猪圆环病毒2型Cap全基因的克隆与原核表达

Cap蛋白是猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)的主要结构蛋白,能诱导免疫保护,是临床上利用血清学诊断PCV2的主要依据。本研究根据PCV2 TJ株全基因核苷酸序列(GenBank登录号:KC751546)设计特异性引物,利用PCR从PCV2 TJ株扩增获得Cap全基因,将该基因片段连接到原核表达载体pET-32a(+)中,获得重组质粒pET32a-Cap,经IPTG诱导获得约48 ku的重组融合蛋白,Western blotting分析结果表明其与小鼠抗6×His单克隆抗体和PCV2阳性猪血清均呈阳性反应。本研究成功克隆Cap全基因,构建原核表达载体,并实现Cap融合蛋白的表达,这为PCV2 Cap蛋白的功能研究及诊断方法的建立和亚单位疫苗的研制奠定了基础。     

新疆株猪圆环病毒3型Cap基因的序列分析及原核表达

克隆并原核表达新疆株猪圆环病毒3型(PCV3)衣壳蛋白(Cap)基因,为PCV3检测试剂的研发奠定基础。采用PCR扩增PCV3新疆分离株的Cap基因,采用Chou-Fasman法、Karplus-Schulz法、Kyte-Doolittle法、Emini法和Jameson-Wolf法预测蛋白的二级结构、蛋白质骨架区的柔韧性、亲水区/疏水区、可及性和抗原指数,将PCV3 Cap基因克隆到pEASY-Blunt Simple载体,经HindⅢ、NdeⅠ双酶切,亚克隆至原核表达载体pET-30a(+),构建重组质粒pET30a-PCV3-Cap,测序验证后转入大肠埃希氏菌BL21(DE3)感受态细胞,通过IPTG诱导表达,采用SDS-PAGE和Western blot对表达的重组蛋白进行分析鉴定。结果显示,成功扩增并克隆到新疆株PCV3 Cap基因,通过序列分析发现所获PCV3 Cap基因与参考毒株的同源性为98.0%～98.6%之间,推导氨基酸有6个点突变,分别位于24、27、29、56、75、77和150aa位置;在11-17、37-41、54-60、97-101、119-134、138-140、142-146、155-160、170-172、175-181和192-202aa含有潜在B细胞抗原表位。构建了重组原核表达质粒pET30a-PCV3-Cap,并在大肠埃希氏菌中表达了重组PCV3 Cap蛋白,分子质量约为32 ku,该重组蛋白以包涵体的形式存在,Western blot鉴定表明,带His标签的重组蛋白能被His单克隆抗体识别。成功克隆并原核表达了新疆株PCV3衣壳蛋白,为PCV3诊断试剂的研发奠定了基础。     

广东地区新生仔猪先天性震颤猪群中PCV3感染情况的调查

对广东省不同地区新生仔猪先天性震颤猪群中PCV3的流行病学情况进行调查。采集的病料样品,通过常规PCR进行PCV3检测与全基因扩增,分析其全基因的遗传进化关系。将获得的16株PCV3毒株核酸序列与其他环状病毒参考毒株对全基因组和Cap基因进行遗传变异分析,结果显示,新生仔猪的先天性震颤猪群中PCV3样本总阳性率高达58.2%。16株PCV3毒株之间全基因核苷酸序列同源性为99.5%~100%,与美洲代表毒株PCV3-US/MO2015全基因核苷酸序列同源性在98.8%~99.1%之间;16株PCV3毒株之间Cap基因的核苷酸序列同源性为99.7%~100%,与国内外参考毒株的核苷酸同源性为99.1%~100%。遗传进化分析显示,16株PCV3毒株都属于PCV3a分支。PCV3在我国广东省新生仔猪先天性震颤猪群中广泛存在。     

