P58IPK通过PERK/eIF2α通路调控猪圆环病毒2型所诱导的细胞自噬

旨在研究猪圆环病毒2型(PCV2)感染激活的PERK/eIF2α通路是否与细胞自噬相关,以及过表达分子伴侣蛋白P58IPK在其中的作用。首先通过PERK特异性抑制剂GSK2606414和siRNA及蛋白免疫印迹检测磷酸化eIF2α(p-eIF2α)、LC3-Ⅱ和ATG5-ATG12蛋白表达,研究PCV2感染PK-15细胞24h后PERK/eIF2α通路与细胞自噬的关系;然后通过构建和瞬时转染P58IPK真核过表达质粒及蛋白免疫印迹研究过表达P58IPK对PCV2感染PK-15诱导的PERK/eIF2α通路及细胞自噬的影响。结果显示,PERK特异性抑制剂GSK2606414和siRNA干扰PERK可极显著抑制PCV2诱导的p-eIF2α(P0.01)和LC3-Ⅱ(P0.01)表达;而过表达P58IPK同样可以极显著下调PCV2诱导的p-eIF2α(P0.01)、ATG5-ATG12(P0.01)及LC3-Ⅱ(P0.01),且能极显著下调PCV2拷贝数(P0.01)。结果表明,PCV2感染PK-15通过激活PERK/eIF2α通路诱导细胞自噬,过表达P58IPK通过抑制PERK通路抑制PCV2诱导的细胞自噬,从而抑制病毒复制。     

敲除RIG-I基因的PK-15细胞系的建立及RIG-I对猪圆环病毒2型感染的作用

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建敲除RIG-I基因的PK-15细胞,初步探究视黄酸诱导基因I(retinoic acid-inducible gene-I,RIG-I)对猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)感染的作用。本研究根据CRISPR/Cas9靶点设计原则,设计了针对猪RIG-I基因的2条sg RNA,构建重组载体p UC19-RIG-I-sg RNA1和p UC19-RIG-I-sg RNA2,转染PK-15细胞,通过流式细胞仪分选单细胞、测序、Western blot检测RIG-I敲除情况。PCV2感染细胞后,通过荧光定量PCR分析RIG-I及其下游分子m RNA水平,IPMA方法及Taq Man定量PCR检测病毒增殖水平。结果显示,筛选出的1株RIG-I基因缺失37 bp的PK-15细胞,Western blot检测RIG-I蛋白不表达。PCV2感染正常PK-15细胞48 h和72 h后,RIG-I mRNA水平上调,表明PCV2可激活RIG-I。敲除RIG-I基因,可下调MAVS、STING、IRF3、IFN-β的m RNA水平,抑制PCV2在PK-15细胞中复制,初步表明RIG-I信号通路促进PCV2在PK-15细胞中复制。本研究为PCV2感染的天然免疫机制研究提供了良好的细胞模型。     

分子马达Kif5B蛋白的真核表达及其对乙型脑炎病毒复制的影响

为了研究驱动蛋白Kif5B对乙型脑炎病毒(JEV)复制的影响,根据GenBank数据库中猪Kif5B基因的mRNA序列,采用RT-PCR扩增Kif5B基因片段并连接到pCAGGS-Flag载体中,经双酶切鉴定结合基因测序结果,成功构建真核表达重组载体pFlag-Kif5B。间接免疫荧光试验(IFA)和蛋白印迹试验(Western blot)结果证实,pFlag-Kif5B在猪肾细胞-15(PK-15)和猪肺泡巨噬细胞3D4/21中成功表达。JEV感染成功转染pFlag-Kif5B的2种细胞后,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、Western blot和IFA证实Kif5B能够明显促进JEV的复制。结果表明：Kif5B真核表达质粒构建成功,且过表达的Kif5B蛋白显著促进JEV在PK-15和3D4/21细胞中的复制,为深入研究Kif5B蛋白促进JEV感染的分子机制提供了理论依据。     

