猪干扰素α在昆虫细胞中分泌表达及其抗病毒活性检测

 【目的】为获得重组猪干扰素α。【方法】本研究应用Bac-to-Bac杆状病毒/昆虫细胞表达系统,将编码成熟猪干扰素α基因插入供体质粒pFastBacⅠ多克隆位点,置于pH启动子控制下,昆虫可识别的蜂素信号肽（honeybee melittin signal peptide,HBM）取代猪干扰素α原有信号肽以实现分泌型表达,并在C端融合6个组氨酸标签以利于纯化。将构建质粒转化DH10感受态细胞进行同源重组,经抗性和蓝白斑筛选,获得重组穿梭质粒Bacmid,转染对数生长期的Sf9昆虫细胞获得重组杆状病毒。【结果】重组蛋白通过间接免疫荧光、Western-blot证明重组蛋白在重组杆状病毒感染的昆虫细胞中获得分泌表达。通过在猪肾细胞（PK-15）上抑制水泡性口炎病毒（VSV）致病变作用检测重组蛋白的抗病毒活性,结果表明：昆虫细胞上清的抗病毒效价达到1.07×105 U?ml-1,昆虫细胞裂解液的抗病毒效价为3.15×104 U?ml-1。【结论】应用蜂素信号肽实现猪干扰素α在昆虫细胞上分泌表达,为临床上防治猪病毒性疫病奠定了基础。     

猪白细胞介素-2基因在大肠杆菌中的表达及其生物学活性测定

【目的】在大肠杆菌中表达猪白细胞介素-2(pIL2),并鉴定其生物学活性。【方法】以含猪IL-2基因的重组质粒pGEM-pIL2为模板,PCR扩增IL-2基因。将猪IL-2基因定向克隆到原核表达载体pGEX-6p-1中,转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)感受态细胞,在IPTG诱导下表达融合蛋白GST-pIL2,并应用甲基噻唑基四唑(MTT)试验测定融合蛋白的生物学活性。【结果】以含有猪IL-2基因的重组质粒pGEM-pIL2为模板,PCR扩增出1条约420bp的带。所获重组质粒pGEX-pIL2经酶切、测序鉴定,证实含有目的片段,且连接、构建正确。SDS-PAGE电泳结果显示,可检测到相对分子质量约为42ku的GST-pIL2,Western-blot证实GST-pIL2能与兔抗猪IL-2单克隆抗体发生特异性反应。表达蛋白经薄层层析扫描分析,表达量约占菌体总蛋白的40%。MTT试验证实,表达产物经变性、复性后能极显著促进猪脾淋巴细胞增殖。【结论】猪IL-2基因在大肠杆菌中得到表达,表达的蛋白具有一定的生物学活性。     

猪α干扰素的表达及在PAM细胞系中抗PRRSV活性检测

为研究猪α干扰素蛋白功能和了解猪α干扰素蛋白的抗病毒活性,扩增并测序了猪α干扰素基因(IFN-α),并克隆至原核表达载体pET-28a中,构建原核表达载体pET-IFN-α,将pET-IFN-α转化至BL21进行表达。Western-Blot结果表明,表达的蛋白具有很好的生物学活性。用细胞病变抑制法在PAM细胞系上进行抗病毒活性测定,结果表明,猪α干扰素有较为显著的抗PRRSV活性,其抗病毒活性效价约为1.13×106U/mg。     

猪α干扰素在大肠杆菌中的表达及抗病毒活性检测

【目的】利用基因工程技术寻求能够高效、稳定表达猪α干扰素,且表达产物易于纯化的表达系统。【方法】以含猪α干扰素(IFN-α)基因的重组质粒pGEM-T-IFN-α为模板,PCR扩增猪α干扰素基因。将IFN-α片段定向插入原核表达载体pGEX-4T-1中,构建重组表达质粒pGEX-IFN-α,转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下表达可溶性的融合蛋白(GST-IFN-α)。【结果】SDS-PAGE可检测到相对分子质量约为45 ku的GST-IFN-α,Westernblot证实GST-IFN-α能与猪IFN-α单克隆抗体发生特异性反应。重组猪α干扰素经谷胱苷肽Sepharose-4B亲和柱层析纯化后,在Vero细胞上抗水泡性口炎病毒的活性为2.24×103U/mg。【结论】建立的表达系统能够表达重组猪α干扰素,表达的重组猪α干扰素具有一定的生物活性。     

