猪口蹄疫病毒受体β8亚基的基因克隆与分子特征

口蹄疫病毒利用整联蛋白作为病毒受体进入宿主细胞。本试验在国际上首次从口蹄疫病毒感染猪的舌皮组织中克隆到了β8亚基基因,并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行了比较分析。猪β8亚基基因的编码区含有2 304个核苷酸,编码767个氨基酸,其中信号肽由42个氨基酸组成,胞外域由637个氨基酸组成,含有7个潜在的糖基化位点(NXT/NXS)和49个半胱氨酸残基,跨膜区由30个氨基酸组成,胞浆域由58个氨基酸组成,猪β8基因与牛、人、犬、猕猴、家鼠和挪威大鼠的β8基因核苷酸序列同源性分别为94.3%、91.4%、91.7%、91.4%、83.5%、83.5%,推导的氨基酸序列同源性分别为95.0%、91.8%、92.8%、91.5%、84.0%、84.8%。猪与牛β8亚基同源性最高。猪β8亚基存在复杂多变的二级结构,其中1-42、680-709位氨基酸区段疏水性较强,形成表面蛋白结构的可能性较小,分别是该亚基的信号肽和跨膜区。本试验为进一步深入研究β8亚基在口蹄疫感染过程中所扮演的角色奠定了基础。     

牛口蹄疫病毒受体β6亚基的基因克隆和分子特征

从口蹄疫病毒（Foot-and-mouth disease virus,FMDV）感染康复牛的舌皮组织中克隆到了β6亚基基因并对其核苷酸序列和推导的氨基酸进行了比较分析。牛β6基因的编码区含有2367个核苷酸,编码788个氨基酸残基,其中信号肽由26个氨基酸组成（1～26aa）;胞外域由681个氨基酸组成,含有10个潜在的糖基化位点（NXT/NXS）和51个半胱氨酸（Cys）残基;跨膜区由29个氨基酸组成（708～736aa）;胞浆域由52个氨基酸组成,含有1个NPLY核心基序,该基因在GenBank中的登录号为DQ867017。牛β6基因与羊、猪、人、小鼠、挪威大鼠β6基因的核苷酸序列同源性分别为97.0%、91.6%、88.6%、82.5%和82.7%,推导的氨基酸序列同源性分别为97.1%、93.7%、93.0%、89.2%和89.2%。口蹄疫病毒自然宿主（牛、羊、猪）的β6亲缘关系较近,提示β6亚基可能与口蹄疫病毒的宿主范围有关。     

牛口蹄疫病毒受体通用亚基αv的基因克隆及分子特征

研究发现，4种整联蛋白αvβ1、αvβ3、αvβ6、αvβ8能够介导口蹄疫病毒感染自然宿主，其中αv是4种受体的共用亚基。本试验对牛口蹄疫病毒受体通用亚基αv基因进行了克隆测序并对其编码蛋白的二级结构进行了预测。结果显示，牛αv亚基基因的编码区含有3147个核苷酸，编码1048个氨基酸，其中信号肽由30个氨基酸组成，胞外域由957个氨基酸组成，跨膜区由29个氨基酸组成，胞浆域由32个氨基酸组成；在890和891位氨基酸之间有1个蛋白酶裂解位点（KR-D）；胞外域含有13个潜在的糖基化位点（NXT／NXS）、2个Ca^2＋结合位点[DX（D／N）XDGXXD]、18个半胱氨酸残基。该基因在GenBank中的登录号为DQ871215。牛αv基因与猕猴、家鼠、犬、人、鸡的αv基因的核苷酸序列同源性分别为91．0％、85．7％、90．1％、91．2％、73．1％，推导的氨基酸序列同源性分别为94．7％、91．6％、96．3％、95．0％、81．6％。牛αv亚基存在复杂多变的二级结构，这是其具有多种生物学功能的分子基础，其中1-30位、988-1017位氨基酸区段疏水性较强，形成表面蛋白结构的可能性较差，分别是该亚基的信号肽和跨膜区。本试验为进一步深入研究口蹄疫病毒与宿主细胞的相互关系奠定了基础。     

