猪繁殖与呼吸综合征病毒N蛋白与BCCIP蛋白相互作用的鉴定

猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)核衣壳(N)蛋白在病毒粒子组装和释放过程中发挥重要的作用。为筛选N蛋白与宿主细胞相互作用的蛋白,本研究分离健康猪肺泡巨噬细胞(PAM),构建了PAM的酵母cDNA文库,利用酵母双杂交方法筛选其中与PRRSV N蛋白相互作用的蛋白,结果获得3个阳性克隆。经测序并利用Blast方法比对GenBank数据库,筛选得到克隆插入的cDNA均与BCCIP(BRCA2 and CDKN1A interactingprotein)基因的1 bp～396 bp核酸序列一致。经酵母回返验证试验、GST-pulldown和免疫共沉淀试验验证了N蛋白与BCCIP之间的特异性相互作用,共定位试验显示N蛋白与BCCIP共定位于细胞核和细胞浆中。本研究鉴定了新的与PRRSV N蛋白相互作用的宿主蛋白BCCIP,BCCIP是否通过与N蛋白的相互作用参与PRRSV复制还有待深入研究。     

禽流感病毒AM2蛋白相互作用宿主蛋白的筛选及初步验证

采用酵母双杂交系统筛选与禽流感病毒AM2相互作用的宿主蛋白,可为研究AM2蛋白的生物学新功能提供依据。将检测无毒性与自激活作用的诱饵质粒pGBKT7-AM2与淋巴文库质粒进行融合杂交,然后对经选择性培养基筛选到的阳性克隆进行酶切鉴定和测序分析,阳性克隆进行酵母回转试验验证。经酵母双杂交筛选与验证最终获得2个与AM2相互作用的蛋白。选择线粒体细胞色素C氧化酶亚单位Ⅱ(COXⅡ)蛋白进行进一步研究,构建真核表达载体pcDNA3.0-HA-COXⅡ,并进行GST-pull down和免疫荧光试验验证。结果表明,COXⅡ与AM2存在相互作用,且在细胞质中存在共定位现象,为进一步研究禽流感病毒的致病机理和病毒-宿主相互作用机制提供了理论基础。     

应用酵母双杂交系统初步筛选IBDV VP2结合蛋白

用RT-PCR扩增VP2 cDNA并克隆入诱饵载体pSos,与鸡法氏囊cDNA文库中分离的质粒DNA共转化cdc25H,筛选阳性酵母克隆;用酵母质粒DNA转化大肠杆菌,提取质粒再分别与诱饵载体pSosVP2共转化酵母细胞,利用酵母双杂交系统对阳性克隆进行验证.对阳性克隆的插入片段进行序列分析,根据生物信息学分析结果初步确定IBDV VP2结合蛋白编码基因.结果显示,经酵母双杂交共筛选出48个候选阳性克隆,分别转化酵母菌,经酵母双杂交验证后,获得阳性克隆19个.进一步的序列分析显示,在19个插入序列中,共编码8种不同的多肽,分别是Ras超家族中的RRAS2、Rit1和N-Ras,肿瘤相关蛋白TCTP和PARP14,抗病毒Mx蛋白,LAMB3蛋白以及蛋白激酶PRKX.VP2候选结合蛋白的获得为IBDV受体、诱导细胞凋亡或逃逸宿主抗病毒机制等研究奠定了基础.     

利用酵母双杂交系统筛选与猪2型链球菌透明质酸酶(HYL)相互作用的蛋白质

以猪链球菌2型(SS2)透明质酸酶(HYL)作为诱饵蛋白,利用CytoTrap酵母双杂交系统,从人的肺组织cD-NA文库中筛选与HYL相互作用的蛋白,探索HYL在SS2致病中的作用.首先,通过PCR扩增SS2 Hyl全长基因,定向克隆到pSos载体多克隆位点中,构建诱饵载体(pSos-Hyl).同时,将Hyl克隆到pET-28c载体中,构建重组表达栽体(pET28c-Hyl).将pSos-Hyl和人肺cDNA文库(pMyr-cDNA)共转化cdc25H酵母细胞,筛选与HYL相互作用的阳性克隆.经过筛选和重复验证,并时所得到的栽体插入片段进行测序,经BLAST分析,从人肺组织cDNA文库中得到2个与HYL相互作用的阳性克隆,2个基因分别与γ内收蛋白(Homo sapiens adducin 3(gam-ma)(NT-030059.12),ADD3)和装配架离子转运蛋白(Homo sapiens chromosome 6 genomic contig,reference as-sembly ion transporter protein(NT_034880.3),AITP)基因的同源性为99%和100%.将HYL原核表达,ADD3和AITP真核细胞表达后,用免疫共沉淀试验分别验证了HYL与ADD3和AITP之间的相互作用,为进一步研究ADD3和AITP可能与SS2致病的关系奠定了前期基础.     