猪β2肾上腺素能受体基因克隆及穿梭表达质粒的构建

【目的】利用重组β₂肾上腺素能受体（β₂AR）检测β₂激动剂类药物,是弥补传统免疫学检测方法不足、实现该类违禁物多残留的快速检测手段。获得高纯度、高亲和力的重组受体是该技术的核心和难点。本文克隆猪β₂ AR并构建其重组穿梭表达质粒,为筛选最适宜的受体表达系统和表达条件提供基础材料。【方法】克隆猪β₂AR并进行序列分析,完成重组穿梭表达质粒构建。首先采集新鲜猪肝组织,提取总RNA,根据GenBank已登录的猪β₂AR核苷酸序列（AF000134）,设计1对引物并进行RT-PCR扩增。扩增产物切胶回收后与pMD-18T载体于4℃、T4连接酶作用下连接过夜。连接产物转化DH5α感受态细胞,经蓝白斑筛选后提取克隆质粒并对其作PCR鉴定、双酶切鉴定及测序分析。然后对所获得的基因及编码的氨基酸序列进行在线BLAST分析、系统进化树构建和疏水性分析。为了提高受体蛋白的表达量及受体配体间的亲和力,对该克隆基因作N端截短186个核苷酸改造;为使表达蛋白C端携带6×His标签,对克隆基因C端进行去除终止子改造。将改造后的克隆基因分别插入pTriEx-1.1 Hygro穿梭表达载体,连接产物转入NovaBlue感受态细胞,经Amp抗性筛选,挑取单菌落提取质粒并进行鉴定。【结果】经分光光度计检测及琼脂糖凝胶电泳分析,所提猪肝细胞总RNA的纯度、浓度及完整性可满足后续试验要求。RT-PCR产物电泳结果显示,在1 200 bp 左右出现1条特异性条带,与预期结果一致。克隆质粒pMD-18T-β₂AR经鉴定,证实为阳性重组质粒。测序结果显示,所得猪β₂AR基因cDNA序列全长1 257 bp,编码418个氨基酸。该序列已提交至GenBank,登录号为KF023571.1。Compute pI/Mw在线软件预测该蛋白分子质量为46.73 kD。与已发表的猪β₂AR（AF000134）相比,基因序列一致性为99.68%,4处发生碱基突变,编码的氨基酸序列一致性为99.28%,3处发生突变,且配体与受体结合位点处的氨基酸均得到正确克隆。在线BLAST分析表明,猪与其它物种的β₂AR及氨基酸序列一致性均在80%以上,具有较高的同源性。由系统进化树分析可知,所克隆的猪β₂AR与领西猯Pecan tajacu（JN 633666.1）的亲缘性较近,与大仓鼠Tscherskia triton（AY683091.1）和草原田鼠Microtus ochrogaster（XM 005356183.1）的亲缘性较远。氨基酸疏水性分析表明,该受体蛋白N端以疏水性氨基酸为主,C端以亲水性氨基酸为主。经PCR和双酶切鉴定以及测序分析证明,成功构建重组穿梭表达质粒pTriEx-1.1Hygro-β₂AR1-418和pTriEx-1.1Hygro-β₂AR63-418。【结论】所获克隆基因与已发表猪β₂AR高度一致,且活性位点处的氨基酸均得到正确克隆。此外,pTriEx-1.1 Hygro穿梭表达载体适宜用作大肠杆菌、昆虫细胞和哺乳动物细胞表达系统的启动子,是研究目标基因在不同表达系统表达效果的良好材料。本文所构建的穿梭表达质粒pTriEx-1.1Hygro-β₂AR1-418和pTriEx-1.1Hygro-β₂AR63-418均可用于以上3种表达系统中β₂AR蛋白的表达纯化研究。     

猪囊尾蚴MTsCL-1基因的原核表达

【目的】探讨原核表达猪囊尾蚴TsCL-1蛋白的生物学特性,为研究半胱氨酸蛋白酶(Cysteine proteinase,CP)在猪囊尾蚴与宿主相互关系中的作用奠定基础。【方法】将含有猪囊尾蚴半胱氨酸蛋白酶TsCL-1基因的pGEX-4T TsCL-1重组质粒转入大肠杆菌BL21进行表达,诱导后的重组菌裂解上清通过谷胱甘肽（GST）琼脂糖亲和层析法进行纯化,纯化产物利用明胶蛋白电泳法进行活性检测。【结果】经SDS-PAGE分析显示,猪囊尾蚴TsCL-1基因表达的重组蛋白相对分子质量约为61 ku,表达的目的蛋白约占菌体总蛋白的57.4%。表达产物应用GST琼脂糖凝胶纯化后,纯化蛋白的纯度可达90%以上。明胶蛋白电泳结果显示,纯化蛋白对明胶具有水解活性,并且其水解活性能被半胱氨酸蛋白酶特异性抑制剂E-64抑制。【结论】从重组菌中成功表达了目的蛋白,该蛋白具有明显的水解活性,且E-64对其水解活性有抑制作用。     

