产气荚膜梭菌α-β融合基因的构建与表达研究

应用PCR技术,首先从A型产气荚膜梭菌菌株NCTC64609中扩增出α-毒素保护性抗原基因片段,然后从C型产气荚膜梭菌C58-1染色体基因组中扩增了930 bp的β-毒素基因,并将α-毒素基因和β-毒素基因插入融合表达载体pBV221中,获得了重组质粒pMCPAB,转化受体菌BL21(DE3),得到重组菌株BL21(DE3)(pMCPAB)。对重组菌株诱导的表达产物进行ELISA检测和SDS-PAGE分析,结果表明重组菌株可以高效表达α-β融合蛋白。免疫实验表明,表达产物免疫的小鼠可抵抗α-毒素和β-毒素的攻击。     

C型产气荚膜梭菌α、β1、β2毒素基因融合及免疫原性研究

为了构建具有良好免疫原性的α-β1-β2融合蛋白,利用PCR技术,从含C型产气荚膜梭菌α毒素基因的克隆质粒pETXAl中扩增出0.95 kb α毒素基因,将其连接到经Nco I单酶切并用碱性磷酸酶处理的含1.65 kb β1-β2融合基因的重组质粒pETXB1B2上,构建含2.6 kb α-β1-β2融合基因的表达质粒重组菌株BL21(DE3)(pETXAB1B2).经酶切鉴定和序列测定证实.构建的重组质粒pETXAB1B2含有α-β1-β2融合基因,且基因序列和阅读框架正确.经ELISA检测,重组菌株表达的α-β1-β2融合蛋白能够被α、β1和β2毒素抗体识别.表达优化结果表明,以IPTG为诱导荆诱导α-β1-β2融合基因表达的优化条件是:培养基PH 7.5,培养温度37℃,IPTG浓度0.4 mmol.L-1,菌体生长密度OD600达到1.0时加入IPTG,诱导时间5 h,此时α-β1-β2融合蛋白表达量为31.2%.免疫试验结果表明,α-β1-β2融合蛋白免疫的小鼠可以抵抗1MLD(最小致死量,minimum lethal dose)C型产气荚膜梭菌标准株C59-44毒素攻击,表明构建的重组菌株可以作为预防仔猪红痢基因工程亚单位苗的候选菌株.     

牛产气荚膜梭菌分离株毒素基因的检测与分析

为了解黑龙江省牛源产气荚膜梭菌分离株的基因型,检测β2和CPE两种次要毒素因子在牛源产气荚膜梭菌分离株中的携带情况。通过PCR方法检测了产气荚膜梭菌13个野毒株的cpa、cpb、etx、itx四种分型毒素、cpb2、cpb2的两个等位基因突变体(atypical cpb2和consensus cpb2)及肠毒素(cpe)基因。结果表明:92.3%(12/13)的产气荚膜梭菌分离株为A型,检测到1株D型;A型菌中β2毒素基因检出率为66.7%(8/12);β2毒素基因阳性菌株中75%(6/8)携带非典型cpb2基因,50%(4/8)携带典型cpb2基因,非典型突变体占优势。动物致病性试验发现β2毒素阳性菌株(8株)与β2毒素基因阴性菌株(4株)各有2株分离株具有致病性。所有菌株CPE毒素基因PCR检测均为阴性。研究为产气荚膜梭菌病的发病机理和疫苗开发提供了理论依据。     

C型产气荚膜梭菌不同菌株交叉免疫保护力研究

将C型产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)C59-2、C59-37和C59-383种菌株分别制备成灭活疫苗,分别免疫小白鼠和家兔,2周后分别用不同菌株的致死性毒素进行攻击。结果表明,C型产气荚膜梭菌不同菌株制备的灭活疫苗免疫小白鼠和家兔后,可使小白鼠和家兔能抵抗其他菌株致死性毒素的攻击,小白鼠保护数在7/8以上,家兔保护数也均在3/4以上。说明C型产气荚膜梭菌不同菌株之间具有较好的交叉免疫保护作用。     

