猪黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)对口蹄疫病毒感染宿主的影响

为研究猪黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)对口蹄疫病毒(FMDV)感染宿主细胞的影响,本研究通过构建含有猪MDA5基因的表达质粒,转染细胞后接种FMDV,检测猪MDA5对FMDV的感染能力的影响。结果显示,重组质粒pCMV-Myc-pMDA5能在PK-15细胞中获得表达,并且上调MDA5基因能够一定程度地抑制FMDV感染。本试验结果表明,MDA5具有一定的抗病毒作用,为研究FMDV逃逸宿主天然免疫的机制奠定了一定基础。     

过表达TPL2蛋白PK-15细胞系的建立及其功能验证

通过基因合成的TPL2(tumor progression locus 2)质粒,获得稳定表达TPL2的PK-15/TPL2细胞系。将慢病毒载体Lv-PCDH和TPL2(Pig)重组慢病毒载体Lv-TPL2(Pig)利用转染试剂将其转染至PK-15细胞。感染48 h后,加入嘌呤霉素进行药物筛选,通过筛选得到的阳性细胞株PK-15/TPL2即为稳定表达TPL2蛋白的PK-15细胞株。通过qRT-PCR法和琼脂糖凝胶电泳、IFA,TCID_(50)技术验证PK-15/TPL2细胞系和对口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)和猪塞内加谷病毒(seneca valley virus,SVV)病原复制的影响。结果显示,细胞表达大量的TPL2的基因产物,用FMDV、SVV病毒感染稳定表达TPL2的PK-15细胞株时,明显抑制病毒的复制。结果表明,利用该技术可高效快速地建立了稳定高表达TPL2的PK-15细胞系,该细胞株的建立为病毒的分离及TPL2的生物学活性研究奠定理论基础。     

稳定表达IL-10的PK-15细胞的构建及其在PCV2增殖中的应用

【目的】 研究白细胞介素-10（IL-10）对猪圆环病毒2型（Porcine circovirus type 2,PCV2）复制的影响,筛选PCV2高感染性细胞系和提高PCV2病毒滴度,为后续疫苗的研发及IL-10在PCV2感染中的作用研究提供参考。【方法】 利用PCR技术扩增猪IL-10基因,将目的基因与慢病毒表达载体（pCDH-CMV-MCS-EF1-GFP+Puro）进行连接,获得重组质粒pCDH-CMV-IL-10,将其与包装质粒psPAX2和pMD2.G共转染293T细胞进行慢病毒包装。用收集的慢病毒液感染PK-15细胞,经嘌呤霉素筛选后得到细胞株PK-15-IL-10,对照组细胞分别命名为PK-15-pCDH和PK-15。PCV2感染PK-15-IL-10、PK-15-pCDH和PK-15细胞株后,在24、48和72 h分别收集细胞液,利用CCK-8检测细胞活力。利用实时荧光定量PCR和Western blotting检测IL-10基因的表达水平和PCV2的复制情况;利用间接免疫荧光试验（IFA）观察PCV2在细胞中的复制情况及测定PCV2的病毒滴度（TCID₅₀）。【结果】 试验成功构建了重组质粒pCDH-CMV-IL-10,将其与包装质粒psPAX2和pMD2.G共转染293T细胞后,48 h时细胞状态最好,荧光最强。分别收集共转染48和72 h的慢病毒液上清感染PK-15细胞,pCDH-CMV-IL-10组的荧光最强,将其在嘌呤霉素浓度为2.5 μg/mL的完全培养基中继续培养,获得仍有绿色荧光的稳转细胞株。实时荧光定量PCR和Western blotting检测发现,IL-10基因在pCDH-IL-10细胞株中的表达量明显高于对照组PK-15-pCDH和PK-15,PCV2的拷贝数增加了4倍,复制能力增强,且将病毒稀释连续传3代后,PK-15-IL-10细胞中的PCV2极显著高于PK-15细胞（P<0.01）。细胞增殖试验表明,猪IL-10基因在细胞中过表达对细胞活力无明显影响;IFA结果表明,PK-15-IL-10细胞中的荧光比PK-15细胞更强,PCV2在PK-15-IL-10细胞中的TCID₅₀在感染后48 h极显著高于PK-15细胞（P<0.01）。【结论】 本研究成功构建了pCDH-CMV-IL-10的慢病毒表达载体,并利用其感染PK-15细胞,继续培养后筛选出过表达IL-10的PK-15-IL-10细胞株,用PCV2感染该细胞株能促进PCV2在PK-15细胞中的复制。本试验结果为后期疫苗研究提供了参考,为进一步研究IL-10对PCV2在PK-15细胞中复制的影响奠定了基础。     