鸡α干扰素/白细胞介素18基因的融合表达及抗病毒活性研究

【目的】构建原核表达载体p ET28a-r Ch IFN-α-Ch IL-18、大肠埃希菌Escherichia coli表达及产物纯化与活性检测,研究高效广谱鸡基因工程重组复合抗病毒制剂,以对鸡的病毒性疾病进行防治.【方法】采用融合PCR(Fusion PCR)方法,利用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸将鸡α干扰素(Chicken interferon alpha,Ch IFN-α)与鸡白细胞介素18(Chicken interleukin-18,Ch IL-18)基因构建Ch IFN-α-Ch IL-18融合基因并克隆入p ET-28a原核表达载体中进行原核表达.通过镍柱亲和层析法纯化可溶性蛋白,并进行SDSPAGE分析、Western-blot鉴定.采用细胞病变抑制法检测r Ch IFN-α-Ch IL-18蛋白在细胞上抑制水泡性口炎病毒(VSV)及新城疫病毒(NDV)增殖活性.【结果和结论】成功构建并克隆了p ET28a-r Ch IFN-α-Ch IL-18融合基因.融合基因在大肠埃希菌中表达的r Ch IFN-α-Ch IL-18蛋白相对分子质量约为38 000,蛋白经纯化后纯度在90%以上.r Ch IFN-α-Ch IL-18蛋白在鸡胚成纤维(CEF)细胞上具有明显抗病毒活性,其抗VSV和NDV的活性明显高于单一r Ch IFN-α、r Ch IL-18蛋白的抗病毒活性.     

猪MSTN基因双筛选标记打靶载体的构建及其功能鉴定

【目的】利用正负筛选策略,构建猪肌肉生长抑素（Myostatin,MSTN）基因的双筛选标记打靶载体。【方法】以猪胎儿成纤维细胞DNA为模板,PCR扩增MSTN基因同源长、短臂;采用PCR和Overlap PCR扩增打靶载体正筛选标记嘌呤霉素和绿色荧光蛋白基因及负筛选标记单纯疱疹病毒胸苷激酶基因。以pUC57载体为骨架载体,在其多克隆位点连接一段包括Frt序列在内的酶切位点的多克隆位点序列,在2个Frt序列之间连接正筛选标记嘌呤霉素基因和绿色荧光蛋白基因,在Frt序列两侧分别连接5.7和1.9 kb的MSTN基因同源长、短臂;在同源短臂后连接负筛选标记单纯疱疹病毒胸苷激酶基因,将目的片段与载体定向连接克隆。用脂质体法将打靶载体转染猪肾细胞（PK15细胞）,用嘌呤霉素和丙氧鸟苷进行正负筛选,验证正负筛选标记基因的功能。【结果】成功克隆了猪MSTN基因同源长、短臂及正筛选嘌呤霉素和绿色荧光蛋白基因及负筛选单纯疱疹病毒胸苷激酶基因,构建了猪MSTN基因双筛选标记打靶载体,打靶载体长14 kb。在打靶载体转染的PK15细胞中,正负筛选标记基因均有生物学活性。【结论】成功构建了猪MSTN基因双筛选标记打靶载体。     

禾谷镰孢菌β2-微管蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达及纯化

【目的】在大肠杆菌中表达禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）的β2-微管蛋白,筛选使β2-微管蛋白可溶性表达的诱导因子,并对可溶性蛋白进行纯化。【方法】以构建好的质粒（pET32a+-β2-tubulin）为模板,PCR扩增出β2-微管蛋白基因,将其克隆到pET30a+表达载体上,并转化到表达宿主菌BL21(DE3)及Rossatta（DE3）pLysS,筛选阳性克隆,进行蛋白诱导表达,并筛选蛋白可溶性表达的诱导因子;对纯化后的蛋白进行SDS-PAGE和Western blot验证。【结果】获得了在大肠杆菌中表达效率高的阳性克隆;为了克服常规诱导条件下表达的β2-微管蛋白主要以包涵体形式存在的问题,通过对诱导温度、时间、诱导物浓度、初始诱导时的菌液浓度、培养液及宿主菌等六因子的综合分析,获得了β2-微管蛋白可溶性表达的优化条件;利用HisTrap HP预装柱对β2-微管蛋白进行纯化,可获得纯度很高的可溶性β2-微管蛋白;SDS-PAGE确认表达出的融合蛋白分子量为51.6 kD;Western blot证实表达的融合蛋白能与6×His及β-微管蛋白的单克隆抗体发生特异性反应。【结论】本研究为外源基因在大肠杆菌中的可溶性表达提供了参考;获得的微管蛋白为研究微管蛋白靶标类药物的抗性机制以及生产中开发新的以微管蛋白为靶标的杀菌剂提供了物质基础。     

