牛支原体新疆分离株P48基因的克隆、原核表达及重组蛋白免疫原性研究

试验旨在确定牛支原体P48基因的免疫原性,为进一步筛选牛支原体免疫保护性基因奠定基础。本研究以牛支原体新疆分离株为研究对象,运用Overlap PCR方法扩增得到点突变后的牛支原体新疆分离株P48基因,构建原核表达载体pET-32a （+）-P48,转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞,在诱导剂ITPG的诱导下获得重组蛋白P48,纯化后的重组P48蛋白免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体,运用Western blotting和ELISA方法验证其反应原性和免疫原性。结果表明,试验成功构建原核表达载体pET-32a （+）-P48,重组蛋白P48大小约为66 ku,纯化后的牛支原体P48重组蛋白免疫小鼠后可产生良好的免疫反应,血清抗体滴度达到较高水平（D_{450 nm}值为1.126）。Western blotting结果显示,抗牛支原体P48重组蛋白的鼠血清与牛支原体P48重组蛋白及牛支原体全菌蛋白抗原均能产生明显的抗原抗体反应,表明P48重组蛋白具有良好的免疫原性与反应原性,可作为牛支原体新型疫苗的候选基因,且牛支原体新疆分离株P48基因与国内外5株牛支原体P48基因的同源性很高,亲缘关系较近。     

牛支原体新疆分离株P48基因克隆及分子特征分析

本研究旨在分析牛支原体P48基因的序列特性、蛋白的结构和功能。根据GenBank中PG45菌株P48基因序列（GenBank登录号：CP002188.1）设计特异性引物,运用Overlap-PCR扩增获得P48基因全长,其目的片段连接到pMD19-T载体上并进行测序,利用生物信息学方法分析和预测其核苷酸序列及其编码蛋白的理化性质、结构功能（信号肽、跨膜结构、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构和三级结构）。结果显示,分离株P48基因序列为1 407 bp,与Mb PG45国际标准株的同源性为100%,聚类于一支;P48基因编码467个氨基酸残基,组成一个无跨膜、稳定的亲水性蛋白;P48蛋白存在信号肽,有44个潜在的磷酸化位点和1个糖基化位点,其二级结构是混合型,其中α-螺旋所占比例最高（41.76%）,无规则卷曲次之（37.69%）。功能预测显示,在信号转导、胁迫应答、受体等方面该蛋白存在较高概率。本研究成功克隆了分离株P48基因片段,其编码的蛋白是一个稳定可溶、亲水性蛋白,为分析分离株P48基因的特性和功能提供了一定的理论基础和科学依据。     

牛支原体重组蛋白P48原核表达、多克隆抗体制备及间接ELISA抗体检测方法的建立

【目的】建立牛支原体抗体间接ELISA检测方法,为牛支原体灭活疫苗的效力检测提供方法。【方法】构建pET-32a-P48原核表达质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)Plyss感受态细胞筛选阳性质粒并进行双酶切验证,用终浓度为1 mmol/L的IPTG诱导重组蛋白表达,使用镍柱进行蛋白纯化,经SDS-PAGE验证蛋白纯度及分子质量大小,采用Western blotting检测重组P48蛋白特异性和反应原性;将重组P48蛋白免疫家兔制备多克隆抗体。建立牛支原体间接ELISA抗体检测方法并进行条件优化,确定阴阳性临界值。对建立的方法进行敏感性、稳定性、特异性及与平板凝集试验的符合率试验检测。【结果】经SDS-PAGE验证,P48蛋白分子质量大小为62.68 ku,纯度在90%以上;Western blotting检测结果显示,P48蛋白仅与相应抗体结合呈现单一条带,该蛋白特异性和反应原性良好;琼脂扩散方法测得阳性血清效价为1∶64。建立的间接ELISA检测方法条件优化结果为：抗原包被浓度为0.3μg/mL,1%BSA 37℃封闭120 min,待检血清按1∶1 280稀释,37℃孵育60 m...     