稳定表达IL-10的PK-15细胞的构建及其在PCV2增殖中的应用

【目的】 研究白细胞介素-10（IL-10）对猪圆环病毒2型（Porcine circovirus type 2,PCV2）复制的影响,筛选PCV2高感染性细胞系和提高PCV2病毒滴度,为后续疫苗的研发及IL-10在PCV2感染中的作用研究提供参考。【方法】 利用PCR技术扩增猪IL-10基因,将目的基因与慢病毒表达载体（pCDH-CMV-MCS-EF1-GFP+Puro）进行连接,获得重组质粒pCDH-CMV-IL-10,将其与包装质粒psPAX2和pMD2.G共转染293T细胞进行慢病毒包装。用收集的慢病毒液感染PK-15细胞,经嘌呤霉素筛选后得到细胞株PK-15-IL-10,对照组细胞分别命名为PK-15-pCDH和PK-15。PCV2感染PK-15-IL-10、PK-15-pCDH和PK-15细胞株后,在24、48和72 h分别收集细胞液,利用CCK-8检测细胞活力。利用实时荧光定量PCR和Western blotting检测IL-10基因的表达水平和PCV2的复制情况;利用间接免疫荧光试验（IFA）观察PCV2在细胞中的复制情况及测定PCV2的病毒滴度（TCID₅₀）。【结果】 试验成功构建了重组质粒pCDH-CMV-IL-10,将其与包装质粒psPAX2和pMD2.G共转染293T细胞后,48 h时细胞状态最好,荧光最强。分别收集共转染48和72 h的慢病毒液上清感染PK-15细胞,pCDH-CMV-IL-10组的荧光最强,将其在嘌呤霉素浓度为2.5 μg/mL的完全培养基中继续培养,获得仍有绿色荧光的稳转细胞株。实时荧光定量PCR和Western blotting检测发现,IL-10基因在pCDH-IL-10细胞株中的表达量明显高于对照组PK-15-pCDH和PK-15,PCV2的拷贝数增加了4倍,复制能力增强,且将病毒稀释连续传3代后,PK-15-IL-10细胞中的PCV2极显著高于PK-15细胞（P<0.01）。细胞增殖试验表明,猪IL-10基因在细胞中过表达对细胞活力无明显影响;IFA结果表明,PK-15-IL-10细胞中的荧光比PK-15细胞更强,PCV2在PK-15-IL-10细胞中的TCID₅₀在感染后48 h极显著高于PK-15细胞（P<0.01）。【结论】 本研究成功构建了pCDH-CMV-IL-10的慢病毒表达载体,并利用其感染PK-15细胞,继续培养后筛选出过表达IL-10的PK-15-IL-10细胞株,用PCV2感染该细胞株能促进PCV2在PK-15细胞中的复制。本试验结果为后期疫苗研究提供了参考,为进一步研究IL-10对PCV2在PK-15细胞中复制的影响奠定了基础。     

猪宿主蛋白G3BP1对猪圆环病毒2型在PK15细胞上复制的影响

猪宿主蛋白G3BP1在宿主抵抗病毒感染过程中起着重要作用,然而还未有相关报道G3BP1与猪圆环病毒2型(PCV2)感染过程中的联系。本文构建了G3BP1真核表达载体和干扰RNA,实现在PK15细胞上G3BP1的过表达及敲低。结果发现,PCV2感染细胞24 h后病毒复制出现显著差异,感染48 h相比于感染24 h病毒复制差异更显著,表明G3BP1能显著促进PCV2复制。过表达或敲低G3BP1后,用干扰素刺激DNA(ISD)刺激12 h, G3BP1能促进ISD诱导IFN-βmRNA的表达;感染PCV2 12 h后,G3BP1也能正调控IFN-βmRNA的转录。本文揭示了宿主蛋白G3BP1显著促进PCV2的复制,很可能是通过上调IFN-β表达引起的。     

