猪生殖——呼吸综合征病毒蛋白的结构与功能

猪生殖－－呼吸道综合征（ＰＲＲＳ）病毒是新发现的ＲＮＡ病毒，其基因组有８个开放阅读框架（ＯＲＦ），ＯＲＦ１编码病毒的ＲＮＡ聚合酶，ＯＲＦ２－７分别编码糖蛋白ＧＰ２－５、Ｍ蛋白和Ｎ蛋白。本文概括了近几年来国际上对其病毒蛋白的研究成果，对这些病毒蛋白的结构，功能及其免疫学地位进行了分析和讨论。     

我国部分地区猪繁殖与呼吸综合征病毒分离株ORF5基因的遗传变异分析

参考Genbank发表的猪繁殖与呼吸综合征病毒（PKRSV）ATCC VR-2332的ORF5基因序列，设计并合成了一对引物．对来自福建、浙江、山东等地的PRRSV分离毒株进行RT-PCR扩增．获得约748bp的DNA片断，将其分别克隆入pMD18-T载体中，并进行测序。应用DNAStar软件分析所测序列，并与ATCCVR-2332、CH-1a、MLV、Lv等毒株的ORF5序列进行比较，结果表明：SHDl与F114、MLV、ATCCVR-2332同源性高达98．5％，与CH-1a同源性为91．0％，与其它毒株同源性为86．6％~88．4％；F114与MLV、ATCCVR-2332同源性为99．3％～99．7％．其余分离毒株在遗传关系上和CH-1a又分为明显的两个群．显示近年来各地PRRSV分离毒株与cH-1a株的遗传差异越来越大。     

猪生殖与呼吸综合征病毒广东株ORF3和ORF5基因的克隆与分析

采用RT-PCR方法扩增了猪生殖与呼吸综合征病毒广东株的糖蛋白基因ORF3、ORF5，并对其进行了克隆和序列分析。用Blast分析软件比较分析了其与VR-2332株以及流行的欧洲株之间的同源性，并对其编码氨基酸序列的分子质量、等电点、穿膜区、糖基化位点进行了分析。结果显示，PRRSV广东株ORF3与美洲株的同源性达90％，而与欧洲株只是在318～393bp、502～697bp之间有77％左右的同源性；ORF5与美洲株的同源性为88％，与欧洲株仅在133～209bp区间有77％左右的同源性。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒缺失变异株的基因组特征

对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)分离株HB2(sh)／2002的全基因组序列进行了测定与分析。该毒株基因组全长为15373nt(不包括PolyA尾)，与国内外美洲型PRRSV分离株全序列相似性介于88．7％～95．1％之间。序列分析表明，该毒株是1个天然存在缺失的变异毒株，其ORFla的Nsp2存在编码12个氨基酸的连续36个核苷酸的缺失，ORF、3存在编码1个氨基酸的3个核苷酸的缺失。这是国内外首次发现PRRSV存在缺失变异现象，研究结果补充和丰富了PRRSV毒株的基因组信息数据，为深入研究该毒株的遗传与变异及其与生物学特性的关系奠定了基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒河南分离株ORF5基因的克隆与变异分析

从河南郑州、新乡、周口不同地区猪场的急性病猪中分离到3株猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproduc-tive and respiratory syndrome virus,PRRSV),分别命名为PRRSV Hn-1/06、PRRSV Hn-2/06和PRRSV Hn-3/06,细胞中和试验证实其血清型与美洲型一致。利用RT-PCR方法克隆了它们的ORF5基因,并对其基因序列和推导的氨基酸序列与7个不同来源的PRRSV毒株进行了同源性和亲缘关系比较分析,结果表明,3个分离株之间的ORF5基因及其推导的氨基酸均同源性均大于95.5%;与VR-2332标准北美洲株和疫苗株RespPRRS MLV间的同源性均低于与中国CH-1a毒株,而与流行的欧洲株间的同源性均低于54.5%。同时对推导氨基酸序列与6个北美洲型PRRSV株进行变异分析比较,证实其推导氨基酸序列发生了变异,特别是中和位点处第39位明显不同,表明河南省流行的PRRSV为北美洲型的变异株。     

