胞内分枝杆菌HBHA基因的克隆、分析及原核表达

【目的】克隆胞内分枝杆菌肝素结合血凝素(HBHA)基因,并对其进行生物信息学分析和原核表达。【方法】应用巢式PCR克隆胞内分枝杆菌HBHA基因,利用在线分析软件对其基因序列及编码蛋白序列进行生物信息学分析。构建原核表达载体pET32a-HBHA,并进行诱导表达。【结果】胞内分枝杆菌HBHA基因完整的ORF全长618bp,编码205个氨基酸,该基因氨基酸序列与M.avium ATCC 25291有较高的相似性。HBHA蛋白为碱性、亲水性蛋白质,含12个潜在的磷酸化位点,存在抗原表位,亚细胞定位主要存在于细胞核,蛋白空间结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。构建了pET32a-HBHA原核表达载体,其可在原核表达系统中诱导表达大小约为38ku的HBHA重组蛋白。【结论】胞内分枝杆菌HBHA是一种抗原指数较高的碱性、亲水性蛋白,可在原核表达系统中被表达。     

犬弓首蛔虫enol-1基因的克隆及序列分析

对犬弓首蛔虫烯醇化酶(enolase)基因(enol-1)进行克隆及序列分析,预测其作为抗犬弓首蛔虫疫苗候选抗原的潜力。从犬弓首蛔虫的cDNA中扩增出enol-1基因,连接至pMD18-T载体,并筛选阳性克隆后,测序鉴定。将测序结果正确的核苷酸序列翻译成氨基酸序列,运用生物信息学软件分析enol-1蛋白的结构,预测抗原表位及功能位点,并运用Maximum likelihood(ML)法构建了系统发育树。结果表明:enol-1基因长1 311 bp,可编码437个氨基酸。Enol-1蛋白中包含18个α-螺旋区,7个β-折叠区,10个亲水区域和16个柔性区域,并预测含有9个线性B细胞抗原表位,enol-1蛋白可能具有潜在的免疫原性。并对犬弓首蛔虫enol-1基因进行了克隆及序列分析,为评价enol-1蛋白作为犬弓首蛔虫亚单位疫苗及表位疫苗奠定了基础。     

绵羊肺炎支原体膜蛋白p74基因的克隆、分子特征及反应原性研究

【方法】利用PCR方法对绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae,MO)新疆分离株MO-XJ p74基因进行扩增、克隆及测序,分析其分子特征。将P74蛋白抗原集中区编码序列亚克隆至表达载体p ET-32a(+),构建重组表达载体p ET-32a(+)-p74C,转化至E.coli BL21(DE3)感受态细胞中,IPTG诱导表达。【结果】MO-XJ p74基因全长2016 bp,编码671个氨基酸;对编码的氨基酸序列分析发现,该蛋白不含信号肽序列,9~31位氨基酸序列含有1个跨膜区,有16个N-糖基化位点、7个N-酰基化位点、17个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点及5个蛋白激酶C磷酸化位点。同源性分析显示MO-XJ P74蛋白氨基酸序列与标准株MO-SC01氨基酸序列同源率为86.5%,其羧基端为P74蛋白抗原集中区。SDS-PAGE检测结果显示,表达的P74蛋白抗原表位集中区片段对分子质量约为35.5 k Da,与理论值相符;Western blot分析表明重组P74蛋白具有较强的反应原性。【结论】本研究为进一步筛选MO亚单位疫苗及血清学诊断的候选抗原奠定了前期基础。     