猪GM-CSF基因对猪圆环病毒2型DNA疫苗诱导仔猪免疫反应的调节作用

粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）能够诱导树突状细胞的成熟和存活，并提高其抗原递呈功能，是非常有潜力的分子佐剂之一。为了探讨猪GM-CSF对猪圆环病毒2型（PCV2）DNA疫苗诱导免疫反应的调节作用，本研究将表达猪GM-CSF和PCV2衣壳蛋白的重组质粒混合物（pcDNA3．1-gm-csf和pcDNA3．1-orf2）及在同一载体上表达PCV2衣壳蛋白与猪GM-CSF的双表达重组质粒（pIRES-orf2／gm-csf），分别接种于7日龄健康仔猪，共肌肉注射3次，每次间隔2周。结果表明猪GM-CSF基因能够明显增强PCV2DNA疫苗诱导的特异性体液免疫反应，提高外周血淋巴细胞（PBLC）对ConA刺激的增殖活性，增强NK细胞的杀伤功能，影响细胞因子IL-12、IFN-γ、IL-4和IL-10的表达水平。但GM-CSF基因单独表达和与PCV2衣壳蛋白基因在同一载体上表达，对上述4个细胞因子表达的影响有一定差异。     

猪圆环病毒Ⅱ型贵州分离株ORF2基因表达的试验

通过采集疑似猪圆环病毒感染的病料,分离到1株猪圆环病毒2型贵州株,并对其进行了鉴定。原核表达试验结果表明,PCV-2贵州株的ORF2基因可在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,表达的目的蛋白约为40.0 k Da,且复性蛋白具有一定免疫原性。将真核表达质粒分别转染PK-15细胞,以掌握ORF2基因和白细胞介素-2(IL-2)基因体外表达情况;将重组质粒、空载体及生理盐水分别免疫BALB/c小鼠,以监测血清中特异性抗体及T淋巴细胞亚群含量,从而探讨猪圆环病毒Ⅱ型贵州分离株ORF2基因真核表达效果及长白猪细胞因子IL-2对PCV2 ORF2免疫原性的影响,结果表明,pc DNA3.1-ORF2和pc DNA3.1-ORF2-IL-2在PK-15细胞中获得了较高的表达,IL-2可明显增强PCV-2 DNA免疫效果。     

猪源含缬酪肽蛋白(VCP)的真核表达及其活性鉴定

含缬酪肽蛋白(VCP)作为细胞中的重要活性蛋白,参与多种细胞过程,也在许多病毒的感染过程中发挥重要作用。为了探究VCP对猪瘟病毒(CSFV)、日本脑炎病毒(JEV)和伪狂犬病病毒(PRV)复制的影响,试验扩增了猪源VCP的基因片段,并将其连接到pEGFP-C1载体中。经双酶切鉴定结合基因测序结果,成功构建真核表达重组载体pEGFP-VCP。通过间接免疫荧光(IFA)和蛋白免疫印迹(Western blot)证实,重组质粒EGFP-VCP能在猪肾细胞(PK-15)中成功表达。而在表达pEGFP-VCP的细胞中分别感染CSFV、JEV和PRV后,通过Western blot、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、半数细胞感染量(TCID₅₀)以及IFA试验,检测到过表达VCP能够明显促进CSFV、JEV以及PRV病毒蛋白的表达,提高胞内病毒核酸的含量,并且使胞外病毒滴度增加,极大地促进了3种病毒在PK-15细胞中的复制,为深入研究VCP促进多种病毒感染宿主细胞的分子机制奠定了理论基础。     

热应激对嵌合猪圆环病毒1-2在PK-15细胞中增殖的影响

为提高表达猪圆环病毒2型(PCV2)ORF2基因的重组猪圆环病毒1型(PCV1)疫苗株(嵌合猪圆环病毒1-2,PCV1-2)在细胞内的增殖水平,本研究采用PK-15细胞,应用活细胞计数、间接免疫荧光及Taq Man荧光定量PCR等方法测定不同热应激温度和持续时间处理后细胞生长和病毒增殖的情况。结果显示,PK-15细胞可耐受41℃和43℃的培养环境,并且与常规培养方法相比43℃条件下热应激处理12 h可显著促进PCV1-2在细胞内的增殖,其病毒效价可达10~(6.0)TCID(_50)/m L以上。另外,热应激处理后病毒核酸拷贝数的动态变化表明,热应激对PCV1-2复制的影响主要在接毒后24 h至48 h内显现。本研究确定了促进PCV1-2增殖的热应激条件,为提高PCV1-2疫苗产量提供了方法。     