贵州省猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5基因的变异分析

为了调查猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5基因的变异情况,笔者收集了贵州省16家规模化养殖场153份疑似PRRS的样品,通过RT-PCR检测和ORF5基因序列的测定,结果表明:所有样品之间ORF5基因的同源性为98.7%～100%,氨基酸的同源性为98.5%～100%;与美洲型代表毒株VR-2332、国内标准毒株CH-1a和欧洲型代表毒株LV基因序列的同源性分别为89.2%～90%、94.8%～95.6%、59.7%～60.2%,氨基酸序列同源性分别为88.8%～89.3%、92.7%～94.2%、54.9%～55.3%,遗传衍化关系分析表明流行毒株属于美洲型.ORF5基因发生离散性变异,可以分为3个簇,与中国其他地区分离的高致病性PRRS病毒关系密切,而与早期分离的PRRS毒株关系疏远,说明猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5基因存在变异现象.     

猪繁殖与呼吸综合征病毒河北地方株ORF3基因的克隆及变异分析

从河北唐山分离到一株疑似猪繁殖与呼吸综合征病毒,接种Marc-145细胞,经过4代盲传后,出现细胞病变,经鉴定为PRRSV,命名为TS株。根据GenBank公布的PRRSV JXA1株ORF3基因的核苷酸序列,设计并合成一对特异性引物,用RT-PCR方法扩增完整ORF3基因,将扩增产物连接到pMD19-T载体并转化克隆菌,将阳性重组质粒PMD-GP3进行序列测定与分析。应用DNA Star软件,将测序结果与国内外已发表野毒株和疫苗株的ORF3基因进行序列比较,并绘制系统进化树。这为研制PRRSV新型疫苗及诊断试剂奠定了基础。     

突发高热病猪场猪繁殖与呼吸综合征病毒的检出及变异分析

某猪场突发猪高热病后,为确切诊断和弄清病原,采用Marc-145细胞分离病料中的病原,并通过血清中和试验、血凝试验、RT-PCR检测和变异毒株鉴定等方法进行病原鉴定,以及对其ORF7基因和NSP2部分基因开展序列分析。结果表明:从该猪场分离到了1株可使Marc-145细胞产生病变的病毒,其能与美洲型抗PRRSV血清特异性中和,而不与鸡红细胞凝集;RT-PCR检测扩增出了ORF7基因及NSP2部分基因片段;该病毒ORF7基因与PRRSV美洲型毒株VR2332的同源性为93.3%~99.5%,其系统进化树显示它们属同一个大分支;而NSP2基因编码蛋白序列与美洲型毒株VR2332及早期国内分离株比较存在30个氨基酸的缺失。结果说明该猪场高热病病原为高致病性PRRSV变异毒株,且与自2006年以来国内分离的高致病性PRRSV高度同源。     

猪生殖与呼吸综合征ORF5基因疫苗的构建及其安全性和免疫原性检测

克隆了猪生殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)SC2株ORF5基因。测序分析表明SC2株属美洲型PRRSV。构建的ORF5基因疫苗经脂质体转染Marc-145细胞后，第26h检测到疫苗蛋白的特异性表达，第56h达到高峰。疫苗肌肉注射小鼠和仔猪后能迅速分布到各组织器官中，未发现核酸疫苗与宿主细胞染色体整合现象；且能使仔猪产生体液和细胞免疫应答，免疫期持续135d以上。结果表明，构建的PRRSV ORF5基因疫苗具有良好的安全性和免疫原性。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5基因变异分析