兔出血症病毒衣壳蛋白VP60与兔肝脏细胞中相互作用蛋白的初步筛选

为鉴定兔出血症病毒(RHDV)在感染兔肝脏过程中与肝细胞膜表面相互作用的靶蛋白,本研究利用SMART文库构建技术构建了兔肝脏细胞的真核表达cDNA重组质粒文库,将其转染SP2/0细胞,经嘌呤霉素筛选表达兔肝细胞蛋白的阳性SP2/0细胞.以RHDV-VP60蛋白作为固相包被抗原,经筛选,获得能够与VP60蛋白相互结合的表达性阳性SP2/0细胞克隆.测序表明26个克隆与兔的一些功能性蛋白有较高的同源性,其中包括代谢酶类13个、免疫信号通路受体蛋白5个以及其他细胞膜蛋白等.本研究鉴定的与RHDV VP60具有结合性的细胞蛋白为RHDV感染机制的研究奠定了基础.     

猪外周血单个核细胞cDNA酵母表达文库的构建及与猪瘟病毒E2蛋白相互作用细胞蛋白的筛选

为研究猪瘟病-毒(CSFV)蛋白与宿主细胞蛋白之间的相互作用,本研究通过SMART技术合成猪外周血单个核细胞(PBMC)双链cDNA,以携带与载体pGADT7-Rec重组位点同源序列的特异引物经long-distance PCR扩增双链cDNA.纯化双链cDNA并与载体pGADT7-Rec共转化酵母菌株Y187,经同源重组构建PBMC cDNA酵母表达文库.以CSFV E2蛋白为诱饵进行酵母双杂交筛选,得到阳性克隆根据序列比对分析结果,进一步进行共转化验证.结果显示筛选到17个与CSFV E2蛋白相互作用的宿主细胞蛋白,基因注释(GO)分析表明这些蛋白分别参与免疫、代谢、细胞生长与增殖、生物调节等过程,为研究它们与CSFV E2的相互作用奠定了基础.     

利用酵母双杂交技术筛选和鉴定非洲猪瘟病毒E120R蛋白的互作宿主蛋白

【目的】 探讨非洲猪瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）衣壳蛋白E120R在病毒感染中的作用，确定与E120R蛋白互作的宿主蛋白。【方法】 将ASFV分离株CADC_HN09株E120R基因合成并克隆于pGBKT7表达载体，获得pGBKT7-E120R诱饵质粒，同时构建E120R基因截短表达质粒pGBKT7-E120R-1（1－61位氨基酸）和pGBKT7-E120R-2（62－122位氨基酸）。经毒性和自激活性检测后，通过酵母双杂交技术对骨髓巨噬细胞（BMDMs） cDNA均一化酵母文库进行初步筛选，以获得与ASFV E120R蛋白互作的蛋白。通过NCBI数据库进行序列比对并经免疫共沉淀试验验证，确定互作的宿主蛋白。筛选的宿主蛋白经webgenstal在线分析网站初步进行GO功能和KEGG通路富集分析，以确定所筛选的宿主蛋白参与的生物过程与信号通路。【结果】 诱饵质粒pGBKT7-E120R-2无毒性和自激活性，可用于文库筛选。通过酵母双杂交系统从BMDMs cDNA均一化酵母文库中初步筛选到46个阳性克隆并进行回转验证，经NCBI数据库序列比对分析共获得29个宿主蛋白。免疫共沉淀试验结果显示，多聚胞嘧啶结合蛋白2（PCBP2）和干扰素刺激基因15（ISG15）均与E120R蛋白存在互作。GO功能富集分析表明，所筛选的宿主蛋白可参与代谢过程、生物调节、应激反应等生物过程；KEGG通路富集分析表明，这些宿主蛋白可参与抗原呈递、铁死亡和坏死性凋亡等多条信号通路。【结论】 ASFV E120R蛋白可与宿主免疫应答、细胞死亡等信号通路相关的多种宿主蛋白互作，为进一步研究ASFV E120R蛋白在病毒感染过程中的作用提供了重要理论依据。     