口蹄疫病毒受体牛源β1亚基基因的分子特征

从口蹄疫病毒试验感染康复牛肺组织中克隆了β1亚基基因,并对其核苷酸和推导氨基酸序列进行了比较分析.结果显示,牛β1亚基基因的编码区含有2 397个核苷酸,编码798个氨基酸,含有10个潜在的糖基化位点,其中信号肽由20个氨基酸组成,胞外域由708个氨基酸组成,跨膜区由29个氨基酸组成,胞浆域由41个氨基酸组成.与GenBank中的牛β1基因的同源性达99.5%,从起始密码子开始共有12个碱基发生了变化,引起第217、247、268、281、321、691、709位的氨基酸改变,分别由F、S、W、V、H、Y、V变为S、P、R、G、Y、C、G.牛β1基因与猪、猩猩、猫、犬、人、小鼠和鸡的β1基因核苷酸序列同源性分别为93.8%、89.3%、91.6%、90.2%、89.6%、85.4%、75.6%,推导氨基酸序列同源性分别为98.2%、93.7%、97.5%、96.7%、94.2%、93.2%、84.1%.牛与猪β1亚基同源性最高.     

口蹄疫病毒牛源整联蛋白受体β3、β8亚基基因的克隆及分子特征分析

本研究旨在从分子角度阐明口蹄疫病毒(FMDV)牛源整联蛋白受体β3和β8基因的结构特征,并为研究病毒遗传变异与宿主范围改变奠定基础。采用RT-PCR技术在国内首次从牛肾组织获得β3和β8基因,并用生物软件对它们的分子特征进行了分析。结果显示:β3亚基基因全长2 355bp,编码784个氨基酸,其中信号肽由22个氨基酸组成,胞外区由692个氨基酸组成,跨膜区由29个氨基酸组成,胞质区由41个氨基酸组成,氨基酸同源性与羊最高,与易感FMDV的牛、骆驼、猪和羊的β3亚基位于同一进化分支,各功能区的保守性为胞质区>跨膜区>配体结合区>胞外区>信号肽,但半胱氨酸富集区的突变率仅次于信号肽。牛源β8亚基基因全长2 304bp,编码767个氨基酸,包括42个氨基酸的信号肽,637个氨基酸的胞外区,29个氨基酸的跨膜区及59个氨基酸的胞质区,氨基酸同源性与马最高,进化分析发现与猪的β8亚基不在同一分支,各功能区的保守性排序为跨膜区>配体结合区>胞质区>胞外区>信号肽。将β3亚基与β8亚基比较发现,β8亚基的配体结合区比β3亚基更为保守,β3亚基的胞质区存在NPLY基序,而β8亚基无此基序,且β8亚基胞质区可变性更高。本研究提示FMDV对ανβ8的利用率高于ανβ3可能与β8亚基配体结合区更为保守有关。     

猪流行性腹泻病毒M基因克隆与分子特征分析

为更好地了解近年来中国暴发的猪流行性腹泻（porcine epidemic diarrhea,PED）疫情,本研究采集荣昌及其周边地区疑似患有PED的猪小肠上皮组织进行RNA的提取,扩增猪流行性腹泻病毒（porcine epidemic diarrhea virus,PEDV）M基因序列,进行序列分析及M蛋白分子特性研究。结果显示,M基因开放阅读框（ORF）长为681 bp,编码226个氨基酸。通过DNAMAN软件及系统进化树分析发现,本试验中PEDV与GenBank中参考毒株的M基因氨基酸同源性在96.0%以上,其中与广东毒株CH/SD-M/2012株亲缘关系最为相近,同源性高达96.9%,表明M基因相对比较保守。通过M蛋白同源建模及功能预测发现,M蛋白晶体模型同SARS冠状病毒nsp14-nsp10复合体5c8s.1.A及NAD激酶Ⅰ2i1w.1.B模型序列相似性为27.69%、15.07%;其高级结构中在第110-113、118-125、132-136、140-145、147-152、154-157、160-173位氨基酸处存在7个α螺旋,在第98-100、102-107、135-137、139-145、149-154氨基酸存在5个锌指结构配体,M蛋白为PEDV病毒基因组复制酶的多聚蛋白。     

