传染性造血器官坏死病病毒参考蛋白的研制

为规避活病毒作参考物质存在的生物安全风险,本研究利用毕赤酵母表达系统表达了传染性造血器官坏死病病毒(IHNV)的糖蛋白来制备参考蛋白,作为IHNV免疫学检测参考物质。本研究选用IHNV糖蛋白基因(IHNV-G)为目的基因,根据Gen Bank中IHNV全基因序列设计特异性引物,以IHNV-uk株病毒核酸为模板,通过RT-PCR获得糖蛋白基因片段,将其克隆至真核表达载体p PICZαA,转入毕赤酵母感受态细胞GS115中,使外源基因与酵母基因融合,通过1%甲醇诱导表达外源蛋白,SDS-PAGE分析显示获得可溶性表达蛋白,分子量大于70 ku。经Western Blot和ELISA分析,该表达产物可以被IHNV多抗特异性识别。0.1531 mg的重组蛋白与0.3125TCID50 IHNV在ELISA实验中反应原性相当,–20°C可稳定保存2个月,说明其在一定程度上可替代病毒作为参考物质。该研究为IHNV ELISA检测试剂盒的开发奠定基础。     

鲤春病毒血症病毒糖蛋白的截短表达及其免疫原性分析

为了揭示鲤春病毒血症病毒(spring viremia of carp virus,SVCV)糖蛋白编码基因的主要免疫原性决定区域,本研究对SVCV的糖蛋白基因进行截短表达,并用纯化的重组蛋白作为免疫原制备了兔抗血清以分析其免疫原性。通过SOSUI以及DNAStar 6.0软件对SVCV糖蛋白基因的跨膜区、亲水性以及抗原表位进行分析后,采用RT-PCR对该基因主要抗原决定区域编码片段进行扩增,并构建重组表达质粒p GEX-Gtr,对其进行诱导表达后获得截短的SVCV糖蛋白的重组蛋白。将表达的重组蛋白进行纯化复性后,作为免疫原制备兔抗血清,采用ELISA法检测其效价,采用免疫印迹以及间接免疫荧光技术检测该重组蛋白的免疫原性。研究结果显示,截短表达的糖蛋白编码基因长1317 bp,编码439个氨基酸(29~467),推测分子量为49.6 k D。利用该重组蛋白制备的兔抗血清,其与重组蛋白的反应效价为1∶64000,。免疫印迹及间接免疫荧光结果显示,该兔抗血清与SVCV-HN株能发生特异性反应,表明该重组蛋白与天然的病毒表面糖蛋白的免疫原性无差异。上述研究结果表明,截短表达的重组蛋白具有很好的免疫原性,可应用于免疫诊断技术研发与基因工程疫苗的研制。     

草鱼CD8α、CD207基因重组真核表达质粒的构建与表达分析

为进一步研究CD8α、CD207在草鱼树突状细胞(dendritic cells,DCs)中的功能,实验构建了草鱼CD8α、CD207基因重组真核表达质粒并在草鱼DCs中成功表达。采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术从草鱼DCs中获得CD8α、CD207开放阅读框序列(ORF),分别插入真核表达质粒pcDNA3.1,构建重组真核表达质粒pcDNA3.1-CD8α、pcDNA3.1-CD207;经测序鉴定正确后,采用脂质体法将重组真核表达质粒分别转染至草鱼树突状细胞,经细胞免疫荧光技术和蛋白免疫印迹(Western blot)法验证CD8α、CD207的表达。结果显示,在蛋白免疫印迹实验中CD8α、CD207蛋白可正常表达,且大小与预测结果一致。细胞免疫荧光结果显示,CD8α、CD207蛋白主要在草鱼DCs的细胞膜上表达。本研究成功构建pcDNA3.1-CD8α、pcDNA3.1-CD207重组真核表达质粒,为后续研究CD8α、CD207基因在DCs中的作用机制奠定了基础。     