采用RT-PCR方法对不同省份疑似PRRS阳性病料进行克隆和测序,获得14个ORF5基因片段.序列分析结果表明,获得的14个ORF5基因序列不存在缺失现象,核苷酸的同源性为98.8%～99.7%,推导编码氨基酸同源性为96.5%～99%.与国内毒株相比,核苷酸同源性为85.2%～100%,氨基酸同源性为84.6%～99%;与中国代表毒株CH-1a、美洲型代表毒株VR-2332的核苷酸序列同源性分别在94.4%～95.2%和86.7%～87.9%之间,与疫苗株MLV的同源性在86.4%～87.6%之间,而与欧洲型代表株LV的同源性在54.1%～55.7%之间,推导编码的氨基酸序列同源性则分别在91.5%～93.5%、86.6%～88.6%、85.6%～87.6%、54.7%～56.2%之间.表明所获得序列的流行毒株均属于美洲型.进一步分析发现与近期国内流行的高致病性猪蓝耳病病毒同源性非常之高,说明这些毒株可能均起源于同一个毒株,通过猪的运输流通等在全国流行.     

猪生殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)CH-1a株非结构基因的分子克隆及其基因特征的研究

本研究对猪生殖－呼吸道综合征病毒（ＰＲＲＳＶ）的非结构基因,包括ＯＲＦ１基因、５’端非编码区基因（Ｎｏｎ－ＣｏｄｉｎｇＲｉｇｏｎ,ＮＣＲ）和３’端非编码区基因（ＮＣＲ）分别进行了分子克隆和测序,并对其基因特征作了研究分析。结果表明,ＰＲＲＳＶ－ＣＨ－１ａ株ＯＲＦ１ａ起始密码子上游是由保守序列５’ＵＵＡＡＣＣ３’连接的５’ＮＣＲ,在该区附近的约４３个碱基有较高的保守性,其余核苷酸的变异较大。ＯＲＦ１ａ编码的多聚蛋白又可切割生成六个非结构蛋白（Ｎｓｐ１ａ、Ｎｓｐ１β、Ｎｓｐ２－５）,其中Ｎｓｐ２可能具有型特异性,在不同基因型的ＰＲＲＳＶ分离株之间表现出较大的变异,和ＶＲ２３３２株的ＮｓＰ２的编码基因相比有８６％的同源性,同ＬＶ株只有４５％的同源性;ＯＲＦ１ｂ所编码的聚合蛋白经切割后形成四个非结构蛋白（ＲｄＲｐ、ＣＰ２－４）,同 ＯＲＦ１ａ所编码的蛋白相比较为保守,但是,在ＣＰ４的Ｃ端仍有较大的变异,其编码区和ＶＲ２３３２株相比有８８．７％的同源性,而和ＬＶ株只有５３．４％的同源性。ＣＨ－１ａ株的ＯＲＦ１ａ－ＯＲＦ１ｂ的衔接区为核糖体移码区,在所有的ＰＲＲＳＶ分离株中高度保守,具有保守的５’ＵＵＵＡＡＡＣ３’序列和     

仔猪圆环病毒2型与高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒混合感染的诊断与病毒变异分析

2010年,山东某规模化猪场2月龄仔猪群暴发未知疫病,发病率在80%以上、死亡率在50%以上。结合临床症状、剖检病变,以及PCR或RT-PCR检测,证实该猪场发生PCV-2与高致病性PRRSV混合感染。并且细菌病排查证实还混合感染了猪肺疫。通过对感染的PCV-2ORF2基因、PRRSV Nsp2基因部分序列进行分析显示,PCV-2毒株进化来源差异较大,毒株间核苷酸序列同源性仅为94.2%,但均属于2b基因型,在我国均广泛流行;高致病性PRRSV毒株序列同源性在99.7%以上,说明毒株进化来源同一,并且与近期报道毒株序列的同源性在99%以上,而与2006年分离毒株的序列同源性在95.8%～97.2%之间。以上结果表明,该猪场感染了不同进化来源的PCV-2,所感染的高致病性PRRSV高度同源,但相比2006年报道毒株已经发生一定程度的变异。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GS株非结构蛋白基因的克隆及测序

