布鲁菌IF3蛋白的原核表达及鉴定

布鲁菌病是由细胞内寄生的革兰氏阴性小杆菌布鲁菌引起的一种人兽共患病,以发热、流产为主要症状,严重威胁着人畜健康.以布鲁菌M16基因组DNA为模板,采用PCR技术扩增出537 bp的布鲁菌IF3蛋白编码基因,并克隆至原核表达载体pET32a( ),成功构建了pET32a-IF3重组质粒,经IPTG诱导,证实目的蛋白以可溶性形式高效表达,利用离子交换层析纯化重组蛋白,纯度可达95%,免疫印迹显示,表达的重组蛋白具有良好的抗原性,为布鲁菌病的诊断和新型疫苗研究奠定了基础.     

羊布鲁菌外膜蛋白Bp-26基因的克隆及其原核表达

应用PCR扩增羊布鲁菌M5-90株基因组DNA,得到大小为753 bp的Bp-26基因,将其克隆入pMD20-T载体上,测序正确后,构建重组质粒pET-28a-Bp-26,转化到大肠埃希菌BL21 (DE3)中,经IPTG诱导其表达,用Western blot鉴定蛋白.结果表明,成功构建了pET-28a-Bp-26原核表达载体,并在E.coliBL21中表达Bp-26基因,为开展羊布鲁菌Bp-26目的蛋白的抗原性分析和功能研究奠定了基础.     

布鲁菌外膜蛋白Omp22基因的原核表达与生物信息学分析

克隆布鲁菌Omp22基因,原核表达后进行生物学信息分析。根据GenBank中羊种布鲁菌M5-90株基因组PCR扩增出639bp的目的基因片段,构建克隆重组质粒pMD-20T-Omp22,转化入E.coli DH5α。测序正确后构建表达重组质粒pET-28a-Omp22,转化入E.coli BL21(DE3)。IPTG诱导表达,Western blot鉴定诱导融合蛋白。结果表明,成功克隆Omp22基因,构建pET-28a-Omp22原核表达载体,在E.coli BL21(DE3)中表达Omp22基因。DNA Man和BIOEDIT软件生物性息学分析Omp22融合蛋白二级结构中α-螺旋占22.17%;伸展链占19.81%;β-折叠占2.83%;无规卷曲占55.19%。说明该蛋白具有较高亲水性。     

布鲁菌外膜蛋白Omp31原核表达及抗原性分析

克隆羊布鲁菌的外膜蛋白Omp31基因,在大肠埃希菌中表达、纯化,并对Omp31蛋白的抗原性进行分析。以羊布鲁菌的染色体DNA为模板,扩增Omp31基因,双酶切后克隆至pET32a上,在大肠埃希菌ER2566(DE3)中诱导表达,组氨酸结合树脂柱纯化,Western blot鉴定Omp31蛋白的抗原性。将Omp31克隆至载体pET32a,提取的重组质粒经PCR鉴定、双酶切鉴定和测序分析确定目的基因成功插入到了克隆载体中。将重组质粒转化于大肠埃希菌ER2566(DE3)中表达获得HIS融合蛋白,SDS-PAGE分析证明,表达产物为43 ku的融合蛋白。Western blot结果表明,表达的蛋白具有与布鲁菌外膜蛋白相同的抗原性。     

布鲁菌Rev.1株eryA基因的原核表达及间接ELISA方法的建立

通过对布鲁菌优势抗原eryA基因进行原核表达,在获得目的蛋白的基础上建立以该蛋白为包被抗原的间接ELISA方法。构建原核表达载体pET-30a-eryA,并将其转入大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG诱导表达,镍柱亲和纯化eryA重组蛋白,SDS-PAGE 鉴定纯化蛋白,Western-Blotting检测反应原性后建立间接ELISA方法。反应条件优化后,抗原包被浓度为0.312 5 μg/mL,37 ℃包被2 h;封闭液为5%猪源明胶,37 ℃作用2 h;血清稀释度为1∶100,37 ℃作用1 h;酶标抗体稀释度为1∶8 000,37 ℃作用45 min。血清稀释度为1∶1 600时,仍然检测为阳性,证明建立的间接ELISA方法灵敏性良好;其他菌种及病毒经过特异性检测,均为阴性,证明建立的间接ELISA方法特异性良好;通过重复性检测,批间及批内变异系数均小于10%,证明建立的间接ELISA方法重复性良好。检测临床血清样品,建立的方法与试管凝集试验总符合率为95.7%,证明该方法可初步应用于临床诊断。     