鲤春病毒血症病毒糖蛋白基因在毕赤酵母中的分泌表达

根据Gen Bank中鲤春病毒血症病毒(SVCV)糖蛋白全基因序列设计特异性引物,以SVCV欧洲株病毒核酸为模板,通过RT-PCR方法获得欧洲株SVCV-G基因,克隆至p PICZαA,构建p PICZαASVCV1540表达质粒。以限制性内切酶Sac I线性化p PICZαASVCV1540后通过化学法转化毕赤酵母感受态细胞X33和GS115,添加1%甲醇进行诱导表达,SDS-PAGE电泳分析表达产物显示其分子质量为70 ku。Western Blot分析显示该蛋白可以被SVCV山羊多抗识别,表明目的蛋白具有反应原性。     

鳜弹状病毒糖蛋白在杆状病毒表达系统中的表达与鉴定

近年来,鳜弹状病毒引起的病害频发,该病毒传播快,致病性强,是引起鳜病害的主要病原之一。鳜弹状病毒基因组编码5个结构蛋白,其中糖蛋白G是病毒表面的主要抗原,为实现该抗原蛋白的大量表达,利用分子克隆技术将鳜弹状病毒糖蛋白G片段插入杆状病毒穿梭载体pFastBac1中转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞后,筛选阳性克隆获得重组转移载体pFastBac-G,再将其转化至大肠杆菌DH10Bac感受态细胞,经蓝白斑与抗性筛选后获取重组杆粒rBacmid-G,随后利用脂质体转染法将重组杆粒转染Sf9昆虫细胞制备重组杆状病毒。将获取到的P3代重组病毒感染Sf9昆虫细胞进行重组蛋白的SDS-PAGE检测,成功表达后利用镍离子亲和层析柱纯化目的蛋白,随后对重组蛋白进行Western blot鉴定,结果显示在大于50 ku处有一条特异性条带,而对照组无条带,表明制备的抗原能与抗体特异性结合。结果表明,鳜弹状病毒糖蛋白G在杆状病毒表达系统成功表达。本试验结果可为鳜弹状病毒糖蛋白G疫苗的研发和大规模生产提供技术支撑。     

传染性造血器官坏死病毒表面糖蛋白基因核酸疫苗的构建及对虹鳟血液生化指标的影响

为研究传染性造血器官坏死病毒(infectious hematopoietic necrosis virus, IHNV)表面糖蛋白(glycoprotein, G)基因核酸疫苗对虹鳟免疫保护效果及血液生化指标的影响,将IHNV G基因克隆至pMD19-T载体中,连接产物在DH5α中进行转化,获取重组质粒pMD19-TG后回收G基因片段。将鉴定正确的G基因片段利用Bam H I和Xho I酶切位点克隆在真核表达载体pVAX1上,构建核酸疫苗pVAX1-G。重组质粒pVAX1-G按照8μg/尾的剂量注射虹鳟设为pVAX1-G组,同时设8μg/尾空质粒组、PBS对照组和空白组,于免疫后21 d,以100倍半数组织培养感染剂量(tissue culture infective dose, TCID50)通过腹腔注射的方式进行攻毒实验,计算核酸疫苗相对保护率(relative percent survival, RPS),攻毒后收集免疫虹鳟血清进行血液指标检测。结果显示,攻毒后虹鳟血清中16项指标中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、总胆红素(TBIL)、总胆汁酸(TBA)、葡萄糖(GLU)、尿素(Urea)、肌酐(CREA)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和球蛋白(GLO)与正常虹鳟相比有显著变化,空载组11项指标较pVAX1-G组变化显著;攻毒后14 d pVAX1-G组累积死亡率为19%(19/100),而空载组和PBS对照组分别为62%(62/100)和85%(85/100)。pVAX1-G核酸疫苗对虹鳟免疫保护率为78%。病理学观察发现,免疫pVAX1-G组虹鳟的肝脏、脾脏、肾脏组织未见明显损伤。综上表明,pVAX1-G作为核酸疫苗有助于减轻IHNV对虹鳟的损伤,对IHNV有较好的免疫保护效果。     