羊口疮病毒安徽株116基因的生物信息学分析及原核表达

为了对羊口疮病毒（Orf virus, ORFV）安徽株116基因进行生物信息学分析及原核表达。以ORFVAH-F10株为模板PCR扩增116基因,使用生物信息学软件预测该基因编码蛋白的结构与功能。同时将扩增产物克隆至pET-32a（＋）原核表达载体,经BamH I及EcoR I双酶切鉴定后进行测序,构建pET-32a（＋）-116重组质粒。转化至大肠杆菌Rosetta（DE3）进行IPTG诱导,纯化蛋白后免疫BALB/c雌性小鼠制备多克隆抗体。测序结果显示,ORFV116基因全长561 bp,编码186个氨基酸。生物信息学分析结果显示：该蛋白分子量约为20.33 kDa,为不稳定亲水性蛋白;无信号肽、保守结构域及跨膜结构域;含有2个N糖基化位点和42个磷酸化位点;二级结构以无规则卷曲为主,分别为延伸链（5.91%）、α-螺旋（14.52%）与无规则卷曲（79.57%）;预测该蛋白含有20个可能的B细胞优势抗原表位与4个CTL细胞表位。SDS-PAGE及Western-blot结果显示,ORFV116蛋白大小约为51 kDa,主要以可溶形式表达且具有良好的反应原性。     

嗜水气单胞菌外膜蛋白TolB的原核表达及生物信息学分析

为筛选TolB作为嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）渔用疫苗候选抗原,从嗜水气单胞菌中克隆了外膜蛋白tolB基因并异源表达,采用生物信息学方法预测TolB的理化性质和结构特征。结果显示,tolB基因片段（去除信号肽）全长1 263 bp,编码1条含有420个氨基酸残基的多肽,分子质量45.78 ku。成功在大肠杆菌E. coli BL21(DE3)中异源表达TolB蛋白,其为稳定的亲水性外膜蛋白。TolB蛋白家族在不同菌株间具有同源性,尤其在气单胞菌间亲缘关系更近。TolB蛋白二级结构以无规则卷曲为主,具有潜在的B细胞、细胞毒性T淋巴细胞（CTL）和辅助T细胞（Th）抗原表位;相互作用网络主要为TolPal系统蛋白。综上,TolB具有成为嗜水气单胞菌亚单位疫苗有效候选抗原的特性。     

鳗鲡疱疹病毒FJ株ORF51基因的克隆及生物信息学分析

为了解本课题组分离的鳗鲡疱疹病毒福建株（AngHV-FJ） ORF51的结构特征,扩繁了 AngHV-FJ ,提取其基因组DNA ,经PCR扩增,获得ORF51基因,将其克隆至pMD19-T载体中,进行DNA测序,用生物信息学方法分析AngHV-FJ ORF51基因及其编码蛋白的结构和功能。结果显示,扩增到长约720 bp的ORF51基因序列,其与GeneBank上鳗鲡疱疹病毒欧洲株（AngHV-1） ORF51基因的序列完全一致。该基因编码239个氨基酸;预测ORF51基因编码蛋白的分子量为26107.1 Da ,等电点为7.66,是疏水性蛋白且偏碱性;有4个跨膜域;抗原表位预测显示抗原性较好;结构预测显示,存在1个N-糖基化位点、1个O-糖基化位点、10个磷酸化位点;亚细胞定位预测显示其主要存在于内质网。本研究为解析ORF51的功能及开展AngHV的基因工程疫苗研究奠定了基础。     

细粒棘球蚴RTN4基因的克隆及序列分析

【目的】克隆细粒棘球蚴(Eg)内质网膜蛋白4(Reticulon-4,RTN4)抗原基因,对其序列进行生物信息学分析。【方法】采集感染Eg的绵羊肝脏和肺脏,提取Eg头节总RNA为模板,对RTN4基因进行RT-PCR扩增,将PCR产物克隆到pMD19-T载体后测序,对其核苷酸序列及氨基酸序列进行生物信息学分析。【结果】Eg RTN4cDNA全长654bp,编码217个氨基酸,蛋白质分子质量为25.3ku,等电点为8.83。编码氨基酸序列中含有1个N端酰基化位点、2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和4个蛋白激酶C磷酸化位点。经生物信息学软件预测,RTN4蛋白的抗原表位区主要集中在第1-47位、第71-147位和第171-217位区域;含有2个高度疏水区,2个跨膜区,膜外区分别位于第1-47位和第171-217位。【结论】成功克隆了Eg RTN4基因,预测了其编码蛋白抗原的结构和表位。     