酵母双杂交筛选人白细胞文库中与A型流感病毒PB1-F2相互作用的蛋白

利用酵母双杂交技术筛选白细胞文库中与A型流感病毒PB1-F2相互作用的宿主蛋白,为研究PB1-F2蛋白的功能提供依据。构建pGBKT7-PB1-F2诱饵重组载体,在证实诱饵蛋白不具有自激活作用的前提下,以酵母双杂交系统筛选人白细胞文库中与PB1-F2相互作用的细胞蛋白。对阳性克隆进行测序和生物信息学分析,并在酵母细胞内验证蛋白的相互作用。Western blot结果表明,酵母表达载体pGBKT7-PB1-F2在酵母中成功表达PB1-F2融合蛋白。酵母双杂交筛选并验证,获得了8个与流感病毒PB1-F2蛋白相互作用的宿主蛋白。本研究有助于在分子水平上探索PB1-F2蛋白的新功能,为揭示流感病毒的致病机理奠定基础。     

应用酵母双杂交方法筛选与马传染性贫血病毒Rev蛋白相互作用的蛋白

为研究马传染性贫血病毒(EIAV)蛋白与马巨噬细胞蛋白之间的相互作用,本研究利用SMART技术构建了马巨噬细胞的酵母双杂交c DNA文库,并利用该文库调取与EIAV Rev蛋白相互作用的细胞蛋白,构建诱饵质粒p GBKT7-rev,通过表型检测Rev的自激活和细胞毒性作用,并与构建的文库进行杂交筛选。对获得阳性克隆进行序列测定和比对分析,根据分析结果进行共转化验证。结果显示,文库的容量为3×108 cfu/m L。Rev蛋白在酵母双杂交系统中无自激活现象和细胞毒性作用。此外,本实验共筛选得到5个与EIAV Rev相互作用的宿主细胞蛋白。本研究为进一步研究Rev蛋白的生物学新功能奠定了基础。     

羊口疮病毒129蛋白互作宿主蛋白的筛选与C1QBP基因的克隆分析

【目的】以羊口疮病毒129（ORFV129）蛋白为研究对象,在构建山羊鼻甲骨原代细胞cDNA文库的基础上,通过酵母双杂交筛选与其相互作用的蛋白。【方法】采用Smart^TM技术构建山羊鼻甲骨原代细胞cDNA文库。构建诱饵质粒pGBKT7-129,并将其转化至Y2HGold酵母感受态细胞,验证质粒pGBKT7-129是否具有自激活性。对转化了质粒pGBKT7-129的菌液进行生长曲线测定,验证该质粒是否对酵母细胞有毒性作用。以ORFV129为诱饵蛋白,利用酵母双杂交系统筛选出与ORFV129相互作用的宿主胞内蛋白并对阳性菌落进行PCR和测序鉴定。利用DAVID 6.7的GO数据库对胞内宿主蛋白进行功能分类和通路分析,并依据Cytoscape v 3.8.0软件绘制ORFV129与胞内蛋白相互作用的网络图。以山羊脾脏为组织样本,采用RT-PCR技术克隆山羊补体C1q结合蛋白（complement C1q binding protein,C1QBP）基因CDS区序列,并采用在线软件进行生物信息学分析。将C1QBP基因CDS区序列连接至pcDNA3.1（+）构建真核表达载体pcDNA3.1（+）-C1QBP,并将其转染至山羊鼻甲骨原代细胞进行亚细胞定位分析。【结果】试验成功构建山羊鼻甲骨原代细胞cDNA文库,文库容量约为6.0×10⁶ CFU/mL。成功构建诱饵质粒pGBKT7-129,重组质粒pGBKT7-129无自激活能力且对酵母细胞无毒性。利用酵母双杂交筛选出14个与ORFV129进行互作的胞内蛋白并对阳性克隆进行PCR、测序验证。试验成功克隆山羊C1QBP基因CDS区,长度为837 bp,编码279个氨基酸。系统进化树显示,山羊和绵羊亲缘关系最近。C1QBP蛋白为不稳定的亲水性蛋白,无信号肽结构和跨膜结构域,主要包括3种磷酸化位点,分别是18个丝氨酸、4个苏氨酸和3个酪氨酸位点。C1QBP蛋白二级结构由α-螺旋（33.81%）、无规则卷曲（46.40%）、延伸链（16.91%）和β-转角（2.88%）组成,三级结构与二级结构一致。间接免疫荧光试验表明,C1QBP蛋白散在分布于细胞质中。【结论】筛选出了与ORFV129蛋白相互作用且在天然免疫应答中发挥作用的宿主胞内蛋白C1QBP,通过间接免疫荧光试验验证C1QBP定位于细胞质中,推测ORFV129与能C1QBP相互作用诱导炎症,为进一步验证ORFV129蛋白介导ORFV抑制机体免疫应答的过程奠定基础。     