羊布鲁菌陕西分离株OMP19基因的克隆、序列分析及原核表达

对羊布鲁菌(Brucella)陕西分离株OMP19基因进行克隆、序列分析及原核表达。利用GenBank中收录的布鲁菌(KT229642.1)OMP19基因序列,设计合成引物,应用PCR技术扩增OMP19基因,并将OMP19基因连接到原核表达载体pET-28a中,构建重组质粒pET28a-OMP19,转化到BL21感受态细胞进行诱导表达,通过SDS-PAGE和Western blot法分析。结果克隆了羊布鲁菌陕西分离株OMP19全基因序列,核苷酸序列分析表明,陕西分离株OMP19基因与国内外已报道的羊布鲁菌核苷酸同源性超过98%,氨基酸同源性超过98%。OMP19重组菌经诱导表达约为19ku的重组蛋白,该蛋白能与本实验室鉴定保存的阳性血清特异性结合,反应原性良好。为羊布鲁菌陕西分离株分子生物学特性研究提供资料,为进一步进行基因工程疫苗研制及ELISA试剂盒抗体检测提供了基础。     

布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统蛋白BMEI1069基因的原核表达与分析

为构建布鲁氏菌分泌蛋白BMEI1069基因的原核表达载体,进行分析,分析该蛋白对胚胎滋养层细胞(HPT-8)细胞因子表达量的影响,本研究从羊种布鲁氏菌(B.melitensis)标准株16M的基因组中克隆BMEI1069基因片段,亚克隆到pMD19-T载体中并测序,构建表达重组质粒pET-28a-BMEI1069.转染大肠杆菌BL21 (DE3)进行诱导表达,采用Western-Blot方法检测其免疫学特性,用纯化的重组蛋白感染细胞,并检测细胞因子含量.结果表明,获得了pET-28a-BMEI1069原核表达载体,在大肠杆菌中表达了BMEI1069蛋白,经过SDS-PAGE检测,重组蛋白的分子量大约是58 kDa,western blotting检测显示具有免疫特性,细胞加入BMEI1069重组蛋白后细胞因子IL-1、IL-10和TNF-α的表达均高于PBS对照组,差异显著(P＜0.05).本试验成功表达了布鲁氏菌分泌蛋白BMEI1069,证实其有一定的免疫特性,并且重组蛋白可以影响细胞因子的表达.这将为研究分泌蛋白在免疫逃逸和维持持续性感染的机制方面奠定基础.     

布鲁菌BAB基因的原核表达及间接ELISA检测方法的建立

本研究以布鲁菌Rev.1株基因组为模板,扩增BAB基因序列,将其克隆至原核表达载体pET-30a（+）,获得重组质粒pET-30a-BAB,对重组质粒进行原核表达,经Western blotting检测后,利用表达产物构建检测布鲁菌病的间接ELISA方法。结果表明,本试验成功克隆并表达了BAB基因,纯化表达产物经SDS-PAGE分析显示,本研究获得较纯的重组BAB蛋白;Western blotting试验表明,表达蛋白可与布鲁菌羊阳性血清发生特异性反应,具有良好的反应原性;以重组BAB蛋白作为包被抗原,建立并优化了检测BAB抗体的间接ELISA方法。确定最佳包被条件：BAB蛋白包被量0.25 μg/mL,血清稀释度为1：400;封闭液为3%猪源明胶;二抗稀释度为1：6 000;显色时间为10 min。应用建立方法对临床40份羊血清进行检测,计算得出临界值为0.607。即当待检血清的P/N ≥ 1.5,且D_{450 nm} ≥ 0.607时,判定为阳性,当D_{450 nm} ≤ 0.561时,判定为阴性,当0.607 < D_{450 nm} < 0.561时,判定为疑似值,需要进行复检。与虎红平板试验和试管凝集试验比较,阳性符合率为100%,阴性符合率为71.88%,总符合率为77.5%。     