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。     

鸭坦布苏病毒LH株E蛋白基因的克隆与结构

采用分子克隆技术对鸭坦布苏病毒(DTMUV)E蛋白基因进行克隆,同时运用多种生物学软件对该基因进行结构和生物学功能预测和分析.结果表明,本试验成功克隆了DTMUV LH株E蛋白基因,该基因包含一个1 500 bp的开放阅读框,编码500个氨基酸.遗传进化树分析表明,该蛋白与我国其他省份分离株的同源性很高.该蛋白的分子质量为54.3 ku,等电点为7.63,不存在信号肽序列,含有17个糖基化位点,有13个丝氨酸、4个络氨酸和8个苏氨酸的磷酸化位点.该蛋白存在跨膜区域,为亲水性蛋白.抗原位点分析表明,该蛋白有21个抗原肽段.本试验结果为E蛋白的生物学功能和致病机理的研究奠定重要的分子理论基础.     

西藏牦牛源多杀性巴氏杆菌OmpH基因的遗传进化、分子特征和抗原性分析

本研究旨在分析一株西藏牦牛源多杀性巴氏杆菌OmpH基因的遗传进化、分子特征和抗原性。从一株西藏牦牛源B型多杀性巴氏杆菌的全基因组测序中获得OmpH基因序列,对其核苷酸序列进行遗传进化分析,通过生物信息学软件在线对OmpH基因编码的氨基酸序列进行理论分子质量、理论等电点、亲水性和疏水性、跨膜结构、结构域、二、三级结构及抗原性分析。结果表明OmpH基因全长1 002 bp,编码333个氨基酸;遗传进化分析发现,西藏牦牛源Pm的OmpH基因与新疆牦牛源的同源性最近。OmpH蛋白的分子特性分析发现该蛋白为亲水性蛋白,较为稳定,具有信号肽结构,所有序列均在膜外,无跨膜结构,属于分泌型蛋白,在PFAM数据库中存在Porin＿1结构域及低复杂性区域;该蛋白的二、三级蛋白结构分析发现分子同源三聚体构成,其中无规则卷曲占比45.35%,结构较为稳定。抗原性分析OmpH蛋白的保护性抗原的总体预测为0.6945,高出正常阈值0.2945。OmpH具有抗原性的可能性较大,可作为免疫原性蛋白和多杀性巴氏杆菌疫苗的较佳候选抗原。     

3株H1N1亚型猪流感病毒的HA基因遗传信息及抗原特异性分析

【目的】分析3株属于欧亚类禽(SWSS1)、经典(SWL6)与Pdm09H1N1(Pdm091057)分支的猪流感病毒的HA基因遗传信息及抗原的特异性,为HA基因抗原表位的功能研究及流感防控奠定基础。【方法】以SWSS1株、SWL6株和Pdm091057株流感病毒为材料,比较分析3株H1N1亚型HA基因片段的遗传信息,制备全病毒灭活疫苗,各免疫3只雌性新西兰大白兔,采用血凝抑制(Hemagglutination inhibition,HI)反应试验检测抗体滴度。【结果】3株病毒的HA基因片段的氨基酸序列相似性为69.4%~89.1%,各分支的HA基因的抗原表位存在差异;3株病毒经过2次免疫后平均HI抗体滴度均能达1 280以上,且SWSS1的平均HI抗体滴度高达2 560。同时SWSS1与SWL6、Pdm091057这2株病毒均无血清学交叉反应,而SWL6与Pdm091057有较低的血清学交叉反应。【结论】3株猪流感病毒的HA基因片段抗原表位存在着差异,可能是3毒株之间血清学交叉反应较低的原因。3株病毒免疫原性均较好,可作为候选疫苗株。     