鹅产蛋性状全基因组选择信号分析

【目的】利用选择信号分析方法在伊犁鹅和霍尔多巴吉鹅中筛选与产蛋性状相关的候选基因。【方法】选取健康状况良好、饲养管理水平一致的2岁伊犁鹅母鹅和霍尔多巴吉鹅母鹅各24只,采集血液样本,提取基因组DNA,利用全基因组重测序技术进行选择信号检测分析,筛选出受到选择的候选区域,针对注释基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选出与鹅产蛋性状相关的候选基因。【结果】全基因组重测序的平均测序深度为15.28×,与参考基因组比对率在97.31%以上。通过群体分化指数(Fst)对伊犁鹅和霍尔多巴吉鹅2个群体进行分析,共筛选到1 231个候选区域。与核苷酸多样性(Pi)进行联合分析后,伊犁鹅群体共筛选出10个候选区域,得到5个注释基因;霍尔多巴吉鹅群体中共筛选出353个候选区域,得到263个注释基因。GO功能和KEGG通路富集分析发现,初步筛选出6个可能与鹅产蛋性状相关的候选基因(BMP2、BMP6、MIS、ENO1、LIF、EP300),还发现了IL-18基因可能与禽类的免疫有关。【结论】本研究筛选出6个可能与鹅产蛋性状相关的候选基因,为揭示鹅产蛋性状的分子调控机制提供了参考。     

利用酵母双杂交系统筛选TRADD的互作牛分枝杆菌蛋白

为研究牛分枝杆菌抑制肿瘤坏死因子介导的细胞凋亡来逃避宿主免疫反应的机制,本试验采用酵母双杂交系统在牛分枝杆菌中筛选可与肿瘤坏死因子受体1相关死亡域蛋白（TRADD）相互作用的蛋白。通过限制性内切酶Sau3AⅠ部分消化牛分枝杆菌基因组,回收片段随机插入pGADT7载体中,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,构建牛分枝杆菌基因组文库。PCR扩增人tradd基因,将扩增产物克隆于pGBKT7载体上,构建重组诱饵质粒pGBKT7-tradd,转化酵母菌Y2HGold。用诱饵质粒pGBKT7-tradd对牛分枝杆菌基因组文库进行筛选,以获得与TRADD互作的阳性候选克隆;提取阳性候选克隆中的质粒,经测序和同源性比对分析,获得与TRADD互作的牛分枝杆菌蛋白的生物学信息。结果显示,构建的文库滴度为2×10⁶ CFU,平均插入片段在1.5 kb左右,文库重组率>95%。经Western blotting验证,诱饵质粒pGBKT7-tradd可在酵母菌中表达诱饵蛋白TRADD,且TRADD的表达对酵母菌无毒性,不会在酵母菌中自激活。应用酵母双杂交系统初步筛选出20个与TRADD互作的阳性克隆,经复筛、测序和BLAST对比,最终发现7个基因序列。本研究应用酵母双杂交技术成功筛选到7个与TRADD互作的牛分枝杆菌蛋白,为进一步研究牛分枝杆菌对细胞凋亡的抑制机制提供线索。     

