p30蛋白在大肠杆菌中的高效表达,试验根据GenBank发表的p30(登录号为AIA33998.1)基因序列,在不改变p30蛋白氨基酸序列的情况下优化基因序列,全基因合成p30基因,并将其克隆到pET28a(+)载体中,构建的重组质粒pET28a(+)-p30转化至BL21(DE3)工程菌中进行诱导表达,筛选重组菌pET28a(+)-p30/BL21(DE3)诱导表达的最适诱导温度、诱导时间及IPTG诱导浓度,利用His-tag镍柱纯化p30重组蛋白,并对纯化后的重组蛋白进行鉴定。结果表明:当重组菌株pET28a(+)-p30/BL21(DE3)诱导条件为37℃、IPTG浓度为0.1 mmol/L、诱导4 h时,p30蛋白表达量最高;SDS-PAGE电泳显示经镍柱纯化后p30蛋白达到了电泳纯,经Western-blot分析,目的蛋白具有抗原特异性,在36 ku处有明显的蛋白印迹条带,与预期大小相符。说明成功实现了在大肠杆菌中高效表达牛支原体p30重组蛋白。     

扩展莫尼茨绦虫DAZ基因保守结构域所在片段的克隆及原核表达

为了克隆和表达编码扩展莫尼茨绦虫无精症缺失(DAZ)基因,试验根据GenBank中扩展莫尼茨绦虫DAZ基因cDNA序列(登录号为GH291478)设计1对特异性引物,以扩展莫尼茨绦虫组织总RNA为模板,RT-PCR扩增DAZ基因,并克隆到pMD19-T载体中进行序列测定,构建重组质粒pET28a-DAZ,转化BL21(DE3)大肠杆菌感受态细胞,以异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)进行诱导表达;利用非变性聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)分析表达产物,通过螯合琼脂糖凝胶FF亲和层析柱对重组蛋白进行纯化。结果表明:重组DAZ基因在大肠杆菌中高效表达,表达的融合蛋白分子量约为14 ku。     

猪葡萄球菌ExhB基因在E．coli中的表达及生物学活性分析

以猪葡萄球菌基因组DNA为模板,利用PCR方法扩增ExhB基因,克隆测序鉴定后,插入质粒pET32a,构建重组表达载体pET32a-ExhB,通过大肠杆菌BL21表达重组融合蛋白,利用Ni亲和层析的方法纯化重组的融合蛋白,并用纯化的蛋白攻毒裸鼠,鉴定其生物学活性.结果显示,扩增出了猪葡萄球菌ExhB基因并纯化出了重组的融合蛋白,SDS-PAGE分析表明,融合蛋白的相对分子质量约为45 000,主要以包涵体形式存在;通过ELISA和琼脂扩散试验表明,所表达的包涵体蛋白可以与用菌体制得的多克隆抗血清发生特异性结合;用复性的蛋白在裸鼠身上攻毒后可以产生皮炎病变.结果表明,成功的表达了ExhB基因的重组融合蛋白,并且鉴定出重组蛋白可与猪葡萄球菌阳性血清发生特异性免疫反应和重组蛋白在裸鼠身上的致病性,为进一步研究猪葡萄球菌的致病机理及建立该菌完备准确的防治和检测方法奠定基础.     