根据GenBank中猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)VR-2332毒株基因序列设计合成了9对引物,采用RT-PCR方法对PRRSV GS株的非结构蛋白基因ORF1进行了分子克隆,并对其核苷酸序列及编码氨基酸进行了分析。结果表明:ORF1全长11 882 bp,其中ORF1a核苷酸长7 512bp,编码2 503个氨基酸,ORF1b核苷酸长4 374 bp,编码1 457个氨基酸。PRRSV GS株ORF1基因与VR-2332株ORF1基因核苷酸同源性较高,其中ORF1a为89.3%,ORF1b为90.7%,而与LV株同源性相比较低,其同源性分别为54.3%和60.8%,相对ORF1a来说,ORF1b较为保守。ORF1编码的产物为2个聚合蛋白,ORF1a所编码的聚合蛋白经水解酶切割后产生6个成熟的非结构蛋白(NSP),其中NSP2变异最大,该蛋白具有耐受碱基插入、突变的能力,可能与PRRSV对组织细胞的亲嗜性有关;ORF1b编码的聚合蛋白经蛋白酶切割后,产生4个成熟的非结构蛋白。从系统发生树分析,PRRSV GS株非结构蛋白基因区域在基因型上属于北美洲型。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒特殊变异株LD812的分离与序列分析

从2008年送检的病猪病料中分离到1株致细胞病变代次、时间以及细胞病变形态与典型高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(HP-PRRSV)培养特性不同的PRRSV(LD812株)。对LD812株的Nsp2和ORF5基因进行测序发现,该株病毒与标准HP-PRRSVJXA1株(与VR2332相比,JXA1Nsp2基因的第478、538～566位氨基酸缺失,缺失形式为1+29个氨基酸)的Nsp2基因同源性为98.3%,LD812分离株Nsp2基因上第475～520和538～566位氨基酸缺失,缺失形式为46+29个氨基酸,比JXA1株在1号缺失位多缺失45个氨基酸;LD812株ORF5基因序列与JXA1株相比仅有8个核苷酸的点突变。结合该毒株的临床特征、细胞培养及分子特性,推测LD812为一弱毒株。     

绵羊肺腺瘤病毒NM株前病毒gag基因的克隆与序列分析

参照GenBank中已发表的绵羊肺腺瘤病毒(JSRV)的全基因序列，设计合成3对引物，对JSRVNM株的gag基因分3段进行PCR扩增，经琼脂糖凝胶电泳分析，分别呈3条531、888和949 bp的特异条带，将其分别克隆人pMD-18T载体中，进行序列测定并拼接序列，得到完整的gag基因序列。分析结果表明，与南非代表株(基因序列号NC-001494)的gag基因序列比较，核苷酸同源性为89．0%，推导出的氨基酸同源性为90％。与美国代表株(基因序列号AF105220)的gag基因序列比较，核苷酸同源性为86．3％，氨基酸同源性为87％。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒TS株结构蛋白基因的克隆与变异分析

从河北唐山分离到一株疑似猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV),接种Marc-145细胞,经2代盲传后出现细胞病变,经鉴定为PRRSV,命名为TS株。利用RT-PCR扩增出TS株各基因的cDNA片段,然后克隆入pMD19-T载体并测序。应用DNAStar软件,结合其它河北毒株与多株GenBank中已发表的PRRSV毒株相应基因进行序列比较。结果表明:PRRSV TS株与VR-2332同源性为88.9%-94.7%,与河北省2007年以来发现的8个毒株同源性很强,为98.0%-99.7%;与LV株的亲缘关系较远,同源性为61.2%-69.0%,属于美洲型。遗传进化树表明国内美洲型分离株明显分为2个亚群,所有河北省流行毒株属于同一亚群,且TS株与高致病性代表毒株JXA1关系非常近。本研究将为河北省预防和控制PRRS提供重要的理论数据。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GD-ZQ变异株的分离及遗传变异分析