猪伪狂犬病病毒受体nectin-2基因的克隆与分子特征

为了进一步了解猪nectin-2基因的结构与功能,本研究采用生物信息学结合RT-PCR的方法从猪脑组织中克隆到了猪nectin-2基因,并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行了比较分析.猪nectin-2基因的编码区含有1440个核苷酸,编码479个氨基酸,其中信号肽由32个氨基酸组成,胞外域由330个氨基酸组成,含有2个潜在的N-糖基化位点和6个半胱氨酸残基,跨膜区由23个氨基酸组成,胞浆区由94个氨基酸组成,猪nectin-2基因与犬、马、家鼠、人、恒河猴、牛、黑猩猩的nectin-2基因核苷酸序列同源性分别为85.4%、85.7%、78.6%、82.1%、82.1%、81.9%和82.1%;推导氨基酸序列的同源性分别为84.5%、83.0%、74.7%、75.7%、76.4%、78.4%和75.5%.本试验为进一步深入研究猪伪狂犬病病毒与宿主之间的关系奠定了基础.     

猪伪狂犬病病毒受体nectin-2基因的克隆与分子特征

为了进一步了解猪nectin-2基因的结构与功能,本研究采用生物信息学结合RT-PCR的方法从猪脑组织中克隆到了猪nectin-2基因,并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行了比较分析。猪nectin-2基因的编码区含有1440个核苷酸,编码479个氨基酸,其中信号肽由32个氨基酸组成,胞外域由330个氨基酸组成,含有2个潜在的N-糖基化位点和6个半胱氨酸残基,跨膜区由23个氨基酸组成,胞浆区由94个氨基酸组成,猪nectin-2基因与犬、马、家鼠、人、恒河猴、牛、黑猩猩的nectin-2基因核苷酸序列同源性分别为85.4%、85.7%、78.6%、82.1%、82.1%、81.9%和82.1%;推导氨基酸序列的同源性分别为84.5%、83.0%、74.7%、75.7%、76.4%、78.4%和75.5%。本试验为进一步深入研究猪伪狂犬病病毒与宿主之间的关系奠定了基础。     

猪转化生长因子β受体Ⅱ基因克隆与组织表达特征分析

为了研究猪转化生长因子β受体Ⅱ(transforming growth factor beta receptorⅡ,TGFBR2)基因序列特征和组织表达特征,利用克隆测序技术获得二花脸猪TGFBR2基因编码区序列,采用RT-PCR技术分析二花脸猪TGFBR2基因的组织表达特征。结果显示:二花脸猪TGFBR2基因编码区序列长度为1 461 bp,编码蛋白含486个氨基酸残基,含有ec TbetaR2结构域、蛋白激酶结构域等典型的功能域;RT-PCR发现TGFBR2基因在二花脸猪下丘脑、子宫、卵巢和肌肉等12种组织中广泛表达,特别是在卵巢组织中高表达。结果表明:猪TGFBR2基因为进化上相对保守且在卵巢组织中高表达的基因。     

口蹄疫病毒整合素受体研究进展

口蹄疫病毒(Foot-and-Mouth Disease Virus,FMDV)感染宿主细胞首先是病毒与被感染细胞表面的病毒受体结合,通过网格蛋白介导的内吞途径,酸化的内吞泡运输进入细胞内,然后衣壳迅速解体,释放出基因组RNA,细胞受体决定口蹄疫病毒宿主特异性和组织特异性.对口蹄疫病毒细胞受体的研究将有助于揭示口蹄疫病毒的感染机制、复制过程、致病机理和疫病预防及治疗等,细胞受体的研究已经成为目前口蹄疫病毒研究中的重点领域之一,论文就近年来FMDV整合素受体研究现状进行了综述,并对其发展进行了展望.     