大鲵虹彩病毒MCP蛋白在杆状病毒表达系统中的表达与纯化

为研制基于杆状病毒表达系统的大鲵虹彩病毒(Chinese giant salamander iridovirus,CGSIV)新型亚单位疫苗,将CGSIV主要衣壳蛋白(major capsid protein,MCP)基因克隆至杆状病毒穿梭载体p Fast Bac1质粒中,构建了重组质粒p Fast Bac-MCP。转化E.coli DH10Bac感受态细胞,经PCR筛选和测序获得了阳性重组杆粒r Bacmid-MCP,在昆虫细胞转染试剂介导下将该重组杆粒转染Sf9细胞,获得重组杆状病毒。重组杆状病毒感染的Sf9昆虫细胞,经超薄切片电镜观察,可见大量重组杆状病毒存在于细胞中。按不同感染复数(MOI=2、5、10)将重组杆状病毒感染Sf9细胞进行CGSIV MCP的表达。SDS-PAGE检测结果表明,在MOI=10时,目的蛋白的表达量最高;间接免疫荧光观察结果显示,目的蛋白在感染细胞中得到表达,且分布在细胞表面。以抗CGSIV MCP单抗为抗体制备的免疫磁珠纯化目的蛋白并利用兔抗CGSIV MCP多抗血清检测目的蛋白的生物学活性。SDS-PAGE和Western blot结果显示,纯化的目的蛋白纯度很高,而且具有抗原活性,能够被兔抗大鲵虹彩病毒MCP多抗血清识别。利用杆状病毒表达系统成功进行了CGSIV MCP的表达,并应用免疫磁珠法进行了目的蛋白的纯化,为CGSIV新型亚单位疫苗的研制奠定了基础。     

MiR-130c-5p靶向乌鳢水泡病毒g基因抑制病毒增殖

MicroRNA(miRNA)是一类内源性的非编码RNA,参与调节病毒复制、细胞增殖或凋亡以及肿瘤发生等生物反应。本研究探讨了miR-130c-5p在乌鳢水泡病毒(snakehead vesiculovirus, SHVV)感染中潜在靶基因g的靶向关系以及对病毒复制的影响。本研究以斑点叉尾鮰卵巢(Channel catfish ovary, CCO)为实验材料,通过qRT-PCR和Western blot测定SHVV不同感染时间和感染剂量条件下,病毒基因水平和蛋白水平以及miR-130c-5p变化情况。此外,将SHVV的g基因上miR-130c-5p对应的靶序列克隆到质粒pmirGLO,构建质粒pmirGLO-G用于双荧光素酶报告实验进行靶基因验证。结果显示,随着SHVV感染时间及剂量的不断增加,miR-130c-5p和g基因的表达水平都显著上调。进一步实验证明,miR-130c-5p类似物和pmirGLO-G质粒共转染可显著抑制荧光素酶活性强度,而转染miR-130c-5p抑制剂则明显上调了pmirGLO-G报告载体的荧光信号。此外,miR-130c-5p的过表达显著降低了病毒G基因的mRNA及蛋白表达,而抑制miR-130c-5p的表达则上调了g基因的mRNA及蛋白的表达水平。研究结果表明,miR-130c-5p通过靶向SHVV的g基因,引起G蛋白的降解,从而抑制SHVV的增殖。本研究结果为理解microRNA调控SHVV的致病机制提供了重要基础,为抗SHVV疫苗等药物的研发提供了理论支持。     

牙鲆SRF基因的克隆及真核表达载体的构建

采用RACE-PCR技术,从牙鲆(Paralichthys olivaceus)组织中克隆了血清应答因子(SRF)基因全长序列,该序列全长2 477 bp,开放阅读框1 503 bp,编码500个氨基酸。通过氨基酸同源序列比对,牙鲆SRF与其它物种的同源性较高,在氨基酸序列的N端具有NLS结构域和高度保守的MADS结构域。用PCR方法扩增SRF基因的编码区片段,克隆到p EGFP-N1载体中,构建真核表达载体p EGFP-N1-SRF,将重组质粒转染牙鲆胚胎细胞,在荧光显微镜下观察转染细胞有绿色荧光蛋白表达。荧光定量PCR和Western blot实验进一步证实,SRF在转染细胞中高表达。说明真核表达载体p EGFP-N1-SRF构建成功,为进一步研究SRF在牙鲆变态发育中的作用奠定了实验基础。     