猪源含缬酪肽蛋白(VCP)的真核表达及其活性鉴定

含缬酪肽蛋白(VCP)作为细胞中的重要活性蛋白,参与多种细胞过程,也在许多病毒的感染过程中发挥重要作用。为了探究VCP对猪瘟病毒(CSFV)、日本脑炎病毒(JEV)和伪狂犬病病毒(PRV)复制的影响,试验扩增了猪源VCP的基因片段,并将其连接到pEGFP-C1载体中。经双酶切鉴定结合基因测序结果,成功构建真核表达重组载体pEGFP-VCP。通过间接免疫荧光(IFA)和蛋白免疫印迹(Western blot)证实,重组质粒EGFP-VCP能在猪肾细胞(PK-15)中成功表达。而在表达pEGFP-VCP的细胞中分别感染CSFV、JEV和PRV后,通过Western blot、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、半数细胞感染量(TCID₅₀)以及IFA试验,检测到过表达VCP能够明显促进CSFV、JEV以及PRV病毒蛋白的表达,提高胞内病毒核酸的含量,并且使胞外病毒滴度增加,极大地促进了3种病毒在PK-15细胞中的复制,为深入研究VCP促进多种病毒感染宿主细胞的分子机制奠定了理论基础。     

PK-15细胞的THBS3基因缺失抑制PRV复制

为探索猪血小板反应蛋白3(thrombospondin 3,THBS3)在PRV复制中的功能，利用CRISPR/Cas9系统构建THBS3基因缺失的PK-15稳定细胞株。首先，根据THBS3基因序列和CRISPR/Cas9靶点设计原则设计并合成2对sgRNA序列，退火后连接到Lenti-CRISPRv2慢病毒表达载体；与慢病毒包装质粒共转染人胚肾细胞(HEK293T)获得重组慢病毒，收集细胞上清并离心去细胞碎片后转导PK-15细胞，进行嘌呤霉素筛选获得THBS3敲除的PK-15细胞株；将重组病毒rPRV-GFP接种至野生型和缺失型细胞评价病毒复制差异。结果显示，表达sgRNA的重组质粒构建成功；将收获的慢病毒转导细胞后通过筛选获得1株无THBS3蛋白表达细胞株(PK-THBS3-KO),通过测序发现外显子3有1个碱基的插入；感染试验显示，THBS3基因缺失后抑制了PRV复制。结果表明，通过CRISPR/Cas9系统成功构建了PK-15的THBS3基因敲除的稳定细胞株，PRV感染试验显示基因缺失后抑制了病毒复制。     

猪源组织蛋白酶S抑制O型口蹄疫病毒在PK-15细胞复制

前期研究数据表明组织蛋白酶S（cathepsin S，CTSS）在猪初乳中表达水平显著高于常乳，且CTSS有抑制病毒复制的作用，本研究旨在探究猪源CTSS对O型口蹄疫病毒（foot-and-mouth disease virus serotype O，FMDV-O）复制及对FMDV诱导的抗病毒细胞因子的影响。FMDV-O感染PK-15细胞，利用RT-qPCR和Western blot分别在转录和翻译水平探究FMDV-O感染对内源性CTSS表达的影响；使用CTSS活性检测试剂盒测定FMDV-O感染对CTSS酶活性的影响；根据GenBank公布的CTSS基因序列（XM_021089893.1）构建CTSS真核表达质粒，利用脂质体方法转染PK-15细胞，通过Western blot检测CTSS表达情况，并在此基础上通过Western blot和RT-qPCR检测过表达CTSS对FMDV-O复制及FMDV-O诱导的抗病毒细胞因子mRNA水平的影响；进一步针对CTSS设计合成3对特异性siRNA，利用Western blot和RT-qPCR检测CTSS和FMDV-O的变化。结果表明，FMDV-O感染PK-15细胞能显著上调猪源CTSS表达并增强CTSS酶活性；过表达CTSS能抑制FMDV-O在PK-15细胞中复制，这种抑制作用可能是通过促进FMDV-O诱导的抗病毒细胞因子产生而发挥功能的；干扰序列siRNA-2947下调内源性CTSS表达进而促进FMDV-O的复制。猪源CTSS促进宿主抗病毒细胞因子产生可能是抑制FMDV-O复制的原因之一，本研究为深入探究宿主CTSS在抗FMDV天然免疫应答中的作用及机制提供依据。     