PCV3河南株Cap基因的克隆、测序及其在大肠杆菌中的表达

为研究猪圆环病毒3型(PCV3)Cap基因在大肠杆菌中的表达产物是否具有免疫原性,根据GenBank中发表的PCV3基因组序列,设计1对特异性引物,PCR扩增PCV3 Cap基因,克隆到pMD18-T载体。测序结果表明获得了Cap基因,其大小为543bp。并将Cap亚克隆到原核表达载体pET-28a中,再转化入大肠杆菌Rosetta(DE3)中,获得重组菌株。获得的重组菌37℃、0.6mmol/L IPTG诱导6h,进行SDS-PAGE及Western blot分析。重组菌破碎后从沉淀中获取1条约24 600的新蛋白带,可与小鼠抗His单克隆抗体发生特异性反应。有研究表明PCV3与PCV2不具有免疫交叉保护作用,因此本试验表达的具有良好的抗原性PCV3 Cap蛋白,为PCV3新型亚单位疫苗和ELISA诊断试剂盒的研制奠定了基础。     

猪Ⅱ型圆环病毒全基因组序列分析及其ORFl和ORF2基因的克隆与表达

猪II型圆环病毒(PCV＿2)的2个主要开放阅读框ORF1和ORF2分别编码病毒的复制酶Rep和结构蛋白Cap。本试验将分离株L株病毒感染PK15细胞系,提取总DNA并以其为模板,通过PCR分别扩增了全病毒基因组、完整的Rep和Cap基因,并克隆到pMD18T载体中,进行了序列测定。将Rep和Cap基因亚克隆到大肠杆菌表达载体pPROEXTMHT中,以融合蛋白的形式表达了这两种蛋白。根据文献报道,致病性的PCV＿2与无致病性的PCV1的型特异性抗原决定簇主要位于Cap基因的羧基端部分,本实验利用原核表达载体pGEX＿6p＿1融合表达了Cap基因羧基端423bp的片段。通过薄层扫描各重组菌诱导表达产物的SDS＿PAGE结果,重组质粒pPRO＿Cap和pPRO＿Rep以及pGEX＿ΔCap的外源基因表达量分别占总菌体总蛋白的15.1%、30.4%和19.6%。将表达的三种蛋白作为抗原,通过酶联免疫吸附试验分别与PCV＿2阳性猪血清和SPF猪血清进行了反应,pGEX＿ΔCap表达的蛋白(Cap蛋白的羧基端部分)抗原反应性最强,这表明截短的Cap蛋白羧基端部分将是一个良好的诊断PCV＿2感染用候选抗原。     

PCV3吉林野毒株全基因组序列分析及其Cap蛋白的亚细胞定位

为了研究吉林省猪圆环病毒3型(PCV3)野毒株遗传变异情况及其衣壳蛋白(Cap)的亚细胞定位特征，本试验对收集到的10株PCV3吉林野毒株进行全基因组序列测定和分析，并构建真核表达载体pcDNA3.1V5/HisA-Cap转染猪肺巨噬细胞(PAM);继而用本实验室已构建的兔源PCV3-Cap多克隆抗体，通过激光共聚焦检测Cap蛋白在PAM中的定位。序列分析结果显示，10株PCV3吉林野毒株与国内外参考株之间的全基因组核苷酸序列同源性为95.8%～99.5%,处于PCV3a和PCV3b两个亚群；基因重组分析结果显示，仅中国参考株MF589102(2016年)、MH445396(2019年)和分离株JL-2在80～303 nt、840～1 196 nt和1 885～2 001 nt处发生3处重组。激光共聚焦检测结果显示，Cap蛋白大部分定位于细胞核，少部分定位于细胞质。结果表明，目前吉林省PCV3比较保守，没有出现较大变异，Cap蛋白在PAM的细胞核和细胞质中均有分布。     

猪圆环病毒2a型和2b型Cap蛋白的原核表达及鉴定

为制备猪圆环病毒2a型（PCV2a）和2b型（PCV2b）Cap蛋白，用生物信息学软件优化PCV2a Cap基因和PCV2b Cap基因密码子、克隆至p ET28a载体中、转化BL21(DE3)、构建重组蛋白表达菌株，通过优化原核表达的温度、IPTG浓度等条件进行蛋白表达，采用SDS-PAGE和Western blot进行蛋白鉴定。结果显示：重组PCV2a-Cap蛋白和PCV2b-Cap蛋白的分子量约为30 k Da，在不同温度下都以包涵体形式存在，在37℃下以终浓度为1 mmol/L的IPTG诱导表达的Cap蛋白表达量最高。试验成功制备了PCV2a-Cap蛋白和PCV2b-Cap蛋白，为制备PCV2二价疫苗及其诊断方法的研究提供了基础材料。     