鲤春病毒血症病毒糖蛋白基因的克隆及其在毕赤酵母中的初步表达

根据SVCV糖蛋白基因序列设计引物,在5’引物和3’引物中分别引入酶切位点。以病毒核酸为模板用RT-PCR方法扩增该段糖蛋白基因,将所得的基因片段(517和521)克隆至穿梭载体pGAPZαA/B之GAP启动子下游位点,构建含α信号肽的重组表达载体。获得的重组质粒pGAPZαA-517和pGAPZαB-521经线性化后,电击法转化毕赤酵母SMD1168菌株,构建分泌型表达SVCV糖蛋白的重组酵母菌株。酵母菌落PCR法检测表明,已成功构建分泌表达SVCV糖蛋白的酵母基因工程菌株,斑点印迹法进一步分析表明有目的蛋白的成功表达。     

对虾白斑综合征病毒VP28酵母表面展示

以pYD1为载体,制备以酒精酵母为载体的基因工程免疫制剂。参照GenBank中对虾白斑综合征病毒VP28基因序列设计引物,PCR扩增得到预期长度的产物,双酶切插入用于酒精酵母表面展示的穿梭质粒载体pYD1,转化大肠杆菌TOP10,提取阳性质粒转化酒精酵母菌株EBY100,诱导表达后,用免疫荧光检测外源蛋白的表达。结果获得VP28酵母表面展示菌,测得最佳诱导时间为36～48h。以此展示酵母活细胞分设两个浓度组,腹腔注射螯虾,检测其毒性。结果表明,此重组酵母对螯虾是安全的,该研究为下一步对虾用活载体免疫制剂效果的研究奠定了基础。     

传染性造血器官坏死病毒微型基因组表达干扰素对病毒的抑制效应

为构建传染性造血器官坏死病毒(IHNV HLJ-09)微型基因组并表达虹鳟IFN,采用RT-PCR扩增IHNV HLJ-09株的N、P、L、G和NV蛋白基因并亚克隆入真核表达载体pCI中,构建辅助质粒pCI-N、pCI-P、pCI-L、pCI-G和pCI-NV;将扩增获得的IHNV基因组两末端序列、增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因、虹鳟I型干扰素(IFN)基因克隆到真核表达载体pCI中构建出表达EGFP的IHNV微型基因组pCI-LFGT和表达IFN的IHNV微型基因组pCI-LFIT;将pCI-LFIT质粒转染已接种IHNV HLJ-09毒株的EPC细胞,实时荧光定量PCR法测定细胞中IHNV G基因RNA。结果显示:构建的微型基因组不论与辅助病毒还是与5个辅助质粒共转染,外源基因均能正确表达;pCI-LFIT质粒转染已接种病毒的EPC细胞组与对照组相比其中的病毒核酸显著减少。     

传染性造血器官坏死病核酸疫苗的构建及其在虹鳟接种部位的消长规律

本研究将传染性造血器官坏死病病毒(infectious hematopoietic necrosis virus,IHNV)分离株SD-12糖蛋白(glycoprotein,G)基因克隆进商业化载体pc DNA3.1(+),构建了IHNV G的表达载体,即传染性造血器官坏死病(infectious hematopoietic necrosis,IHN)核酸疫苗,命名为p IHNsd-G。采用背鳍基部肌肉注射的方式,以2μg/尾的剂量免疫虹鳟(Oncorhynchus mykiss)鱼苗(5.0±0.5)g。于免疫后第4天及第7天,利用real-time PCR技术检测免疫虹鳟头肾及接种部位肌肉组织Mx-1基因表达情况;于免疫后第21天,以100倍半数组织培养感染剂量(tissue culture infective dose,TCID50)采取腹腔注射的方式进行攻毒实验,计算核酸疫苗相对保护率(relative percent survival,RPS);于免疫后第60天及150天检测免疫虹鳟血清IHNV中和抗体效价;最后,以p IHNsd-G的启动子序列和氨苄青霉素抗性基因序列为目标基因,利用PCR方法监测p IHNsd-G在免疫虹鳟接种部位的动态分布情况。结果显示:Mx-1基因在头肾和接种部位肌肉中均显著上调表达,并且在接种部位肌肉组织中明显高于同一时间点的头肾组织;攻毒实验中p IHNsd-G对虹鳟的相对保护率高达94.4%;而在免疫后第60天,所有免疫虹鳟血清中均存在中和抗体,其最高效价高达320,在免疫后第150天,最高抗体效价为80,自此,说明已成功获得有效的IHN核酸疫苗。p IHNsd-G在虹鳟接种部位的PCR监测结果显示:在免疫后的第1天即可在注射部位的肌肉中检测到全部p IHNsd-G目标片段,在第84天时已经无法从注射部位肌肉中扩增出全长氨苄青霉素抗性基因,而所有目标基因在第150天时均消失不见。本研究在成功构建IHN核酸疫苗并系统地验证了其有效性的基础上,开展了该疫苗在接种部位的动态分析研究,为IHN核酸疫苗的研发和安全性评价研究提供了基础数据。     