8株牛支原体分离株P81表面膜蛋白基因的克隆与序列分析

本研究对我国采集自8个省份患有牛呼吸道疾病的肺脏组织病料进行了病原分离鉴定,得到8株牛支原体(M.bovis)分离株。参考GenBank中已发表的M.bovisPG45株的P81基因序列,设计引物扩增P81基因,将其克隆到pMD-18T上,筛选重组质粒并对其进行序列测定及分析。结果显示,P81基因全长2097bp,含有1个开放性阅读框,编码699个氨基酸。这8株M.bovis分离株的P81同源性为99.4%～99.9%,与PG45株同源性94.6%～94.9%,与无乳支原体(M.agalacia)PG2株同源性仅为73.8%～74%,结果表明,M.bovisP81基因基因高度保守,种间差异较大,具有研究前景。     

牛支原体P48膜蛋白的原核表达及生物信息学分析

对牛支原体(M.bovis)主要免疫蛋白P48蛋白的保守性和蛋白结构与功能进行分析,为进一步对P48蛋白的免疫特性和致病机制研究奠定基础。本研究通过获取M.bovis Ningxia-1菌株P48蛋白基因序列,构建pET28a-P48质粒并导入大肠杆菌BL21感受态细胞进行原核表达,并通过Ni柱进行重组蛋白纯化、SDS-PAGE电泳和免疫小鼠试验进行验证;利用生物信息学工具分析P48蛋白核酸序列的保守性和蛋白序列的理化性质、二级结构、疏水区、跨膜区、信号肽、亚细胞定位、抗原表位、三级结构及不同碱基的突变对该蛋白功能的影响。结果表明,通过大肠杆菌原核表达系统可以成功表达重组P48蛋白,并且该蛋白可以激发小鼠产生较高水平的抗体;P48蛋白核酸序列保守,在不同M.bovis菌株中碱基序列无差异;P48蛋白相对分子质量为51 159.08,含有468个氨基酸,其中强酸性氨基酸57个,强碱性氨基酸63个,极性氨基酸116个,疏水氨基酸169个,等电点为8.776;1～24位为P48蛋白的信号肽,具有较强的疏水性,并且为跨膜螺旋区;二级结构包含alpha helix、beta sheet、beta turn、random coil 4种形式;抗原表位有13个区域;P48蛋白位于细胞内膜上,是膜脂蛋白家族中ABC转运体的溶质结合蛋白2;该蛋白存在多个突变敏感区域,该区域的改变可能直接影响P48蛋白的功能。本研究的开展为M.bovis P48蛋白的免疫特性和致病机制研究奠定了基础,为M.bovis抗体检测试剂的研制和M.bovis病原的诊断提供了科学的依据。     

克隆、原核表达和鉴定牛重组SHH蛋白

Sonic Hedgehog(SHH)是Hedgehog家族的一员,其不仅参与胚胎发育的基本过程,同时也参与脂肪生成和肌肉生成。SHH在动物肌肉和脂肪沉积上的双向作用提示它是调控肌内脂肪含量(IMF)的重要候选基因。本研究中,使用重叠PCR法克隆了去除信号肽序列的牛SHH(btSHH)基因,然后在大肠杆菌BL21中诱导表达了btSHH蛋白。使用镍亲和层析试剂盒纯化了原核表达的btSHH,并用Western blot验证了目标蛋白的正确性。将纯化后的btSHH添加到前脂肪细胞3T3-L1的培养基中,并诱导细胞分化后表明,重组btSHH蛋白能够显著地抑制脂肪沉积过程。本研究结果为未来肉牛生产中应用btSHH提供理论基础。     

牛支原体P33蛋白的原核表达及鉴定

为了实现牛支原体P33蛋白在大肠杆菌中的高效表达,试验在不改变P33蛋白氨基酸序列的情况下,根据GenBank发表的P33基因序列(登录号为AIA33909.1)设计并合成特异性引物,利用PCR法扩增P33基因,进行双酶切并将基因片段克隆到pET28a(+)载体中,构建重组质粒pET28a(+)/P33,转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,经IPTG诱导后进行原核表达,再利用His-tag镍柱纯化P33重组蛋白,并对纯化后的重组蛋白进行鉴定。结果表明:成功扩增得到牛支原体P33基因,其核苷酸序列长度为710 bp,重组菌株在温度为30℃、以0.5 mmol/L IPTG诱导12小时时,P33蛋白表达量最高;经His-tag镍柱纯化后P33蛋白在33 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表达牛支原体P33重组蛋白。     