口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白αvβ6的细胞定位及组织分布

利用pcDNA3.1（＋）-β6p真核表达载体稳定转染CHOK1细胞,间接免疫荧光法（IFA）检测整联蛋白αvβ6在转染细胞中的表达分布。以间接免疫组化法（IHA）检测整联蛋白αvβ6在健康猪舌、唇、气管等组织的表达分布。采用抗猪源整联蛋白β6亚基的单克隆抗体作为一抗,FITC标记山羊抗小鼠IgG、辣根过氧化物酶标记山羊抗小鼠IgG分别作为二抗。结果表明,pcDNA3.1（＋）-β6p真核表达载体稳定转染的CHOK1细胞的细胞膜及细胞质内可见致密的绿色荧光（IFA）,猪舌、唇、气管等组织细胞的细胞膜及细胞质内均出现了棕黄色的特异阳性反应物,表明整联蛋白αvβ6受体广泛分布于猪体的器官组织细胞中,为深入研究整联蛋白αvβ6在口蹄疫病毒感染过程中的作用奠定了基础。     

口蹄疫病毒细胞受体的研究进展

FMDV对细胞的侵染依赖于宿主细胞受体，对宿主细胞受体的FMDV配体，宿主细胞整联蛋白受体，宿主细胞硫酸乙酰肝素受体及FMDV进入宿主细胞的第三条途径等方面进行了综述，以期阐述FMDV侵染细胞的机制。     

口蹄疫病毒整联蛋白受体的研究进展

从组织分布、各毒株利用率、配体结合区介导感染的能力及β亚基胞质区作用等方面论述了4种整联蛋白αvβ1、αvβ3、αvβ6和αvβ8的研究进展，旨在阐明各整联蛋白决定口蹄疫病毒宿主组织嗜性的作用，并为口蹄疫病毒致病机制的研究提供理论依据。     

口蹄疫病毒细胞受体的研究进展

FMDv对细胞的便染依赖于宿主细胞受体.对宿主细胞受体的FMDV配体、宿主细胞整联蛋白受体、宿主细胞硫酸乙酰肝素受体及FMDV进入宿主细胞的第三条途径等方面进行了综述,以期阐明FMDV侵染细胞的机制.     

10株猪流行性腹泻病毒云南分离株的S基因克隆及分子特征

自2013年来,猪流行性腹泻病(PED)的暴发给云南省养猪业带来严重的经济损失。本研究对2018年来自云南4个地区的42份病料中分离出的6株猪流行性腹泻病毒(PEDV)的部分S基因进行扩增,并结合在2013年所分离到的来自云南4个地区的4株PEDV流行株,进行分子特征和遗传进化分析。结果显示:这2年的分离株和CV777株相比,2018年分离株的核苷酸和氨基酸突变位点增加了12个和7个,且有3个丝氨酸突变都是在COE结构域(69、101和146)。系统发育分析表明,2018和2013年分离株的核苷酸和氨基酸的同源性为95.6%～98.8%,95%～98.8%;分别与CV777株相比,核苷酸和氨基酸的同源性差异较小(94.9%～95.5%和92.7%～95.4%;94.5%～95.2%和93.4%～94.2%),亲缘关系都较远。2013年的分离株主要分布在G2b亚群,而2018年的分离株主要分布在G2a和G2c亚群,具有遗传多样性。N-糖基化和磷酸化位点预测分析显示,在216位上预测的N-糖基化位点由NSSI→NSSF,尤其是COE结构域中的丝氨酸取代而导致其可预测磷酸化。这些变异很可能会影响其抗原性和疫苗效果,导致PEDV控制效果不好。本研究阐明了云南部分地区PEDV流行毒株的分子流行病学和遗传特征,为该地区PED的防控奠定理论基础。     