用RT-PCR方法从某猪场病猪体内分离到1株猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV),命名为PRRSV GD-ZQ株,可致Marc-145细胞病变。细胞分离培育病毒至增殖性能稳定后,分别扩增分离病毒的Nsp2、ORF3、ORF5基因并测序,绘制进化树比较分析遗传进化。结果显示分离毒株的Nsp2、ORF3、ORF5基因序列与美洲型VR-2332、CH-1a等毒株核苷酸序列相似性在89.0%~95.8%之间,与欧洲毒株LV的相似性在48.2%~49.3%之间,遗传进化分析显示该毒株与CH-1a株处于同一分支,分离毒株的Nsp2序列与以HEB1为代表的PRRSV变异株相似性在98.3%~99.4%之间。该病毒在细胞盲传5代能产生稳定规律细胞病变(CPE),且第5代病毒TCID₅₀达10^-5.6／0.1 mL。进化分析结果显示GD-ZQ分离株是PRRSV变异株,具有"高热病"PRRSV毒株的变异特点,为了解PRRSV在时间上和分子水平上的遗传变异规律、变异幅度和变异范围奠定基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒变异株ORF6基因的克隆与原核表达研究

根据GenBank中美洲型猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的ORF6基因序列,设计合成一对特异性引物,应用RT-PCR方法扩增出PRRSV的ORF6基因(M基因)。将所扩增片段克隆入原核表达载体pET-32a(+),pET-ORF6重组质粒转化DH5a宿主菌后,经双酶切、PCR鉴定后挑选阳性克隆测序鉴定并对插入的ORF6基因序列进行分析。结果表明,ORF6基因的原核表达载体构建成功。ORF6基因推导的氨基酸与美洲型相应基因的同源性为96.0%～100%,与LV株的同源性为79.9%,系统进化树表明该PRRSV属于美洲型。将构建成功的重组质粒pET-ORF6转化BL21,诱导后经SDS-PAGE和Western-blot分析表明:克隆在HIS标签的膜基质蛋白基因与HIS获得了高效表达,表达的融合蛋白HIS-M分子量约为39kDa,并且有免疫学反应活性。     

猪生殖与呼吸综合征病毒HN6株ORF5基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

用RT—PCR方法从河南分离的1株（HN6）猪生殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）核酸中扩增缺失N端疏水序列的基因片段dORF5（deleting ORF5），并将其克隆到pMD18-T载体中测序，再亚克隆到原核表达载体pET-32a上。重组质粒转化大肠杆菌BL21，用不同浓度IPTG分别于37℃诱导，经SDS—PAGE分析，所表达的融合蛋白的分子质量约31．4ku，薄层扫描分析显示，表达量占菌体总蛋白含量的28．8％。Western—blotting结果表明，重组蛋白可被PRRSV阳性血清所识别。证实，该蛋白可用于PRRSV的诊断。     

2016年-2017年广东省部分地区猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5基因的遗传变异分析

为研究广东地区猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)流行株ORF5基因的遗传演化情况,采用RT-PCR方法对2016年-2017年采自广东省地区猪场疑似PRRS猪肺脏组织样品中的PRRSV ORF5基因进行了扩增,并对这些毒株的核苷酸和氨基酸序列进行了生物信息学分析.结果表明,成功扩增出12株PRRSV流行毒株的ORF5基因片段.遗传演化分析表明,扩增出的毒株有10株与国内高致病性毒株亲缘关系较近,属于同一分支;2株与广东地区新报道的毒株QYYZ和GM2亲缘关系较近,属于同一分支.氨基酸序列比对结果表明,新分离的毒株在GP5抗原表位上存在广泛的变异.结果表明,该地区PRRSV毒株已经发生广泛变异.研究结果不仅揭示了广东地区流行的PRRSV ORF5基因的遗传演化特性,也为该地区PRRS的防控提供了科学依据.