肺炎支原体P1蛋白羧基端基因片段的克隆及原核表达

根据GenBank公布的肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae,Mp)P1蛋白羧基端序列(AF290001.1),设计合成2对特异性引物,采取套式PCR方法,以肺炎支原体培养物中提取的DNA为模板,扩增肺炎支原体P1蛋白羧基端基因序列,将其克隆至pET32a表达载体,构建重组质粒pET32a/P1(3 802～4 695),转化大肠埃希菌BL21-gold,测序验证后IPTG诱导表达,经SDS-PAGE表明重组蛋白表观分子质量与预期一致,可溶性表达产物经Western blot证实重组蛋白具有免疫反应性。     

绵羊肺炎支原体核糖体蛋白30S RPS11基因的克隆、表达及重组蛋白免疫原性研究

本研究以绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae,MO)新疆流行株基因组DNA为模板,通过PCR扩增30S RPS11基因,对其进行分子特征性分析,并将其抗原表位集中区进行原核表达,分析重组蛋白免疫原性。结果表明,30S RPS11基因全长405bp,编码134个氨基酸,该蛋白是一种受磷酸化调控的蛋白,含有一个核糖体蛋白S11信号。SDSPAGE结果显示,筛选的抗原表位集中区重组蛋白分子质量为29kDa;Western blot分析显示,该重组蛋白可被MO阳性血清特异性识别,说明其具有良好的反应原性;小鼠免疫试验表明,重组蛋白诱导机体产生的间接血凝抗体效价可达1∶32~1∶64,表明其具有较强的免疫原性。本试验首次证实MO核糖体蛋白(30SRPS11)具有良好的免疫原性和反应原性,为MO血清学诊断及亚单位疫苗研发提供了科学依据。     

牛分枝杆菌Mb0616c基因的克隆、原核表达及免疫原性鉴定

牛结核病是由牛结核分枝杆菌引起的一种人畜共患传染病。人畜结核病的交叉传播是造成该病广泛流行的重要原因之一[1]。牛与人类关系密切,10%以上的人类结核病是由牛分枝杆菌引起的,该病的流行严重影响着养牛业的发展,并严重威胁着人类健康[2]。检测牛结核病的方法是世界卫生组织推荐的结核菌素变态反应(PPD),该法在牛结核病诊断和     

牛巴贝斯虫新疆株MSA-2c基因的克隆表达及其重组蛋白免疫原性

本试验将新疆株牛巴贝斯虫的MSA-2c基因克隆,并构建重组质粒pGEX-4T-2/MSA-2c.利用大肠杆菌原核表达系统进行外源蛋白的表达,并成功诱导出GST-MSA-2c融合蛋白.通过优化诱导条件,得到了较高的可溶性表达;利用亲和层析技术纯化后的重组蛋白皮下免疫试验小鼠.间接ELISA检测发现,免疫接种56 d后,抗重组蛋白的抗体效价达到1∶220 000以上.用获得的抗血清进行Western-blot试验,可获得清晰的免疫反应条带.结果表明,本试验所表达的MSA-2c蛋白与文献报道的目的蛋白相符,并具有免疫原性.同时本试验也为建立以MSA-2c重组蛋白作为抗原的血清学诊断体系奠定了基础.     