血红蛋白β亚基对猪流行性腹泻病毒增殖抑制作用的研究

本实验室前期蛋白质组学研究结果显示,猪流行性腹泻病毒(PEDV)感染非洲绿猴肾细胞(Vero-E6)后,导致血红蛋白β亚基(HBB)的表达量升高。为进一步从蛋白水平验证前期的实验结果并研究HBB对PEDV增殖作用的影响,本研究将PEDV感染Vero-E6细胞,感染24 h后经western blot检测结果表明,PEDV感染能够促进HBB的表达。进一步采用RT-PCR从Vero-E6细胞总RNA中扩增HBB基因并将其克隆至真核表达载体pCAGGS中,构建HBB真核表达重组质粒pCAGGS-HBB,并将其转染至Vero-E6细胞。经western blot检测结果表明,HBB在Vero-E6细胞中获得高效表达。在HBB过表达后感染PEDV,经western blot、TCID_(50)及荧光定量PCR检测结果表明,过表达HBB能够显著抑制PEDV的增殖。本研究对于进一步阐明HBB对PEDV增殖作用的影响机制提供了实验依据。     

三元猪β干扰素基因克隆与生物信息学分析

为了提高猪的抗病毒性,试验以三元猪(杜×长×大)为试验动物,提取猪肝脏的DNA,利用特异性引物PCR扩增三元猪β干扰素(IFN-β)基因,将其克隆到pGEM-T Easy质粒载体上,菌液PCR鉴定重组质粒后进行测序鉴定,同时对IFN-β进行了全面的生物信息学分析。结果表明:经PCR扩增获得了IFN-β全基因序列,其长度为682 bp;生物信息学分析显示三元猪IFN-β基因的开放性阅读框编码186个氨基酸残基,前21个为信号肽;三元猪IFN-β蛋白分子质量为21.97 ku,等电点为4.89;三元猪IFN-β与已报道的其他猪的IFN-β氨基酸序列具有较高的相似性;三元猪和马首先聚类,其次是人和猴,与鸡的同源性最低;三元猪IFN-β蛋白具有IFN-αβ的匹配区域,同时含有IFN-αβ受体复合物两个跨膜亚基IFNAR-1和IFNAR-2的结合位点,预测IFN-β蛋白属于IFN-αβ超家族。     

猪乙型脑炎病毒的PrM-E基因克隆与测序

通过RT-PCR扩增乙型脑炎病毒主要抗原基因PrM-E,并将PrM-E基因克隆及测序后,与GenBank发表的SA14-14(M18370)基因序列进行比较分析,发现试验毒株与乙型脑炎病毒SA14-14毒株的同源性为98%。在乙型脑炎病毒基因组决定乙型脑炎病毒抗原性的PrM-E的2 000 bp序列中,试验毒株与SA14-14株有35个碱基不同,但却不影响它的功能。     

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。     

猪圆环病毒基因组结构及其分子特征研究进展

目前,国际上已分离获得2个不同血清型的猪圆环病毒（PCV）,并命名为猪圆环病毒1型（PCV-1）和猪圆环病毒2型（PCV-2）。PCV-1对猪无致病性,而PCV-2被认为是引起断奶仔猪多系统衰竭综合征（PMWS）的主要病原。PCV基因组为单股环状双向DNA,由2个头一头相对排列的开放性阅读框和基因间隔区组成,包含rep基因、cap基因及病毒DNA复制起始区茎环序列。rep基因编码2种不同的复制酶相关蛋白,cap基因编码病毒结构蛋白或衣壳蛋白,茎环序列在病毒蛋白合成、DNA自身复制及子代病毒产生中发挥重要作用。PCV-2衣壳蛋白110位（P→A）和191位（R→S）氨基酸突变,提高PCV-2在体外组织培养中的增殖效率,而减弱其对动物的致病性和毒力。