鸡源产气荚膜梭菌a毒素基因克隆表达及免疫原性的初步研究

从鸡源产气荚膜梭菌C57-86中PCR扩增出a毒素基因,构建了表达质粒p GEXKG-a,并进行核苷酸序列进化分析。结果表明,鸡源产气荚膜梭菌的a毒素基因与参考菌株strain AL08-16相似性较高,核苷酸同源性为97.7%。对重组菌株BL21/KG-a诱导的表达产物进行了SDS-PAGE分析,重组菌株BL21/KG-a可以高效地表达毒素蛋白质;免疫试验表明,表达产物免疫的SPF试验鸡可抵抗A型产气荚膜梭菌的攻击。     

产气荚膜梭菌毒素型菌落多重PCR方法的建立及应用

根据产气荚膜梭菌α、β、ε和ι毒素基因cpa、cpb、etx、iA设计并合成4对特异性引物,建立快速鉴定产气荚膜梭菌毒素型的多重PCR方法。结果显示:产气荚膜梭菌A、B、C、D和E型参考菌株均扩增出相应的片段,而肉毒梭菌、气肿疽梭菌、腐败梭菌、诺维梭菌的扩增均为阴性;将产气荚膜菌株单个菌落稀释100倍,仍能扩增出相应的目的片段。利用此多重PCR方法对16株不同动物来源的产气荚膜梭菌进行分型鉴定,并与毒素中和试验鉴定结果进行比较,结果显示2种方法具有较高的符合率。该方法可有效进行产气荚膜梭菌的快速检测和分型,对产气荚膜梭菌感染与食品安全问题的研究具有参考价值。     

表面展示C型产气荚膜梭菌α,β毒素蛋白重组乳酸菌的 构建及反应原性分析

构建表达C型产气荚膜梭菌α,β1和β2毒素蛋白的重组乳酸菌,并对表达蛋白反应原性进行鉴定。通过PCR构建pSIP409-pgsA’-α,pSIP409-pgsA’-β1以及pSIP409-pgsA’-β2质粒,并将三种质粒电转入植物乳杆菌NC8后诱导表达,通过Western-blot和间接免疫荧光检测目的蛋白的表达情况。构建的NC8-pSIP409-pgsA’-α,NC8-pSIP409-pgsA’-β1以及NC8-p SIP 409-pgsA’-β2三种重组乳酸菌能成功表达C型产气荚膜梭菌α,β1和β2毒素蛋白,三种表达的融合蛋白大小分别为61 kDa、52 kDa以及46 kDa。三种重组乳酸菌表达了C型产气荚膜梭菌α,β1和β2毒素蛋白且与制备的多抗具有良好的反应原性,为C型产气荚膜梭菌口服疫苗的研制奠定基础。     

产气荚膜梭菌α毒素的研究进展

产气荚膜梭菌能引起人类食物中毒和出血性肠炎,严重时可导致死亡。α毒素是A型产气荚膜梭菌的主要致死性毒力因子和保护性抗原,从分子生物学角度对该毒素进行研究具有重要意义。对α毒素的分子生物学结构和致病机理进行了简要概述,并介绍了国内外对产气荚膜梭菌α毒素的检测方法和防治措施,以期为研究产气荚膜梭菌α毒素的致病机理以及预防和治疗动物气性坏疽、肠道出血症奠定基础。     

牛产气荚膜梭菌黑龙江分离株的分型鉴定

为了对三株未知型牛源产气荚膜梭菌(Clostridium Perfringens,Cl.perfringens)进行基因分型鉴定,将三株未知型菌株进行厌氧培养、纯化,观察培养特性,进行革兰氏染色镜检以及生化管鉴定,根据产气荚膜梭菌α、β、ε和ι毒素基因以及产气荚膜梭菌16S r RNA保守基因分别合成5对引物,建立PCR方法。经培养特性、革兰氏染色镜检、生化特性以及16S r RNA保守基因细菌PCR鉴定均符合产气荚膜梭菌,PCR结果表明,三株产气荚膜梭菌均为A型。     