猪圆环病毒Ⅱ型ORF2截短基因的克隆及原核表达

参照GenBank中猪圆环病毒Ⅱ型（Porcinecircovirus type 2，PCV2）的ORF2基因序列，设计合成1对引物，对PCV-2ZS株ORF2基因上含主要抗原位点的片段（ORF2-ME）进行PCR扩增，并克隆到pMD18-T Simple Vector中，进行序列测定。将重组质粒pMD—ORF2-ME的EcoR Ⅴ和Xhol Ⅰ双酶切产物插入原核表达载体pET-32a（＋），构建原核表达载体pET—ORF—ME。测序分析表明，克隆的ORF2-ME与GenBank上公布的PCV2毒株核苷酸序列同源性为99％～100％，推导的氨基酸序列同源性介于91％～100％之间。原核表达载体导入BL21（DE3）后用IPTG进行诱导表达，收集菌液进行SDS—PAGE和Western Blotting分析，结果表明ORF2-ME在BL21（DE3）中成功表达，所表达融合蛋白的相对分子质量约为40000，并能被PCV2阳性血清所识别，这就为PCV2感染诊断和抗体检测提供了依据。     

猪圆环病毒Ⅱ型修饰Cap蛋白基因的原核表达及纯化

目的：本研究基于原核表达系统表达猪圆环病毒Ⅱ型（PCV-2）Cap蛋白。方法：PCV-2 ORF2基因编码的Cap蛋白含有能产生免疫反应的多个抗原表位,本研究针对Cap蛋白基因设计引物,去掉核定位信号肽的核苷酸序列克隆到原核表达载体pET-32a（＋）中,筛选重组菌并进行原核表达、鉴定及纯化。结果：纯化后的修饰Cap蛋白是能够与猪圆环病毒Ⅱ型的阳性血清发生特异性反应。结论：表达的重组修饰Cap蛋白可以作为标准抗原蛋白用于PCV-2的检测。     

猪圆环病毒2型山西流行株Cap蛋白可溶性表达与免疫原性分析

为建立猪圆环病毒2型(PCV2)山西流行毒株Cap蛋白的原核可溶性表达体系,并分析比较重组蛋白与2种商品化基因工程Cap亚单位疫苗在小鼠体内不同阶段的免疫原性,本试验以PCV2e SXJX株(GenBank登录号：MH922991.1)的ORF2基因为基础,根据大肠埃希菌密码子偏性优化序列,将其插入原核表达载体pET-28a-c(+)中,鉴定为阳性后转入宿主菌BL21(DE3)中,经优化表达条件后,对超声破碎后的菌体上清进行纯化,分析纯化后产物的纯度和抗原性,并利用负染透射电镜观察重组Cap蛋白体外自组装成病毒样颗粒(VLPs)。分别将同等免疫剂量的PCV2e重组Cap蛋白和2种商品化PCV2基因工程亚单位疫苗免疫健康BALB/c雌鼠,应用ELISA方法检测不同阶段小鼠体内特异性抗体的水平。结果显示：重组Cap蛋白可在大肠埃希菌中表达,以完全可溶性形式存在于菌体超声波破碎后的上清中,表达产物纯化效果良好,并能被PCV2单克隆抗体识别;透射电镜观察结果发现,表达的重组Cap蛋白可以自组装成约20 mm大小的VLPs;动物免疫试验结果显示,在首免后第21天PCV2e Cap试验组抗体水平显...     