猪圆环病毒2型ORF1部分位点突变对病毒复制能力的影响

猪圆环病毒2型(PCV2)可引起断奶仔猪多系统衰竭综合征,导致仔猪逐渐消瘦。PCV2 ORF1表达的Rep蛋白及其剪切体Rep′是PCV2复制所需的重要蛋白。为了研究PCV2 ORF1部分位点对PCV2复制能力的影响,本试验通过构建PCV2 ORF1区域点突变双拷贝感染性克隆质粒,在无PCV2污染的PK-15细胞中进行病毒拯救,使用荧光定量PCR检测不同位点突变病毒培养不同代次上清液的Ct值。结果：将PCV2 Rep的17 aa、19 aa、20 aa和21 aa突变为丙氨酸后病毒无法成功拯救,2 aa突变后严重影响病毒的复制能力,3 aa、5 aa和18 aa突变后病毒的复制能力增强且细胞病毒载量高于PCV2原毒株,推测17 aa、19 aa、20 aa和21 aa是影响PCV2复制的关键作用位点。本研究结果为未来PCV2复制相关研究提供了试验依据。     

PK-15细胞的THBS3基因缺失抑制PRV复制

为探索猪血小板反应蛋白3(thrombospondin 3,THBS3)在PRV复制中的功能，利用CRISPR/Cas9系统构建THBS3基因缺失的PK-15稳定细胞株。首先，根据THBS3基因序列和CRISPR/Cas9靶点设计原则设计并合成2对sgRNA序列，退火后连接到Lenti-CRISPRv2慢病毒表达载体；与慢病毒包装质粒共转染人胚肾细胞(HEK293T)获得重组慢病毒，收集细胞上清并离心去细胞碎片后转导PK-15细胞，进行嘌呤霉素筛选获得THBS3敲除的PK-15细胞株；将重组病毒rPRV-GFP接种至野生型和缺失型细胞评价病毒复制差异。结果显示，表达sgRNA的重组质粒构建成功；将收获的慢病毒转导细胞后通过筛选获得1株无THBS3蛋白表达细胞株(PK-THBS3-KO),通过测序发现外显子3有1个碱基的插入；感染试验显示，THBS3基因缺失后抑制了PRV复制。结果表明，通过CRISPR/Cas9系统成功构建了PK-15的THBS3基因敲除的稳定细胞株，PRV感染试验显示基因缺失后抑制了病毒复制。     

过表达TPL2蛋白PK-15细胞系的建立及其功能验证

通过基因合成的TPL2(tumor progression locus 2)质粒,获得稳定表达TPL2的PK-15/TPL2细胞系。将慢病毒载体Lv-PCDH和TPL2(Pig)重组慢病毒载体Lv-TPL2(Pig)利用转染试剂将其转染至PK-15细胞。感染48 h后,加入嘌呤霉素进行药物筛选,通过筛选得到的阳性细胞株PK-15/TPL2即为稳定表达TPL2蛋白的PK-15细胞株。通过qRT-PCR法和琼脂糖凝胶电泳、IFA,TCID_(50)技术验证PK-15/TPL2细胞系和对口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)和猪塞内加谷病毒(seneca valley virus,SVV)病原复制的影响。结果显示,细胞表达大量的TPL2的基因产物,用FMDV、SVV病毒感染稳定表达TPL2的PK-15细胞株时,明显抑制病毒的复制。结果表明,利用该技术可高效快速地建立了稳定高表达TPL2的PK-15细胞系,该细胞株的建立为病毒的分离及TPL2的生物学活性研究奠定理论基础。     