大口黑鲈hepcidin真核表达载体构建及表达的初步研究

将大口黑鲈(Micropterus salmoides)抗菌肽hepcidin cDNA定向插入真核表达载体pPICZαA,通过SacI酶切线性化重组表达质粒pPICZαA-hepcidin,电转化毕赤酵母P.pastoris GS115,PCR扩增筛选,甲醇诱导表达等进行了hepcidin真核表达工程菌株的构建及诱导表达。结果显示:hepcidin cDNA成功插入表达载体pPICZαA,并整合到酵母基因组中;经甲醇诱导,RT-PCR检测显示hepcidin cDNA在酵母细胞中成功转录。     

Oral DNA vaccination of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), against infectious haematopoietic necrosis virus using PLGA [Poly(D,L-Lactic-Co-Glycolic Acid)] nanoparticles

A DNA vaccine against infectious haematopoietic necrosis virus (IHNV) is effective at protecting rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, against disease, but intramuscular injection is required and makes the vaccine impractical for use in the freshwater rainbow trout farming industry. Poly (D,L-lactic-co-glycolic acid) (PLGA) is a U.S. Food and Drug Administration (FDA) approved polymer that can be used to deliver DNA vaccines. We evaluated the in vivo absorption of PLGA nanoparticles containing coumarin-6 when added to a fish food pellet. We demonstrated that rainbow trout will eat PLGA nanoparticle coated feed and that these nanoparticles can be detected in the epithelial cells of the lower intestine within 96 h after feeding. We also detected low levels of gene expression and anti-IHNV neutralizing antibodies when fish were fed or intubated with PLGA nanoparticles containing IHNV G gene plasmid. A virus challenge evaluation suggested a slight increase in survival at 6 weeks post-vaccination in fish that received a high dose of the oral vaccine, but there was no difference when additional fish were challenged at 10 weeks post-vaccination. The results of this study suggest that it is possible to induce an immune response using an orally delivered DNA vaccine, but the current system needs improvement.     

无乳链球菌LIP蛋白的截短表达及免疫保护性研究

为评价罗非鱼源无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)BX2012株脂蛋白(lipoprotein)的免疫原性及其对奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)和大菱鲆(Scophthalmus maximus)的保护效果,以无乳链球菌脂蛋白基因序列(GenBank序列号:CP000114.1,SAK_0321)的B细胞线性抗原表位区设计特异性引物进行扩增,构建重组表达载体,将截短表达的脂蛋白制备成亚单位疫苗,同时制备灭活疫苗进行免疫比对。结果显示:重组表达载体p ET-32a-LIP342在BL21(DE3)中获得了良好的可溶性表达,分子质量约为30 kDa,纯化使LIP342纯度由41.75%提至87.23%;Western blotting分析显示,LIP342可被兔抗无乳链球菌高免血清特异性识别;LIP342在目前已知不同种属来源或不同血清型的无乳链球菌分离株中同源性为90.35%~100%,在罗非鱼源分离株中同源性为100%;无乳链球菌LIP342蛋白和灭活疫苗均可显著提升奥利亚罗非鱼和大菱鲆血清抗体水平,而LIP342诱导的血清抗体水平均显著高于灭活疫苗;经0.1 mL 1×10~9cfu/mL的无乳链球菌攻毒后,LIP342蛋白和灭活疫苗对供试鱼的累积存活率均显著高于PBS对照组。结果表明,高度保守的LIP342具有较好的免疫原性,可作为无乳链球菌亚单位疫苗候选因子。