重组PCV3 Cap蛋白植物乳杆菌的构建与表达验证

构建3型猪圆环病毒(PCV3)Cap蛋白的重组植物乳杆菌并进行验证。通过PCR方法扩增含1320信号肽和DCpep优化的PCV3 Cap基因(PCV3D),使用无缝克隆技术连接到pSIP411载体中,电转入克隆宿主乳球菌NZ3900中,提取测序结果正确的重组表达质粒NZ3900:pSIP411-PCV3D再次电转入植物乳杆菌Lp12,制备重组菌并验证其表达。结果显示:成功扩增出目的条带为789 bp的经过修饰和优化的PCV3 Cap基因(PCV3D)片段,重组表达质粒电转入植物乳杆菌Lp12,成功构建重组植物乳杆菌Lp12:pSIP411-PCV3D。Western blot、流式细胞术等方法检测重组蛋白表达,获得阳性结果,阳性率为47.9%;免疫荧光进一步表明重组蛋白能够在细胞中表达。本试验成功构建了1株表达PCV3 Cap蛋白的植物乳杆菌,为PCV3口服候选疫苗的开发研究提供依据。     

猪圆环病毒2型青海分离株的分子鉴定及进化分析

本研究对青藏高原地区猪圆环病毒青海分离株(PCV2-QH1)进行了Cap基因的克隆鉴定及测序分析,并与我国及其他国家或地区的毒株进行了同源性比较和遗传进化分析。结果显示:PCV2-Cap基因核苷酸序列全长705 bp,编码蛋白为234个氨基酸,分子量大小约28.06 k Da,为不稳定蛋白,总体亲水性非常高,可溶于水;PCV2-Cap蛋白二级结构以无规则卷曲为主,有多个有效的抗原表位;PCV2-QH1分离株与其他参考序列的核苷酸和氨基酸序列同源性均在99%以上;PCV2-QH1分离株与PCV2美国分离株(KU697156)组成一个微小分支,并与美国毒株、韩国毒株聚在一支,表明它们之间的亲缘关系最近。本次对青海分离株PCV2-QH1的鉴定,可为我国猪圆环病毒分子流行病学调查提供数据参考。     

10株广西猪圆环病毒3型(PCV3)全基因组序列的遗传变异分析

为了解广西猪群猪圆环病毒3型(PCV3)的遗传变异情况,以PCV3阳性DNA为模板,利用PCR的方法分2段扩增PCV3全基因序列并进行拼接,获得10株PCV3全基因组序列,全长均为2 000 bp。10株广西PCV3全基因组序列之间的核苷酸同源性为98.6%～99.8%。与国内其他毒株的同源性为97.9%～99.8%;与国外其他毒株的同源性为98.8%～99.7%。10株广西PCV3 Cap基因的大小均为645 bp,编码214 aa。PCV3 Cap基因比较保守,10株广西PCV3 Cap基因与参考株相比,仅存在散在的突变位点。基于PCV3全基因和Cap基因构建的遗传进化树显示,两者结果基本相同,10株广西PCV3处于3a和3b两个亚群。本试验表明,广西地区猪群中流行的PCV3至少存在2个亚群,不同亚群PCV3毒株的致病性差异还有待进一步的研究。     

猪圆环病毒2型Cap蛋白特异性纳米抗体的原核表达研究

为利用大肠埃希菌表达猪圆环病毒2型(PCV2)Cap蛋白特异性纳米抗体,并对其抗原结合活性进行鉴定,以Cap蛋白特异性纳米抗体基因(vhh cap)序列为模板,利用Primer 5.0软件设计一对通用vhh cap特异性扩增引物,通过PCR方法扩增vhh cap基因片段,经双酶切处理后分别克隆到pCold-SUMO和pET-32a(+)载体上,转化宿主菌E.coli BL21(DE3),使用IPTG进行诱导表达,表达产物通过Ni 2+亲和层析柱进行纯化,经SDS-PAGE分析和Western blotting鉴定,同时使用ELISA方法对两种载体表达的纳米抗体ELISA效价进行检测和对比分析。SDS-PAGE结果显示pCold-SUMO和pET-32a(+)载体均能实现VHH cap纳米抗体重组蛋白的原核可溶性表达,Western blotting表明纳米抗体重组蛋白可通过6×His-Tag进行检测;ELISA结果显示pCold-SUMO载体表达的纳米抗体重组蛋白效价为1∶500,ELISA效价明显高于pET-32a(+)载体表达产物。PCV2 Cap特异性纳米抗体成功表达为PCV2检测及治疗用新型的抗体开发奠定了基础。     