猪圆环病毒2型江西毒株的全基因扩增与序列分析

猪圆环病毒(porcinecircovirus,PCV)是由Tischer[1]等于1974年在PK-15细胞中发现的。病毒粒子为20面体对称,以滚环方式进行复制,可在PK-15细胞上生长,但不引起细胞病变,现将其归为圆环病毒科(Circoviridae)圆环病毒属。PCV主要由衣壳蛋白和基因组组成,存在两种血清型,即PCV-1和PCV2。PCV-1无致病性,基因组总长为1.759×103bp,包含7个读码框架,广泛存在于猪体各器官组织及猪源细胞中[2～5]。PCV2首先由Allan等[6]从患断奶仔猪多系统衰竭综合征(PMWS)的猪群中分离到,被证明为PMWS的重要病原[7～8]。患猪表现为明显食欲不振、生…     

猪圆环病毒2型CAP蛋白在flashBAC杆状病毒表达系统中的表达与鉴定

试验旨在通过真核表达系统表达猪圆环病毒2型（porcine circovirus type 2,PCV2） CAP蛋白。以PCV2 TZ0601株为模板,将PCV2 CAP全基因及CAP去除信号肽的基因编码序列克隆至pOET3载体上,酶切与测序鉴定正确后,将重组质粒pOET3-CAP及pOET3-CAP-X转染sf9昆虫细胞。采用flashBAC杆状病毒表达系统表达PCV2 CAP及去除信号肽的CAP蛋白,通过间接免疫荧光法、SDS-PAGE 和Western blotting鉴定目的蛋白的表达。结果表明,真核表达质粒pOET3-CAP及pOET3-CAP-X构建成功,目的基因在sf9昆虫细胞中高效表达,得到的蛋白经SDS-PAGE和Western blotting鉴定,在25~35 ku处有蛋白条带,表达的蛋白质可被PCV2阳性血清识别。试验结果为进一步制备PCV2亚单位疫苗及诊断抗原试剂盒的研发奠定了基础。     

猪α干扰素/白细胞介素2基因的融合表达及活性研究

为了研究高效广谱的猪基因工程抗病毒制剂,作者采用重叠延伸PCR(Splicing by overlap extension-PCR,SOE-PCR)方法通过一基因柔性接头(linker)(G4S)3将猪α干扰素(Porcine interferon alpha,PoIFN-α)与猪白细胞介素2(Porcine interleukin-2,PoIL-2)成熟肽基因连接,构建成PoIFN-α-linker-PoIL-2嵌合基因,并克隆入pGEM-T Easy载体,将PoIFN-α-linker-PoIL-2嵌合基因亚克隆入pQE-30表达载体进行原核表达.通过尿素变性、复性液复性、PBS溶液透析等步骤对表达的重组融合蛋白(rPoIFN-α-linker-PoIL-2)进行纯化.采用细胞病变抑制法检测rPoIFN-α-linker-PoIL-2蛋白中的PoIFN-α在不同细胞系上对不同病毒增殖活性的抑制作用;分别采用MTT法和PoIL-2 ELISA试验方法检测rPoIFN-α-linker-PoIL-2蛋白中PoIL-2的生物学活性.结果表明成功构建并克隆PoIFN-α-linker-PoIL-2嵌合基因.嵌合基因在大肠杆菌中得到高效表达,表达的rPoIFN-α-linker-PoIL-2蛋白相对分子质量约36.7 ku,蛋白经纯化后纯度在96%以上.rPoIFN-α-linker-PoIL-2蛋白在细胞上具有与单一rPoIFN-α蛋白相近的抑制病毒增殖活性,其中在PK-15细胞上抗VSV的活性单位为1.891×104 IU·mL-1,在Marc-145细胞上抑制高致病性PRRSV增殖的活性单位为905 U·mL-1;rPoIFN-α-linker-PoIL-2蛋白具有与单一rPoIL-2蛋白对照相近的生物学活性,可明显促进CTLL-2细胞的增殖,并可与抗PoIL-2单抗发生特异性免疫反应.这表明rPoIFN-α-linker-PoIL-2蛋白具有rPoIFN-α和rPoIL-2蛋白双重的生物学活性,为基因工程抗病毒制剂的开发以及高致病性猪繁殖与呼吸综合征等病毒性疾病的预防和治疗等研究奠定了基础.     