石河子垦区犬瘟热病毒流行株H基因遗传变异分析

为了解石河子垦区的CDV流行株H基因遗传变异特点,设计2对特异性引物,通过RT-PCR方法对29份临床疑似犬瘟热的病料进行检测,对于检测CDV阳性的病料进行流行株H基因克隆、测序和序列分析,结果检测出7份阳性病料。序列分析发现,7个流行株H基因之间的同源率在91.0%～98.9%,与疫苗株(FJ461699.1)的同源率为86.9%～91.7%,存在一定的变异。糖基化位点及抗原表位预测分析发现,与参考株Onderstepoort相比,7个流行株推导的H蛋白糖基化位点、抗原表位均有不同程度的改变。遗传进化分析显示,CDV shz1~CDVshz6亲缘关系较近,它们与CDVshz7相距较远。研究结果提示,石河子垦区发病犬中存在CDV变异株。     

猪细小病毒7型Cap基因原核表达与生物信息学分析

利用PCR方法扩增猪细小病毒7型(porcine parvovirus 7,PPV7)的Cap基因,将扩增产物克隆至pGEX-6P-1原核表达载体,构建重组质粒pGEX-6P-1-Cap,并进行测序鉴定。经鉴定正确后的重组质粒转化至E. coli Rosetta感受态细胞进行IPTG诱导表达,利用SDS-PAGE和Western-blot进行鉴定。同时使用生物信息学软件预测该基因编码的蛋白的理化性质、二级结构、信号肽和跨膜结构域等。结果表明,成功从病料中扩增到Cap基因并构建获得重组质粒pGEX-6P-1-Cap,诱导表达出大小约为78 ku的Cap蛋白,与预期相符。诱导获得的Cap蛋白能够与GST单抗发生特异性反应,具有良好的反应原性。生物信息学分析结果显示,该蛋白是亲水稳定蛋白,二级结构中以无规则卷曲(c)结构居多,占62.90%,α螺旋(h)、β转角(t)、延伸链(e)分别占11.09%、4.05%、21.96%,无信号肽区域和跨膜结构域,存在62个磷酸化位点,12个B细胞抗原表位,2个CTL表位和3个Th表位。本研究成功表达了PPV7 Cap蛋白并预测其生物学特性,为该蛋白质的生物学功能相关研究提供参考。     

牦牛和犏牛DDX25/GRTH基因序列及其在睾丸组织的表达水平

为了解DDX25基因的结构、功能及对犏牛雄性不育的影响。采用RT-PCR技术克隆获得牦牛和犏牛的DDX25基因,对核苷酸序列和氨基酸序列进行生物信息学分析,运用实时荧光定量PCR技术检测睾丸组织DDX25 mRNA的表达情况。结果表明,牦牛和犏牛DDX25基因编码区序列全长均为1 452bp,编码483个氨基酸,氨基酸存在19个磷酸化位点,无信号肽。牦牛睾丸组织DDX25基因表达水平显著高于犏牛,DDX25基因在犏牛睾丸组织的低表达与其雄性不育存在一定关系,该基因可作为研究犏牛雄性不育的候选基因。     

应用生物信息学分析大米过敏原RAG1的B细胞表位

[目的]预测大米主要过敏原RAG1的二级结构及B细胞表位。[方法]从Expasy蛋白质数据库中获得编码大米过敏原RAG1的氨基酸序列并以此氨基酸序列为基础,通过DNAStar Protean软件,采用Gamier-Robson方案、Chou-Fasman方案和Karplus-Schulz方案预测RAG1的二级结构,用Kyte-Doolittle亲水性方案、Emini表面可及性方案J、ameson-Wolf抗原性指数方案综合预测RAG1的B细胞表位。[结果]对大米过敏原RAG1的二级结构和B细胞表位预测的结果表明,第33～441、19～129、155～163区段可能是B细胞的优势表位。[结论]该研究综合应用多方法多参数预测大米过敏原RAG1潜在的B细胞优势表位,为RAG1 B细胞表位的进一步鉴定及其抗原性改造、表位疫苗设计等研究提供了理论依据。     