牛抵抗素基因的克隆及原核表达

从健康新生牛大网膜脂肪组织中提取总RNA,根据已发表的牛Resistin mRNA序列设计、合成引物,通过RT-PCR进行cDNA扩增,获得了343 bp的片段。将该片段克隆于pMD18-T载体后进行序列分析,确认PCR产物为牛Resistin cDNA。从阳性克隆中提取质粒,经BamHⅠ和XhoⅠ双酶切,回收343 bp的目的片段,定向克隆到pGEX-6P-1表达载体中,提取质粒并再次转化到BL21(DE3)中,成功地筛选出阳性克隆。经IPTG诱导阳性菌,通过SDS-PAGE检测出牛的Resistin基因的表达。     

牛支原体新疆株的分离鉴定

为调查新疆规模化奶牛场病牛死亡原因并确定病原,本研究无菌采集7份肺炎病死牛病变肺组织样,通过牛支原体液体培养基和固体培养基分离到1株支原体,采用形态学观察和生化试验鉴定该分离株,采用支原体特异性引物和牛支原体16S rRNA通用引物扩增基因序列并测序,使用DNAStar软件将分离菌株测序结果与GenBank中的标准株序列进行同源性比对,采用Mega 6.0软件中的邻接法(Neighbor-Joining,NJ)依据16S rRNA序列构建分离株系统进化树。结果显示,分离株菌落呈典型的"煎蛋样",菌落中心凹陷深入培养基,周边菲薄而透明,经Dienes染液染色后,菌落中心呈深蓝色。该分离株不分解葡萄糖、尿素、不水解精氨酸,血细胞吸附试验和溶血试验均呈阴性,氯化三苯基四氮唑还原反应呈阳性,产生膜和斑。PCR反应扩增出大小为1 911 bp的牛支原体特异性目的片段;分离株16S rRNA基因序列与牛支原体标准株PG45的序列同源性为99.8%,与牛支原体地方株(Mb NM2012、Mb HB0801、Mb Hubei-1、Mb Ningxia-1、Mb CQ-W70和Mb 08M)的同源性为99.3%～99.7%。系统进化树显示,分离株16S rRNA基因与Mb Ningxia-1株和Mb 08M株亲缘关系较近,处于同一分支。本研究结果证实了引起病牛死亡的病原为牛支原体,为新疆牛支原体病的防治提供了科学依据。     

牛支原体新疆株的分离鉴定

为调查新疆规模化奶牛场病牛死亡原因并确定病原,本研究无菌采集7份肺炎病死牛病变肺组织样,通过牛支原体液体培养基和固体培养基分离到1株支原体,采用形态学观察和生化试验鉴定该分离株,采用支原体特异性引物和牛支原体16S rRNA通用引物扩增基因序列并测序,使用DNAStar软件将分离菌株测序结果与GenBank中的标准株序列进行同源性比对,采用Mega 6.0软件中的邻接法(Neighbor-Joining,NJ)依据16S rRNA序列构建分离株系统进化树。结果显示,分离株菌落呈典型的"煎蛋样",菌落中心凹陷深入培养基,周边菲薄而透明,经Dienes染液染色后,菌落中心呈深蓝色。该分离株不分解葡萄糖、尿素、不水解精氨酸,血细胞吸附试验和溶血试验均呈阴性,氯化三苯基四氮唑还原反应呈阳性,产生膜和斑。PCR反应扩增出大小为1 911 bp的牛支原体特异性目的片段;分离株16S rRNA基因序列与牛支原体标准株PG45的序列同源性为99.8%,与牛支原体地方株(Mb NM2012、Mb HB0801、Mb Hubei-1、Mb Ningxia-1、Mb CQ-W70和Mb 08M)的同源性为99.3%～99.7%。系统进化树显示,分离株16S rRNA基因与Mb Ningxia-1株和Mb 08M株亲缘关系较近,处于同一分支。本研究结果证实了引起病牛死亡的病原为牛支原体,为新疆牛支原体病的防治提供了科学依据。     

貂源绿脓杆菌山东分离株exoA-fliC基因的原核表达及其免疫原性研究

采用重叠PCR方法扩增水貂绿脓杆菌山东分离株(PASD01株)的exoA与fli C基因,并将两段基因嵌合后,克隆到表达载体p ET-30a上,转化到宿主菌BL21(DE3)中诱导表达,并对表达产物进行免疫原性分析。结果表明,重组嵌合蛋白在37℃,0. 8 mmol/L IPTG诱导7 h时表达量最高;经SDS-PAGE和Western Blot分析,该蛋白在约68 k D处出现特异性条带,与预期结果一致;该重组嵌合蛋白免疫小鼠后,最高血清效价可达1∶640 000。结论:水貂绿脓杆菌exoA-fli C嵌合蛋白具有良好的免疫原性,为其进一步发展成为新型亚单位疫苗来抵抗水貂出血性肺炎奠定基础。     