PCV3 Cap基因在昆虫杆状病毒中的表达与鉴定

试验旨在获得具有天然构象且反应原性良好的猪圆环病毒3型(porcine circoviurs 3,PCV3)Cap蛋白。以本实验室保存的PCV3 Cap基因为模板,设计不同引物扩增Cap基因,将其亚克隆至pEASY-Blunt载体上,验证正确后将目的基因分别克隆至杆状病毒表达载体pFastBac~(TM)上(含有双启动子),获得含有2个PCV3 Cap基因的重组质粒pFBD-P2C。将该重组质粒转化大肠杆菌DH10-Bac~(TM)感受态细胞当中,进行蓝白斑筛选,获得重组杆状质粒Bacmid P2C,利用脂质体转染至SF9细胞中进行病毒拯救,转染后72 h,收取上清病毒液,盲传3代,收取SF9细胞应用间接免疫荧光法(IFA)及Western blot检测目的蛋白是否表达。结果显示,重组质粒pFBD-P2C酶切验证正确,重组杆粒Bacmid P2C构建成功,杆状病毒中能够表达PCV3 Cap蛋白且能与His-tag抗体发生特异性反应,IFA鉴定出现特异性绿色荧光,表明成功表达了PCV3 Cap蛋白且具有反应原性,为深入开展PCV3抗体制备、新型疫苗研发奠定了基础。     

广西壮族自治区猪圆环病毒2型（PCV2）分子流行病学调查及遗传变异分析

[目的]了解猪圆环病毒2型（porcine circovirus type 2,PCV2）在广西壮族自治区的流行情况及遗传特征。[方法]采用PCR方法对广西壮族自治区不同地区送检的病料进行PCV2检测和全基因组序列扩增。应用BioEdit、Mega 7.0、RDP 5和SimPlot(ver 3.5.1)软件对获得的24株PCV2毒株全基因组序列进行核苷酸序列相似性、遗传变异和重组分析,并对Cap蛋白氨基酸序列变异位点进行分析。[结果]PCV2广西株基因组大小均为1 768 bp;核苷酸序列相似性分析显示,广西株与参考株PCV1～PCV4的相似性在44.7%～99.7%,与PCV3亲缘性最低;广西株为PCV2b和PCV2d型,PCV2d流行最为广泛;全基因组序列重组分析显示,部分广西株存在重组事件;与疫苗株AY686764-PCV2b和HM641752-PCV2b相比,PCV2广西株的Cap蛋白氨基酸序列共有21个位点发生变异。[结论]PCV2广西流行毒株以PCV2d型为主,部分毒株具有重组现象,部分位点发生独特的氨基酸变异,遗传进化趋势明显。研究结果为广西壮族自治区PCV2的流行病学...     

猪圆环病毒2型贵州株全基因组的克隆与序列分析

应用PCR方法对采自贵州长顺、清镇和仁怀地区疑似断奶仔猪多系统衰竭综合征的病料进行了猪圆环病毒2型(PCV2)全基因组扩增、克隆和测序分析。结果表明:所扩增克隆的3株PCV2中,GZ-QZ1(JQ809463)和GZ-RH1(JQ809464)2个PCV2毒株基因组全长为1 767 bp,GZ-CS1(JQ809462)株为1 768 bp;3株PCV2之间的核苷酸序列相似性介于94.5%⁹9.9%,与国内外参考毒株核苷酸序列相似性为93.6%99.9%,与国内外参考毒株核苷酸序列相似性为93.6%⁹9.9%;全基因组序列比对分析表明,GZ-QZ1和GZ-RH1两个毒株属于PCV2b,GZ-CS1株属于PCV2a。对3株病毒编码Cap蛋白的ORF2基因分析发现,GZ-QZ1和GZ-RH1毒株与GZ-CS1毒株相比在696位缺失了一个碱基A,导致移码突变,使得末端氨基酸序列变由L K P变为L N P R。     