Gα12蛋白抑制口蹄疫病毒在PK-15细胞上复制

鸟嘌呤核苷酸结合蛋白Gα12参与多种细胞反应的调节,但是在口蹄疫病毒（foot-and-mouth disease virus,FMDV）方面的研究较少。本研究中,用FMDV感染PK-15细胞,发现Gα12的mRNA和蛋白水平都有所上调,预示Gα12可能与FMDV复制存在某种联系,需要进一步研究Gα12蛋白对FMDV在PK-15细胞上复制的影响。为此,在过表达Gα12和干扰Gα12表达的情况下,通过实时荧光定量、Western blot和TCID₅₀检测Gα12对FMDV复制的影响。结果表明,过表达Gα12后,FMDV的mRNA水平、蛋白水平和病毒滴度都有所降低,然而,下调Gα12后,FMDV的复制呈相反的趋势,说明Gα12可以抑制FMDV在PK-15细胞上的复制。本研究首次发现Gα12具有抑制口蹄疫病毒复制的作用,为抗FMDV的研究提供了新思路和理论基础,对FMDV相关研究具有重要意义。     

Gα12蛋白抑制口蹄疫病毒在PK-15细胞上复制

鸟嘌呤核苷酸结合蛋白Gα12参与多种细胞反应的调节,但是在口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus, FMDV)方面的研究较少。本研究中,用FMDV感染PK-15细胞,发现Gα12的mRNA和蛋白水平都有所上调,预示Gα12可能与FMDV复制存在某种联系,需要进一步研究Gα12蛋白对FMDV在PK-15细胞上复制的影响。为此,在过表达Gα12和干扰Gα12表达的情况下,通过实时荧光定量、Western blot和TCID_(50)检测Gα12对FMDV复制的影响。结果表明,过表达Gα12后,FMDV的mRNA水平、蛋白水平和病毒滴度都有所降低,然而,下调Gα12后,FMDV的复制呈相反的趋势,说明Gα12可以抑制FMDV在PK-15细胞上的复制。本研究首次发现Gα12具有抑制口蹄疫病毒复制的作用,为抗FMDV的研究提供了新思路和理论基础,对FMDV相关研究具有重要意义。     

猪MAVS基因原核表达载体的构建及其多克隆抗体的制备

通过RT-PCR从PK-15细胞系中扩增克隆MAVS(mitochondrial antiviral signaling protein)基因,构建原核表达载体p ET-MAVS220,转化感受态细胞Rosetta(DE3),利用IPTG诱导表达,重组MAVS经纯化后免疫4周龄昆明系小鼠制备抗线粒体抗病病毒信号蛋白(MAVS)多克隆抗体。诱导表达的最佳条件为IPTG 0.05 mmol/L,37℃诱导6 h,重组MAVS以可溶性蛋白和包涵体两种形式表达。应用该重组蛋白免疫小鼠获得的抗MAVS多克隆抗体与纯化的重组MAVS蛋白反应效价可达1∶16 000;该抗体与Poly(I∶C)刺激PK-15细胞产生的MAVS及与转染了重组MAVS基因真核表达载体pcDNA3.0-MAVS的BHK-21细胞表达的MAVS蛋白发生特异性反应,效价可达1∶1 000,特异性良好。     

细胞亲环蛋白A对猪瘟病毒增殖的影响

细胞亲环蛋白A(CyPA)在多种病毒感染中起重要的调控作用。本实验室前期蛋白质组学研究表明,猪瘟病毒(CSFV)感染PK-15后细胞的CyPA明显上调表达。为研究CyPA在CSFV增殖中的作用,本研究首先采用环孢素A(CsA)处理PK-15细胞,特异性地抑制CyPA顺反异构酶活性,观察对CSFV的影响,在CsA处理后24 h、48 h、72 h收集细胞和细胞冻融上清,进行病毒基因组拷贝数和病毒滴度测定。结果表明CsA处理能够抑制CSFV在PK-15细胞中的增殖。同时,采用RNA干扰方法,下调PK-15细胞中CyPA的表达,结果也能够抑制CSFV在细胞中的增殖。本研究结果证明CyPA对CSFV在PK-15细胞中的增殖具有调控作用,对进一步阐明CSFV与宿主细胞蛋白的相互作用具有重要意义。