马泰勒虫新疆株EMA2基因的克隆及原核表达

裂殖子表面抗原蛋白家族因其高抗原保守性常作为马泰勒虫ELISA检测方法的基质。本研究根据马泰勒虫EMA2基因序列合成引物,以马泰勒虫新疆株DNA为模板,扩增获得目的基因,将其连接至pEASY-E1载体构建重组质粒pEASY-E-TE,并转化至大肠杆菌BL21中,IPTG诱导表达重组EMA2蛋白并鉴定。结果显示:PCR扩增获得了约819bp特异性DNA片段,构建了pEASY-E-TE重组质粒,成功诱导表达了35kDa的可溶性目的蛋白;经SDS-PAGE、Western blot鉴定,重组蛋白rEMA2具有良好的抗原性。本试验克隆表达的重组蛋白rEMA2可为ELISA方法的建立及后期研究提供靶基因材料。     

犬瘟热病毒水貂分离株F基因的克隆及原核表达

根据GenBank中登录的犬瘟热病毒F基因序列设计了1对引物，以从水貂犬瘟热病毒中提取的RNA为模板，扩增出一约1000bp的F基因片段。将PCR产物按相应的阅读框架克隆到原核表达载体pET-32a中，并将重组质粒转化E．coli BL21（DE3），用1．0mmol／L IPTG在30℃下诱导表达。结果显示，F基因的表达量约占细菌总蛋白的35％。SDS-PAGE电泳显示，表达产物的分子质量约为55ku，与预计大小相符；经Western-blotting试验进一步证实，该基因获得了正确表达。     

牛支原体武威分离株丙酮酸激酶基因的原核表达及其表达产物的功能检测

为研究牛支原体(Mb)威武分离株丙酮酸激酶(PK)的生物学功能,本研究采用PCR扩增Mb武威分离株PK基因(pyk),在测序的基础上利用over-lap PCR将Mb pyk基因中色氨酸密码子(TGA)突变为可在大肠杆菌中表达的同义密码子TGG,进而构建原核表达质粒pET-pyk并转化大肠杆菌Rosseta(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导表达后利用SDS-PAGE检测,结果显示重组蛋白His-PK以可溶性形式表达,且其相对分子质量约为57 ku。纯化该重组蛋白免疫新西兰白兔制备抗血清,采用western blot分析了PK在Mb细胞内的分布,并采用补体依赖的细胞毒试验和粘附及粘附抑制试验分别检测His-PK抗血清介导的补体杀Mb作用及His-PK抗血清对Mb粘附胎牛肺细胞(EBL)的抑制作用,结果表明Mb PK在细胞膜及细胞质中均有分布,且His-PK抗血清具有明显的介导补体杀灭Mb作用和抑制Mb对EBL的粘附作用。本研究为进一步探究Mb的生物学功能奠定了基础。     

新疆细毛羊eIF3l基因的克隆、原核表达及蛋白检测

为了探究新疆细毛羊真核生物翻译起始因子(eukaryotic translation initiation factors,eIFs)基因eIF3l序列和原核表达蛋白特征,采用RTPCR法从新疆细毛羊成纤维细胞中克隆eIF3l基因mRNA的CDS区编码序列,构建其原核表达载体,并进行原核表达和蛋白检测。结果显示:完整获得eIF3l基因1 695 bp,共编码564个氨基酸残基;37℃,1 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导3.5 h可形成大量包涵体蛋白,其分子量约为69 ku;Western blot鉴定目的蛋白表达正确。结果表明:新疆细毛羊eIF3l基因原核表达成功,为进一步研究其功能和应用提供了科学数据。