噬菌体裂解酶Cp51在重组乳酸菌中的表达及对A型产气荚膜梭菌的抗菌活性

【目的】构建A型产气荚膜梭菌Clostridium perfringens裂解酶重组表达乳酸菌Lactococcus lactis,并检测重组菌及其表达产物的抗菌效果。【方法】全基因合成噬菌体裂解酶Cp51基因,构建PNZ8148-Cp51原核表达重组载体,电转化至乳酸菌NZ9000,经乳链菌肽诱导表达可溶性Cp51蛋白;用比浊法检测表达蛋白对A型产气荚膜梭菌的抗菌活性;利用细菌液混合培养检测重组菌对A型产气荚膜梭菌增殖的抑制作用。【结果】噬菌体裂解酶Cp51在乳酸菌中成功表达,为1 268 bp;质量浓度1μg·mL-1以上的重组蛋白对A型产气荚膜梭菌具有高效抗菌活性;重组乳酸菌对A型产气荚膜梭菌增殖有一定的抑制效果,混合培养后使产气荚膜梭菌活菌数从9×10~9 CFU·mL~(-1)下降到约9×10~8 CFU·mL~(-1)。【结论】A型产气荚膜梭菌噬菌体裂解酶重组乳酸菌构建成功,为后续优化表达和临床应用研究奠定了基础。     

羊源C型产气荚膜梭菌的分离鉴定、药敏试验及免疫治疗

从陕北某绵羊养殖场猝死绵羊的肝脏和脾脏中分离得到1株细菌,通过细菌培养特性、菌体形态、菌落特征、染色特性、生化试验、外毒素测定、毒素类型的PCR检测和药敏试验等鉴定,结果表明,该分离菌为革兰氏阳性大杆菌,生长特性和生化试验结果符合产气荚膜梭菌的所有特点;该菌可产生致小白鼠死亡的外毒素,PCR检测结果证实外毒素为α毒素和β毒素;药敏试验结果表明,该菌对环丙沙星、诺氟沙星等抗生素高度敏感,对庆大霉素、卡那霉素等抗生素不敏感。表明该菌为引起绵羊猝狙的C型产气荚膜梭菌,用羊梭菌疫苗紧急免疫羊群并配合应用抗生素治疗能有效控制该病的流行。     

无毒性产气荚膜梭菌ε毒素突变体的表达及免疫保护力评价

【目的】获得产气荚膜梭菌ε毒素（ETX）的无毒重组突变体,并评价其毒力及免疫原性。【方法】对已知的D型产气荚膜梭菌ETX编码基因按照大肠杆菌偏爱密码子进行优化设计。同时,将第106位的组氨酸和第199位的苯丙氨酸分别突变为脯氨酸和谷氨酸,经人工合成,获得基因片段GETX_m2。将GETX_m2克隆至原核表达载体pET30a-(＋)后,将pET30a-GETX_m2转化至BL21（DE3）感受态细胞中,在15℃和37℃两种条件下分别用IPTG诱导16 h和4 h,超声破碎后收集上清和沉淀,采用SDS-PAGE和Western blot方法检测重组蛋白的表达情况及其可溶性。利用Ni-IDA亲和层析方法对可溶性表达的重组蛋白进行纯化,从而获得重组蛋白rETX_m2。利用Western blot方法,检测rETX_m2与D型产气荚膜梭菌ETX抗血清的反应性。将rETX_m2用细胞维持液稀释至100及10 μg·mL^-1,检测其对犬肾细胞系（MDCK细胞）的毒力。分别用胰酶活化前和活化后的rETX_m2,以0.0625、0.625和6.25 mg·kg^-1 3个剂量尾静脉注射,检测rETX_m2对小鼠的毒力。随后,将rETX_m2与Montanide ISA 201佐剂混合乳化制备疫苗,取4只健康家兔,皮下免疫2次（间隔两周）,100 μg/只。同时,Montanide ISA 201佐剂与PBS混合液免疫组作为对照组。分别在一免后14 d以及二免后21 d,采血,分离血清,按照《中华人民共和国兽药典》（2015年版）规定的方法检测血清对D型产气荚膜梭菌毒素的中和抗体效价。同时,在二免后21 d,对家兔经耳缘静脉注射1个家兔MLD的D型产气荚膜梭菌毒素,检测rETX_m2对家兔的免疫保护效果。【结果】 在15℃和37℃条件,rETX_m2在BL21（DE3）菌体中均以可溶性和包涵体两种形式表达,综合考虑重组蛋白的表达量、可溶性及诱导时间,选择纯化在37℃条件下诱导获得的可溶性rETX_m2。灰度扫描结果显示,在37℃诱导条件下,rETX_m2可溶表达比例达30%;Western blot检测结果表明,D型产气荚膜梭菌毒素抗血清能够特异性的识别rETX_m2,出现特异性反应条带。MDCK细胞毒性实验显示,在rETX_m2浓度为100 μg·mL^-1的细胞培养基中孵育24 h后,细胞未出现细胞病变,而2 000倍稀释的D型产气荚膜梭菌天然毒素细胞培养基孵育组的细胞出现了明显的细胞病变;小鼠安全试验显示,尾静脉注射6.25 mg·kg^-1剂量的rETX_m2,对小鼠无致死性;血清中和试验结果显示,rETX_m2免疫组每毫升的一免兔抗血清可中和450-750个小鼠MLD,每毫升的二免兔抗血清可中和2 500-4 000个小鼠MLD的D型产气荚膜梭菌毒素,而对照组的兔抗血清对D型产气荚膜梭菌毒素无中和作用;用1个家兔MLD的D型产气荚膜梭菌毒素攻毒后,对照组家兔4/4死亡,免疫组家兔4/4保护。【结论】产气荚膜梭菌rETX_m2毒力基本丧失,但保留了良好的免疫原性,是D型产气荚膜梭菌病基因工程亚单位疫苗的理想候选抗原蛋白。     