布鲁菌VirB12基因的分泌表达及鉴定

为获得高纯度易纯化的布鲁菌VirB12蛋白,根据GenBank中的VirB12的基因序列设计引物并进行扩增,将其连接pBIC质粒后转化到短小芽孢杆菌中,得到了VirB12蛋白的分泌型表达菌株。诱导后对其进行了PAGE和Western Blotting鉴定。结果表明,成功构建了VirB12的分泌表达菌株,诱导后在培养上清中大量表达,蛋白含量高达80%,其能与布鲁菌标准阳性血清、6×His单克隆抗体发生反应,与A19-ΔVirB12菌株免疫血清不发生反应,有望用来作为抗原建立区分野毒感染血清和A19-ΔVirB12免疫血清的检测方法,更好地进行布病的防控。     

布鲁菌bp26基因的表达与bp26-间接ELISA抗体检测试剂盒的研制

为了研制布鲁菌bp26-间接ELISA抗体检测试剂盒,将布鲁菌bp26基因克隆至原核表达载体pET-32a(+),重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,以纯化后的重组蛋白bp26包被酶标板,优化ELISA反应条件,组装试剂盒。SDS-PAGE和Western blotting分析结果表明,重组蛋白分子质量约为41 ku,经IPTG诱导后高效表达,且具有良好的免疫原性;优化试验确定重组抗原最佳包被浓度为3.6 μg/mL,血清样本的阳性临界值为0.370;特异性试验结果表明,重组蛋白与牛结核菌、副猪嗜血杆菌、链球菌等多种病原体的阳性血清均无交叉反应;敏感性试验结果表明,血清稀释至1:12800时,仍检测为阳性;该试剂盒的批内、批间变异系数均小于10%;用该试剂盒检测241份临床牛血清样本,并与试管凝集试验(SAT)检测结果比较,两者符合率为97.1%。原核表达的布鲁菌bp26具有良好的免疫原性,研制的布鲁菌bp26-间接ELISA抗体检测试剂盒敏感性、特异性和重复性较好,可为布鲁菌基因缺失标记疫苗的应用提供配套的血清学诊断方法。     

轮状病毒VP4基因的原核表达、蛋白纯化及动物免疫试验

在大肠埃希菌中表达并纯化了轮状病毒SA11株的外壳蛋白VP4,并测定了该纯化产物免疫豚鼠后的中和抗体滴度。结果表明,轮状病毒VP4主要以包涵体的形式存在,利用阴离子交换层析纯化后,VP4纯度为80%,与弗氏佐剂混合接种豚鼠后,所产生的中和抗体效价为1∶500。     

羊种布鲁氏菌Wzt基因的克隆及原核表达

为进一步研究Wzt蛋白在光滑型脂多糖合成路径中的作用,本试验利用PCR技术,以羊种布鲁氏菌16 M株基因组为模板,扩增出大小为759 bp的Wzt基因片段,将其连入pMD20-T载体,测序正确后构建重组质粒pET-28a-Wzt,转化E.coli BL21(DE3)工程菌,IPTG诱导其表达,最后用Western blotting鉴定蛋白。结果显示,扩增出的Wzt基因片段大小为759 bp,与GenBank中登录的羊种布鲁氏菌16 M株Wzt基因序列(登录号:AF047478.1)同源性为99.87%,证明成功克隆了Wzt基因,同时成功构建了pET-28a-Wzt原核表达载体,并在E.coli BL21(DE3)工程菌中表达了Wzt蛋白,诱导得到的融合蛋白大小约为30 ku,位于25～35 ku之间,与目的蛋白大小一致,结果表明成功表达了目的基因。     