PCV2感染后JAK-STAT信号通路的基因差异表达分析

JAK-STAT信号通路是阐明细胞因子生物学功能及病毒如何发挥作用的分子基础，但对于猪圆环病毒2型（PCV2）感染及病毒复制的作用机制，目前尚无报道。本研究采用PCR列阵方法，建立PK-15细胞JAK-STAT信号通路的功能分类芯片，分析JAK-STAT信号通路中所有已知的Jak和Stat家族成员、激活JAK-STAT信号通路的受体，以及与Stat蛋白相关的核辅助因子及共同活化因子、Stat诱导蛋白及该通路的负反馈调节蛋白等基因在PCV2感染后的差异表达情况，为进一步明确PK-15细胞JAK-STAT信号通路对病毒复制力和复制机制奠定基础。     

猪波形蛋白的原核表达及其对口蹄疫病毒浸染PK-15细胞的作用

为研究波形蛋白在病毒侵染过程中发挥的作用,原核表达猪波形蛋白与病毒互感后检测其复制能力。根据GenBank中已发表的波形蛋白序列,设计特异性引物,从PK-15细胞中扩增波形蛋白基因,并将其克隆至pET-28a(+)载体,转化大肠埃希菌BL21进行原核表达,表达产物经SDS-PAGE和Western blot鉴定后,进行目的蛋白的纯化及复性,并利用病毒抑制试验,检测其在病毒感染过程中的作用。结果表明,成功地克隆了猪波形蛋白基因,并克隆至pET-28a(+)载体,经诱导后高效表达,经纯化复性获得的波形蛋白抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)侵染Marc-145细胞,然而并不抑制口蹄疫(FMDV)侵染PK-15细胞。随后借助细胞流式术检测PK-15细胞中波形蛋白的分布,显示其主要存在于细胞膜内的基质中。猪源波形蛋白的克隆表达,为进一步研究猪源波形蛋白与口蹄疫病毒蛋白之间的相互作用奠定了基础。     

共表达猪细小病毒VP2蛋白和猪圆环病毒2型Cap蛋白的重组伪狂犬病毒的构建及其鉴定

为研制猪伪狂犬病毒(PRV)、猪细小病毒(PPV)和猪圆环病毒2型(PCV2)3联苗,本研究将PPV VP2基因和PCV2 Cap基因通过口蹄疫病毒2A基因串联得到VP2-2A-Cap(V2C)基因,将其插入pEP-CMV-in转移载体构建pEP-V2C-in重组表达质粒,再通过Red/ET两步重组法在大肠杆菌中构建了pPRV-V2C-ΔgE和pPRV-ΔgE突变体,该突变体用磷酸钙法转染BHK-21细胞获得重组病毒rPRV-V2C-ΔgE和rPRV-ΔgE。Western blot分析表明rPRV-V2C-ΔgE能够在BHK-21细胞内表达融合蛋白VP2-2A-Cap,而且目的蛋白能够被2A蛋白裂解为64 ku和28 ku两个片段。重组病毒生长曲线和噬斑大小测定结果显示rPRV-V2C-ΔgE在BHK-21细胞中的增殖滴度与亲本株rPRV无显著差异,表明外源基因的插入不影响rPRV的增殖。本研究为PRV、PPV和PCV2 3联重组活载体疫苗的研制奠定了基础。     

猪OAS2抗日本脑炎病毒的活性研究

在亚洲和一些其他地区,日本脑炎是危害重大的人畜共患病。2'-5'寡腺苷酸合成酶(2'-5'oligoadenylate synthetase,OAS)为一种干扰素诱导的抗病毒蛋白。本试验利用PCR方法获得OAS2基因ORF并将其克隆至真核表达载体pcDNA3.1(+),获得pcDNA-pOAS2;转染PK-15细胞进行pOAS2瞬时表达,通过Real-Time PCR、间接免疫荧光试验(IFA)、噬斑形成试验检测其对日本脑炎病毒(JEV)复制的影响。结果表明,猪OAS2在PK-15细胞中的瞬时表达对JEV在细胞内的复制起一定抑制作用。本试验为下一步研究OAS2抗病毒作用奠定基础。