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。     

应用生物信息学分析大米过敏原RAG1的B细胞表位(英文)

[目的]预测大米主要过敏原RAG1的二级结构及B细胞表位。[方法]从Expasy蛋白质数据库中获得编码大米过敏原RAG1的氨基酸序列并以此氨基酸序列为基础,通过DNAStarProtean软件,采用Gamier-Robson方案、Chou-Fasman方案和Karplus-Schulz方案预测RAG1的二级结构,用Kyte-Doolittle亲水性方案、Emini表面可及性方案、Jameson-Wolf抗原性指数方案综合预测RAG1的B细胞表位。[结果]对大米过敏原RAG1的二级结构和B细胞表位预测的结果表明,第33～44、119～129、155～163区段可能是B细胞的优势表位。[结论]本研究综合应用多方法多参数预测大米过敏原RAG1潜在的B细胞优势表位,为RAG1B细胞表位的进一步鉴定及其抗原性改造、表位疫苗设计等研究提供了理论依据。     

东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A蛋白的分子特性及系统进化分析

为明确KRAB-A的分子特性并进行东方蜜蜂微孢子虫与其他物种KRAB-A蛋白的系统进化分析，以期丰富KRAB-A的基本信息，使用NCBI数据库中的ORF工具预测KRAB-A蛋白的氨基酸序列。利用ExPASy网站上的相关软件预测和分析KRAB-A蛋白的亲水性、信号肽、磷酸化位点、二级结构及三级结构。通过Mega11.0软件采用邻接法构建基于KRAB-A蛋白的系统进化树。结果显示，KRAB-A基因可编码1 018个氨基酸；KRAB-A蛋白的分子式为C₅₃₁₄H₈₅₂₆N₁₅₂₂O₁₅₅₆S₄₃，分子量约为120.00 kDa，等电点为9.33，脂溶系数为79.20，亲水性为-0.75；KRAB-A含有41个丝氨酸、21个酪氨酸和16个苏氨酸磷酸化位点，1个H2C2模体，但不含有信号肽；KRAB-A含44.40%的α-螺旋，5.40%的β-转角，16.50%的延伸及33.69%的无规卷曲；蜜蜂微孢子虫的1个KRAB-A蛋白（NAPIS_ORF00138）与明球囊霉的2个KRAB-A蛋白（RCL2_000589200和RCL2_003114000）中存在与东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A蛋白中相同的H2C2模体；东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A（AAJ76_2380003054）与其姐妹种蜜蜂微孢子虫KRAB-A（NAPIS_ORF01514）聚为一支。研究结果明确了东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A基因的分子特性，揭示KRAB-A可能是一种亲水性蛋白和胞内蛋白，东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A（AAJ76_2380003054）与蜜蜂微孢子虫KRAB-A（NAPIS_ORF01514）间具有很高的保守性，为进一步的功能研究提供依据。     

土耳其斯坦裂体吸虫23kDa蛋白基因的序列分析及抗原表位预测

为研究土耳其斯坦裂体吸虫23 kDa蛋白的生物学特性,以土耳其斯坦裂体吸虫cDNA为模版,利用PCR对23 kDa基因进行扩增,并将其克隆到T-easy载体后进行序列测定。利用生物信息学对其结构、抗原指数进行分析,并对其抗原表位进行预测。序列分析结果表明,该虫体的23 kDa基因长度为657 bp,A+T含量为57.38%,与曼氏血吸虫、埃及血吸虫和日本血吸虫的23 kDa基因的相似性分别为85.24%、83.71%和81.89%。蛋白二级结构分析表明,23 kDa蛋白经过4次跨膜,主要由6个α-螺旋、3个β-折叠、7个β转角和若干个无规则卷曲构成。抗原表位预测结果表明,该蛋白有3个B细胞抗原表位。综合分析土耳其斯坦裂体吸虫23 kDa蛋白是一种较好的抗原分子,是土耳其斯坦裂体吸虫疫苗的重要候选分子。