羊种布鲁氏菌Omp10基因的克隆及原核表达

根据GenBank公布的羊布鲁氏菌(B.melitensis) M5-90株外膜蛋白(outer membrane protein,Omp)基因序列,设计1对引物,以其全基因组为模板,采用PCR技术对其进行扩增,得到381 bp的目的片段,连接入pMD20-T载体,转化E.coli DH5α感受态细胞;测序正确后,构建pET-28a-Omp10原核表达质粒,再将该质粒转化入E.coli BL21(DE3), IPTG诱导表达融合蛋白His-Omp10,用SDS-PAGE和Western blotting进行分析.结果表明, 成功构建了含Omp10基因的原核表达载体,并在E.coli BL21(DE3)中表达了Omp10基因,诱导得到的融合蛋白经鉴定与目的蛋白大小一致,证明Omp10得到成功表达.该试验为布鲁氏菌病的进一步研究奠定基础.     

Cloning,Prokaryotic Expression and Bioinformatics Analysis of LpxB Gene of Brucella melitensis

The study was aimed to clone and express LpxB gene,and perform the bioinformatics analysis of protein.The genomic DNA of Brucella melitensis M5-90 was used as template.According to the genome sequence of M5-90 on GenBank,a pair of primers was designed.LpxB gene,which was 1 188 bp,was amplified by PCR,and was ligated into pMD20-T vector.The constructed recombinant plasmid pMD20-T-LpxB was transformed into E.coli DH5α.The recombinant plasmid was confirmed by endonuclease digestion and sequencing.The coding region of LpxB from pMD20-T was digested by BamHⅠ and XhoⅠ.Then,the fragment was inserted into prokaryotic expression vector pET-28a,and the positive plasmid was named pET-28a-LpxB.The pET-28a-LpxB was transformed into E.coli BL21 (DE3).The expressed protein was identified by SDS-PAGE and Western blotting.DNAMAN and BioEdit softwares were used to analyze the sequence of amino acids encoded LpxB gene.The results showed that the CDS of LpxB was successfully cloned and expressed.The secondary structure of LpxB protein consisted structure α -helix,extended strand,β-turn and random coil which accounted for 52.41％,14.94％,8.10％ and 24.55％,respectively.     

羊种布鲁氏菌LpxB基因的克隆、原核表达及其蛋白的生物信息学分析

试验旨在克隆羊种布鲁氏菌LpxB基因并进行原核表达和蛋白的生物信息学分析。以布鲁氏菌M5-90株基因组为模板,参照GenBank中M5-90株基因组DNA序列,用DNAMAN软件设计1对引物,通过聚合酶链式反应（PCR）扩增得到大小为1 188 bp的LpxB基因,将其连接入pMD20-T载体上,构建pMD20-T-LpxB重组质粒,将其转化到E.coli DH5α感受态细胞中,经BamH Ⅰ和 Xho Ⅰ双酶切鉴定正确后扩大培养。将BamH Ⅰ和 Xho Ⅰ双酶切获得的LpxB片段连接入pET-28a,构建重组质粒pET-28a-LpxB,转化到E.coli BL21（DE3）中,双酶切鉴定正确后扩大培养。经IPTG诱导其表达,用SDS-PAGE和Western blotting对蛋白进行鉴定。运用DNAMAN、BioEdit等软件对LpxB基因编码的氨基酸序列进行分析。结果表明,本研究成功克隆了LpxB基因并进行了蛋白表达,在LpxB蛋白二级结构中,α-螺旋、伸展链、β-折叠和无规卷曲分别占52.41%、14.94%、8.10%和24.55%。     

Cloning,Prokaryotic Expression and Bioinformation Analysis of dhbC Gene of Brucella melitensis