植物乳杆菌DPP8胆盐水解酶基因在大肠杆菌中的表达及其酶学性质

本试验旨在克隆植物乳杆菌DPP8胆盐水解酶(BSH)基因并在大肠杆菌表达系统对其进行表达,同时探讨其酶学性质。通过PCR技术克隆植物乳杆菌DPP8 BSH基因,然后将该基因重组到大肠杆菌表达载体pET32a(+)中,获得重组表达载体pET32a(+)-BSH,再将其转化至大肠杆菌BL21中,通过异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达BSH。采用牛磺酸标准液标定法对表达的BSH的活性进行测定,并对其酶学性质进行研究。结果显示:本试验获得了BSH基因全长975 bp的序列,同源性比较和系统进化树分析表明成功获得了BSH基因。对BSH表达产物的十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)显示获得了1条约为56 ku的蛋白条带,与预期蛋白分子质量大小相符。重组菌株在37℃、0.1 mmol/L IPTG诱导6 h时BSH活性最高,可达22.81 U/mL。纯化的BSH的最适反应温度为37℃,最适反应pH为6.5,在40℃以下时具有较好的热稳定性,pH在3.0～9.0时可保持90%以上的活性。镁离子(Mg~(2+))、铝离子(Al~(3+))、三价铁离子(Fe~(3+))对BSH活性具有较强的抑制作用,而钠离子(Na~+)、钾离子(K~+)、二价铁离子(Fe~(2+))、铜离子(Cu~(2+))、锰离子(Mn~(2+))、锌离子(Zn~(2+))、钙离子(Ca~(2+))对BSH活性无明显抑制作用。综上,本试验成功表达了植物乳杆菌DPP8 BSH,且其活性可达22.81 U/mL,在40℃以下和pH 3.0～9.0时能够保持较强的活性,但Mg~(2+)、Al~(3+)和Fe~(3+)对其活性具有较强的抑制作用。     

副猪嗜血杆菌OmpA抗原表位预测、克隆及表达

运用生物信息学软件DNAStar对副猪嗜血杆菌S4型OmpA的二级结构、表面特性及抗原表位等进行分析，联合重组抗原表位基因片段，并对其进行密码子改造，人工合成改造后的基因片段。将其插入pET-32a构建重组表达载体pETpA，转化大肠杆菌BL21（DE3），进行诱导表达、鉴定及纯化。结果显示，OmpA胞外段的抗原表位分布于40～61、94～108、138～148、193～214氨基酸残基。重组后的表位基因序列与理论设计序列完全一致，表达产物为28000大小的融合蛋白且其能与兔抗Hpss4型多抗血清特异性地反应。融合蛋白经过柱纯化并经脱盐处理后质量浓度为4～40g／L。结果表明，成功构建表达OmpA多抗原表位的重组质粒pET—pA，并对融合蛋白进行分离纯化，为单克隆抗体的制备、检测方法的建立及疫苗的研制奠定了基础。     

牛病毒性腹泻病毒E0基因的原核表达与活性检测

参考牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus,BVDV)基因组序列设计1对引物,扩增出650 bp的E0基因片段。将目的片段克隆至pMD18-T载体,经酶切鉴定获得阳性重组质粒并对其进行测序。将E0基因定向亚克隆到pET32a表达载体中,酶切及测序鉴定正确后,转化BL21表达菌,经IPTG诱导得到了以包涵体形式表达的重组蛋白。重组蛋白经亲和层析法纯化后,免疫印迹检测证明纯化的重组蛋白具有良好的活性。     

铜绿假单胞菌oprD基因的克隆、表达与纯化

试验研究铜绿假单胞菌外膜蛋白编码基因oprD在大肠杆菌中的克隆及异源表达与纯化。试验根据GenBank中已发表的铜绿假单胞菌oprD基因序列,设计合成了一对特异性引物,由铜绿假单胞菌基因组DNA中扩增获得了该目的基因,随后将其克隆于原核表达载体pET32a中,转化入大肠杆菌BL21 (DE3),以异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,并优化了表达条件,同时对表达的蛋白进行纯化。结果显示,试验成功构建了重组载体pET32a-oprD,oprD与组氨酸(His)标签形成的融合蛋白约为65 kD。最佳表达条件为菌液培养5 h时加入0.7 mmol/L的IPTG,37℃下诱导4.5 h,纯化的蛋白经SDS-PAGE分析获得了较高纯度的OPRD重组蛋白。研究结果可以为铜绿假单胞菌OPRD蛋白功能研究及其相关诊断试剂和疫苗的研制提供参考。