江苏地区临床健康肉羊的产气荚膜梭菌感染分析

为揭示临床健康肉羊的产气荚膜梭菌感染概况,于2018年4-6月选择江苏地区肉羊养殖场30个,采集3～5月龄肉羊肛拭子样品892份.所有样品接种至梭菌增菌液,于厌氧条件下增菌培养后,以PCR进行产气荚膜梭菌的检测,并对部分检测为产气荚膜梭菌阳性的样品进行细菌分离.结果表明:175份(19.62％)肛拭子样品为产气荚膜梭菌阳性,提示临床健康肉羊的消化道可携带产气荚膜梭菌.数据分析表明,3、4、5月龄羊差异不显著,免疫羊与未免疫羊差异不显著.通过对分离的68株产气荚膜梭菌进行α、β、ε和ι毒素基因检测,确定了其中43株(63.24％)为A型产气荚膜梭菌,25株(36.76％)为D型产气荚膜梭菌,提示A、D型是江苏地区肉羊感染的主要产气荚膜梭菌类型.     

产气荚膜梭菌β2 -β1毒素融合基因在大肠杆菌中高效表达条件的优化

本研究在已获得产气荚膜梭菌β2-β1毒素融合基因表达载体,并在BL21（DE3）中成功表达的基础上,研究了以乳糖为诱导剂在不同条件下对β2-β1。重组蛋白诱导表达的影响,并对其表达条件进行了优化。结果表明,重组菌株BL21（DE3）（pXETB2B1）在37℃、菌体诱导密度OD_600为1．0、乳糖诱导浓度为0．1g／L时诱导5h,目的蛋白的表达效果最好,乳糖则以分批添加的方式为佳。     

冷鲜鸡产气荚膜梭菌及其毒素的潜在危害分析

为调查广州市冷鲜鸡产气荚膜梭菌及其毒素危害,从广州市各大型超市随机采集鸡肉样品进行产气荚膜梭菌分离、鉴定和毒素分型,同时检测分离菌株对常用抗生素的抗药性,并采用Eric-PCR对分离出梭菌进行亚型分析。结果表明,从78个样本中分离出57株产气荚膜梭菌,所有菌株均为A型,其中,cpb2(Atypical)型40株,cpb2(consensus)型1株;含net B基因菌株1株;药敏结果显示,分离出的产气荚膜梭菌大部分对氟苯尼考、氨苄西林、青霉素敏感;值得注意的是产气荚膜梭菌分离株对仅可用于人的抗生素克林霉素、头孢氨卞的耐药率分别达73.68%和31.58%。Eric-PCR结果显示,相似性为80%时,57株梭菌可分为13个亚型,提示污染来源的多样性。     

多种动物源A型产气荚膜梭菌的分离鉴定及生物学特性

【目的】研究猪源及其它动物源A型产气荚膜梭菌(CpA)的β2毒素基因和相关生物学特性。【方法】从南昌周边地区随机采集猪、牛、羊、鸡、犬、鱼的新鲜粪便样品,采用4%D-环丝氨酸FTG梭菌选择培养基从各样品中分离纯化产气荚膜梭菌,并对分离菌株进行培养特性观察、革兰氏染色镜检、生化鉴定和16S rDNA分子鉴定;再通过多重PCR技术进行分子分型,对分离到的A型产气荚膜梭菌(CpA)进行β2毒素基因检测和溶血试验。【结果】所分离到的CpA中,除犬源CpA,其它动物源分离株均携带β2毒素基因;不同动物源的CpA溶血时间和溶血强度不一样:羊源CpA在血平板上4 h能观察到明显的溶血,溶血圈直径达到30 mm;猪源CpA 6 h才能观察到明显的溶血,溶血圈直径约为14 mm。【结论】为了解CpA致病机理,解析其在不同动物致病强弱和地区特异性提供参考依据。     