猪FUT2基因密码子使用偏好性分析及优化

为了揭示猪α-（1,2）岩藻糖转移酶2（FUT2）基因密码子使用特性并提高其在外源宿主内的表达量,本研究综合运用EMBOSS Explorer网站和CodonW软件包分析了猪FUT2基因的密码子使用偏好性的相关参数,并与3种模式生物（大肠杆菌、酵母菌和果蝇）基因组密码子使用模式进行比较,最后参照与之最为相近的模式生物基因组密码子使用方式,利用JCat和OPTIMIZER两个密码子优化网站对猪FUT2基因密码子进行优化。结果显示,猪FUT2基因表达水平不高,存在24种偏好密码子,且这24种偏好密码子中有23种以G/C结尾;猪FUT2基因与果蝇基因组密码子使用模式的差异小于大肠杆菌和酵母基因组,表明果蝇更适合猪FUT2基因的外源表达;根据果蝇基因组密码子使用模式优化猪FUT2基因密码子,优化后其适应指数有了明显提高,而整体GC含量没有明显变化,说明在理论上猪FUT2基因优化成功。本研究从翻译水平上揭示了猪FUT2基因的密码子使用特性,为其在遗传改良中选择最佳外源表达系统及提高其在宿主细胞内的表达水平提供一定的理论依据。     

Polymorphism Analysis of Microsatellites Associated with Seven Candidate Genes for Equine Cryptorchidism

Association of seven candidate genes with cryptorchidism was investigated in the Thoroughbred. A pedigree composed of 23 cryptorchids and 24 nonaffected horses, sharing a common ancestor, was constituted. Sixteen microsatellite markers were developed either from bacterial artificial chromosomes (BAC) isolated for each candidate gene or by in silico screening. DNA from our pedigree was genotyped for these microsatellites. Statistical analysis of the allelic and genotypic frequencies observed with these markers did not reveal any association between the candidate genes and the cryptorchidism phenotype in our horse panel.     

Genome‐wide association study for carcass traits,fatty acid composition,chemical composition,sugar, and the effects of related candidate genes in Japanese Black cattle

We performed a genome‐wide association study (GWAS) and candidate gene analysis to: (i) evaluate the effectiveness of the GWAS in our small population by performing GWAS for carcass weight (CW) and fatty acid composition; (ii) detect novel candidate regions affecting non‐CW carcass traits, chemical composition and sugar; and (iii) evaluate the association of the candidate genes previously detected in CW and fatty acid composition with other economically important traits. A total of 574 Japanese Black cattle and 40 657 Single nucleotide polymorphisms were used. In addition, candidate gene analyses were performed to evaluate the association of three CW‐related genes and two fatty acid‐related genes with carcass traits, fatty acid composition, chemical composition and sugar. The significant regions with the candidate genes were detected for CW and fatty acid composition, and these results showed that a significant region would be detectable despite the small sample size. The novel candidate regions were detected on BTA23 for crude protein and on BTA19 for fructose. CW‐related genes associated with the rib‐eye area and fatty acid composition were identified, and fatty acid‐related genes had no relationship with other traits. Moreover, the favorable allele of CW‐related genes had an unfavorable effect on fatty acid composition.     

基于小鼠表达谱芯片和比较基因组学分析猪生长发育相关候选基因集

为了在更宽、更深的层面上研究猪生长发育机制,得到以通路为单位的候选基因集以克服传统单基因分析方法的缺点。试验利用模式生物小鼠中的芯片技术,通过基因集富集分析方法(GSEA法)分析基因芯片,确定候选通路。对候选通路成员与猪生长发育相关的数量性状基因座(QTL)数据库进行映射,缩小其作用跨度区域,找出作用的关键基因集。结果表明:得到了56个与猪生长发育相关的候选基因集。     