猪圆环病毒2型乌鲁木齐分离株全基因序列遗传变异分析

为分析乌鲁木齐市猪圆环病毒2型(PCV2)遗传变异情况,对疑似感染PCV2组织样品的全基因组进行PCR扩增、克隆和测序,并进行序列比对与遗传进化分析。结果表明,测序的5株PCV2基因组3株全长为1 766 bp,2株全长为1 767 bp,5株PCV2核苷酸序列同源性在96.1%~99.5%之间,与Gen Bank国内外已发表的17株PCV2基因核苷酸序列同源性在94.5%~99.7%之间;遗传进化树显示,3株属于新出现的PCV2d亚型毒株,2株属于国内优势流行的PCV2b亚型毒株。     

福建省新发猪圆环病毒3型分子流行病学调查及其Cap基因分子特征

为了解2015―2017年福建省新发猪圆环病毒3型(PCV3)的流行现状、分子生物学特征和遗传演化规律,收集福建省不同地区186个猪场的267份疑似PCV3感染猪的组织病料进行分子流行病学调查,并对其Cap基因进行了遗传变异分析。结果显示,福建地区PCV3猪场总阳性率为30.11%,疑似样品总阳性率为21.72%,且呈逐年增高的趋势;17株PCV3福建分离株与其他17株国内外参考毒株Cap基因核苷酸序列及氨基酸序列同源性较高,分别为96.0%～100.0%和96.3%～100.0%,表明这些毒株可能有相同的进化来源;氨基酸多序列比对发现,Cap基因氨基酸序列最有特征性的是第168位(R→K)和173位(L→F)的氨基酸替换,该位点的突变可能是该地区流行的PCV3毒株的一个重要分子特征;同时,抗原性分析发现第173位(L→F)的突变还位于Cap蛋白的抗原表位区内。遗传进化树分析结果表明,17株PCV3福建分离株中有2株属于3a亚型,其余15株属于3b亚型,表明当前福建地区PCV3流行毒株主要为3b亚型。     

猪圆环病毒3型全基因克隆及遗传演化分析

辽宁地区某猪场发现疑似断奶仔猪多系统综合征(PMWS),经临床症状、病理变化和PCR检测,确诊为猪圆环病毒3型(PCV3)感染;根据Gen Bank中收录的PCV3基因序列,设计2对特异性引物,从患有PMWS的仔猪内脏组织中扩增PCV3全基因序列,克隆到p MD18-T载体中,经测序、拼接获得PCV3全长c DNA序列,利用DNAStar和DNAman生物软件对全基因组进行遗传变异分析。结果显示:PCV3毒株基因组全长2 000 bp,命名为CN/Liaoning-2017 (简称LN株)(GenBank登录号:MH177453. 1),基因组有3个开放阅读框(ORF),其中2个ORF编码的蛋白与圆环病毒的复制相关蛋白(Rep)和衣壳蛋白(Cap)同源。Cap基因大小为645 bp,编码214个氨基酸。PCV3国内株可分为3大分支(3a簇、3b簇与3c簇),LN株处于3a簇分支中,与湖北株(KY354039. 1)同源性最高,达到99. 7%; LN株与PCV3a簇代表株(PCV3-USMN2016,PCV3-US-MO2015)同源性在98. 8%～99. 2%之间,与PCV3b簇代表株(PCV3-US-SD2016)的同源性为98. 8%,与PCV3c簇代表株(PCV3-China-GD-2016)同源性为98. 7%。Cap蛋白氨基酸位点分析显示,LN株在第68位发生突变,与其他代表株都不相同。以上试验结果表明,成功从患有PMWS的仔猪体内克隆了PCV3全基因,并完成了序列分析。LN株是辽宁省首次发现的PCV3毒株,这些数据将为研究PCV3的遗传变异和流行病学特征提供分子生物学依据。