新生仔猪C性产气荚膜梭菌性腹泻的研究进展

C型产气荚膜梭菌是引起仔猪腹泻的主要细菌性病原菌之一,主要感染7日龄以内的新生仔猪,该菌通过接触感染,引起坏死性肠炎、仔猪腹泻等疾病,影响发病仔猪的生长发育,甚至导致仔猪死亡.近几年C型产气荚膜梭菌的危害日益严重,每年因产气荚膜梭菌感染导致许多动物患病和死亡,给我国乃至世界养猪业带来严重的经济损失.本文主要从C型产气荚膜梭菌的毒素类型、致病机制、防治措施及调控机制等方面就仔猪C型产气荚膜梭菌性腹泻的研究进展进行了综述,以期为将来深入开展相关研究提供参考.     

牦牛源产气荚膜梭菌β2基因的原核表达及生物信息学分析

为了原核表达一株牦牛源产气荚膜梭菌Qinghai-1的β2基因及了解其编码蛋白的生物信息。首先利用PCR扩增技术、基因克隆技术构建原核表达质粒并通过高通量测序、双酶切技术、SDS-PAGE检测和Western blotting方法对表达情况进行鉴定,其次利用生物信息学分析的方法对β2毒素蛋白的一级结构、二级结构、蛋白特殊区域、三级结构及B细胞线性抗原表位等多方面进行预测分析。原核表达结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因在温度为37℃,IPTG浓度为1.5 mmoL/L,培养时间为8 h～10 h的条件下可得到大小约为28KD的可溶于细胞质的不含信号肽的目的蛋白。生物信息学分析结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因大小为798 bp,共编码265个氨基酸,与印度的产气荚膜梭(FR687302.1)的β2毒素基因相似性最高;其分子式为C₁₃₉₂H₂₁₃₆N₃₅₆O₄₁₈S₁₁,分子量为30.9 ku,pI=6.04,负电荷(Asp+Glu)残基总数36个,正电荷(Arg+Lys)残基...     

产气荚膜梭菌青海分离株α毒素基因克隆与表达

用PCR技术,从一株田间分离的产气荚膜梭菌基因组中扩增出了1 194 bp的α毒素基因,经限制性核酸内切酶EcoR Ⅰ和Nco Ⅰ双酶切处理后将其连接在经同样内切酶处理的载体pET\|28a(+)中的相应位点上,最后转化至受体菌BL21(DE3)中。经PCR、双酶切和核苷酸序列分析,证明重组质粒pET\|28a\|CPA含有产气荚膜梭菌α毒素基因,再将其转化至大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,目的基因获得了良好表达。以羊抗α毒素多克隆血清进行Western blot分析,抗血清可与该融合蛋白发生特异性反应,表明目的蛋白具有较好的免疫原性。     

A型产气荚膜梭菌α毒素的基因扩增和提纯鉴定

为了对A型产气荚膜梭菌α毒素快速准确地做出检测,本实验利用厌氧肉肝汤培养A型产气荚膜梭菌,经革兰染色观察以及含铁牛奶培养基观察其生化特性.然后使用饱和度为60％的硫酸铵粗提其α毒素蛋白,进行透析纯化并应用SDS - PAGE方法鉴定A型产气荚膜梭菌的α毒素,鉴定之后将纯化的α毒素给小鼠腹腔注射来检测其活性.结果表明,厌氧肉肝汤培养基变浑浊且产生大量气体,含铁牛奶培养基发生爆烈发酵现象,SDS - PAGE检测结果,α毒素分子量为43.6kDa,小白鼠出现梭菌病的典型临床症状.本实验为α毒素的鉴定及大量快速提取提供了一种参考方法,为进一步开展梭菌毒素的致病机理及制备类毒素疫苗奠定重要的实验基础.