This study was aimed to clone and express dhbC gene of Brucella melitensis, and analyze the bioinformatics of its expressed protein. A pair of primers were designed by referring to dhbC gene sequence information of Brucella melitensis M5-90 strain in GenBank, and the dhbC gene fragment was amplified by PCR method. The obtained dhbC gene was ligated into pMD20-T vector to construct pMD20-T-dhbC recombinant plasmid and transformed into E.coli DH5α competent cells. The plasmid was identified by restriction enzyme digestion. The recombinant plasmid pET28a-dhbC was constructed and transformed into E.coli BL21 (DE3) competent cells. The expression was induced by IPTG. The expressed product was analyzed by SDS-PAGE and Western blotting. Bioinformatics analysis of the amino acid sequence encoded by dhbC gene was carried out using bioinformatics software DNAMAN and related online sites ProtParam, SOPMA and Protscale. The results showed that dhbC gene was cloned with the length of 1 093 bp, and protein expression was expressed. The expressed fusion protein was about 47 ku, and was mainly in the form of inclusion body. The molecular weight of the dhbC protein was C₁₈₆₆H₂₉₆₈N₅₄₄O₅₆₂S₁₅, the molecular mass was 42 496.3 u, the theoretical isoelectric point (pI) was 5.81, the extinction coefficient was 33 835, the instability coefficient was 36.76, the hydrophobic index was 86.19, the total average hydrophobicity (GRAVY) was -0.215. The half-life of reticulocytes in mammals was predicted to be 30 h, and the secondary structure was dominated by α-helix (41.94%) and random coil (31.46%).     

羊种布鲁氏菌dhbC基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对羊种布鲁氏菌dhbC基因进行克隆及原核表达,并对其表达蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中布鲁氏菌M5-90株dhbC基因序列信息设计1对引物,通过PCR反应扩增获得dhbC基因片段。将得到的dhbC基因连接到pMD20-T载体,构建pMD20-T-dhbC重组质粒并转化大肠杆菌（E.coli） DH5α感受态细胞,提取质粒进行酶切鉴定。鉴定正确后构建pET28a-dhbC重组质粒,转化E.coli BL21（DE3）感受态细胞。经IPTG诱导表达,表达产物用SDS-PAGE和Western blotting进行分析。运用生物信息学软件DNAMAN及相关在线网站ProtParam、SOPMA及Protscale对dhbC基因编码的氨基酸序列进行生物信息学分析。结果表明,试验成功克隆了大小约为1 093 bp的dhbC基因并进行了蛋白表达,表达的融合蛋白大小约为47 ku,且主要以包涵体形式存在。dhbC蛋白的分子式为C₁₈₆₆H₂₉₆₈N₅₄₄O₅₆₂S₁₅,分子质量为42 496.3 u,理论等电点（pI）为5.81,消光系数为33 835,不稳定系数为36.76,疏水指数为86.19,总平均疏水性（GRAVY）为-0.215。预测在哺乳动物网织红细胞的半衰期为30 h,其二级结构以α-螺旋（41.94%）和无规则卷曲（31.46%）为主。     

布鲁氏菌P39基因的克隆、原核表达及其糖基化修饰

为探究糖基化修饰对布鲁氏菌P39蛋白免疫原性的影响,本试验对布鲁氏菌P39蛋白进行了表达和纯化,并对表达的蛋白进行了甘露六糖修饰。参照GenBank公布的布鲁氏菌P39基因序列设计引物,从布鲁氏菌16M基因组中克隆P39基因片段并连接至pMD19-T载体,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,提取阳性菌株质粒进行酶切等鉴定,鉴定正确后构建重组质粒pGEX-6P-1-P39,对重组蛋白进行诱异表达与条件优化。利用SDS-PAGE和Western blotting对诱导表达的目的蛋白进行分析,将鉴定正确的蛋白经GST亲和层析柱纯化。通过EDC/NHS法对纯化的P39蛋白进行甘露六糖修饰,研究甘露六糖修饰后目的蛋白对巨噬细胞吞噬的影响。结果显示,本试验成功克隆了片段大小为1 206 bp的目的基因,构建了pGEX-6P-1-P39原核表达载体,在大肠杆菌中成功表达了P39蛋白,该蛋白主要以可溶性形式存在。Western blotting结果显示,在约65 ku处有特异性条带。纯化后获得目的蛋白大小为43 ku,成功对目的蛋白P39进行了糖基化修饰,得到修饰产物与蛋白的摩尔比为2.3∶1。此外,糖基化修饰可显著提前蛋白激活小鼠巨噬细胞的吞噬作用时间。本试验结果可为研究甘露六糖修饰影响P39蛋白免疫原性的机制提供参考。