微小隐孢子虫CP15-P23-CP15/60基因的融合表达及抗血清的制备

以微小隐孢子虫基因组DNA为模板,PCR扩增获得子孢子表面抗原CP15、P23和CP15/60基因。利用重叠延伸PCR(SOE PCR)将该3段基因片段串联在一起,各基因片段之间引入柔性氨基酸接头(GGGGS)编码基因。将串联基因克隆到原核表达载体pET-28a(+)上,构建重组表达载体,转化到大肠埃希菌BL21(DE3)中进行诱导表达,将纯化的重组蛋白免疫Balb/c小鼠制备多克隆抗体。结果表明,获得了CP15-P23-CP15/60融合基因,并在大肠埃希菌中高效表达,Western blot显示重组蛋白能被牛抗微小隐孢子虫阳性血清识别,制备的多克隆抗体能被重组蛋白特异性识别,表明获得的重组蛋白具有较好的抗原性。     

禽腺病毒1型和4型六邻体蛋白抗原表位和密码子偏爱性分析

为了研究禽腺病毒1型和4型(AAV-1和AAV-4)六邻体抗原表位和同义密码子的使用情况,运用生物学软件Antheprot 5.0和EMBOSS的CHIPS、CUSP程序分别对AAV-1和AAV-4六邻体进行了分析,并将分析结果与大肠埃希菌、酵母及人的密码子偏爱性进行比较.结果显示,AAV-1、AAV-4六邻体的抗原表位区都主要集中在前段、中段,推测具有型和群特异性表位,可作为诊断型和群的首选蛋白.AAV-1和AAV-4六邻体的Enc值分别为43.553和38.475,在编码密码子使用频率上都存在明显差异,与大肠埃希菌、酵母及人的密码子偏爱性也不同,其表达系统选择大肠埃希菌较为合适.     

Whole‐genome resequencing to identify candidate genes for the QTL for oleic acid percentage in Japanese Black cattle

In our previous study, we detected a QTL for the oleic acid percentage (C18:1) on BTA9 in Japanese Black cattle through a genome‐wide association study (GWAS). In this study, we performed whole‐genome resequencing on eight animals with higher and lower C18:1 to identify candidate polymorphisms for the QTL. A total of 39,658 polymorphisms were detected in the candidate region, which were narrowed to 1993 polymorphisms within 23 genes based on allele differences between the high and low C18:1 groups. We subsequently selected three candidate genes, that is, CYB5R4, MED23, and VNN1, among the 23 genes based on their function in fatty acid metabolism. In each candidate gene, three SNPs, that is, CYB5R4 c.*349G > T, MED23 c.3700G > A, and VNN1 c.197C > T, were selected as candidate SNPs to verify their effect on C18:1 in a Japanese Black cattle population (n = 889). The statistical analysis showed that these SNPs were significantly associated with C18:1 (p < 0.05), suggesting that they were candidates for the QTL. In conclusion, we successfully narrowed the candidates for the QTL by detecting possible polymorphisms located within the candidate region. It is expected that the responsible polymorphism can be identified by demonstrating their effect on the gene's function.     

猪SEPW1基因的转录调控分析

本研究旨在对猪SEPW1基因的潜在启动子区进行克隆及转录活性分析，获得其核心启动子区域，并进一步分析转录因子SP1对SEPW1基因转录活性的影响，为探索SEPW1基因在猪肉质性状方面的功能奠定基础。利用实时荧光定量PCR检测SEPW1基因在大白猪各组织中的表达量，构建空间表达谱；通过PCR技术克隆得到6个逐级缺失的SEPW1基因启动子片段，构建6个双荧光素酶报告载体，通过检测各载体的双荧光素酶活性获得SEPW1基因的核心启动子区域；对核心启动子区进行生物信息学分析，发现潜在的SP1转录因子结合位点；通过过表达、抑制表达、定点突变及凝胶迁移试验（EMSA）确认SP1转录因子结合位点的存在及其对SEPW1基因转录活性的影响。结果显示，SEPW1基因在所检测的4月龄大白猪12个组织中均有表达，其中在腓肠肌及心脏中的表达量较高。双荧光素酶活性显示，猪SEPW1基因5'侧翼区-443~-231 bp为其核心启动子区，且-378~-306 bp存在1个潜在的SP1结合位点。过表达和抑制表达SP1基因结果显示，转录因子SP1能够促进SEPW1基因的转录；定点突变及EMSA试验确认，转录因子SP1可直接与SEPW1基因启动子区的SP1结合位点（-348~-339 bp）相结合。综合以上结果表明，转录因子SP1可直接靶向SEPW1基因的启动子区并促进SEPW1基因的转录。