鸭β-防御素16的分离、鉴定及其抗病毒机制

【研究目的】旨在克隆与表达鸭β-防御素16（AvBD16）基因及测定其生物学特性,监测了鸭肝炎病毒感染后麻鸭不同组织AvBD16与TLR-7的动态变化。【方法】采用RT-PCR方法,从鸭骨髓组织中扩增到鸭AvBD16,并将该基因克隆到原核表达载体pGEX-6p-1 上进行原核表达,对其重组和合成蛋白进行生物学活性测定。采用荧光定量PCR方法,分别检测了鸭肝炎病毒对鸭AvBD16和TLR-7在不同组织中表达量的影响。【结果】鸭AvBD16 cDNA 大小为155bp,编码50个氨基酸残基,与鸡AvBD3氨基酸同源性最高,为62%。重组和合成鸭AvBD16蛋白对12种细菌均有不同程度的抑制作用,高盐浓度对其抗菌活性有一定影响,且溶血活性极低。重组AvBD16蛋白具有体外抗病毒活性。经鸭肝炎病毒诱导后,鸭AvBD16在肝脏及其他组织中被诱导表达或表达量显著上调,且与TLR7的表达量呈正相关。【结论】成功克隆并表达了鸭AvBD16基因,重组和合成AvBD16蛋白具有广谱的抗菌活性且不具有溶血特性。重组AvBD16蛋白具有抗鸭肝炎病毒的活性,体内抗病毒作用可能受TLR-7通路调节。     

瑶山亚种树鼩IFN-β和IFN-γ原核表达及其多克隆抗体制备

【目的】构建瑶山亚种树鼩IFN-β和IFN-γ基因原核表达载体,并制备IFN-β和IFN-γ多克隆抗体,为进一步研究树鼩病毒感染动物模型打下基础。【方法】以瑶山亚种树鼩外周淋巴细胞为原材料,提取总RNA后经RT-PCR扩增瑶山亚种树鼩IFN-β和IFN-γ基因,亚克隆至质粒pcDNA3.1（+）上构建真核表达载体,并瞬...     

重组猪α干扰素理化性状及其体外抗病毒活性研究(摘要)(英文)

[目的]研究重组猪α干扰素(rPoIFN-α)半成品理化性状并对其体外抗病毒活性进行测试与鉴定。[方法]用HEp-2/VSV体系对3批rPoIFN-α蛋白进行抗病毒活性检测,以重组人IFN-α为参比品,测定干扰素效价;用0.25%胰蛋白酶HCl以及鼠抗猪α干扰素单克隆抗体作用已知效价的rPOIFN-α半成品,并检测各批次抗病毒活性,对rPoIFN-α理化性状进行评价;在猪肾细胞株(PK-15)上检测rPoIFN-α对猪细小病毒(PPV)和猪伪狂犬病毒(PRV)的致细胞病变抑制效应,观察rPoIFN-α的体外抗病毒活性。[结果]HEp-2/VSV体系滴定rPoIFN-α半成品效价可达1.5×105IU/ml,比活性达1.1×106IU/mg;rPoIFN-α经0.25%胰蛋白酶37℃作用1h,效价残留率低于1%,经HCl(pH=2.0)处理72h效价残留率高达95%以上,经56℃处理30min效价残留率高于47%,经鼠抗猪α干扰素单克隆抗体37℃作用1h后效价残留率约为1%;体外抗病毒试验表明,用50和500IU/mlr PoIFN-α可分别抑制PRV和PPV对PK-15细胞株致细胞病变效应。[结论]rPoIFN-α具有IFN-α的基本理化性状,其在体外可分别抑制PRV、PPV对PK-15细胞株致细胞病变效应,但剂量有差别。     

猪α干扰素表达蛋白ab的抗病毒效果研究

[目的]探索猪α干扰素表达蛋白ab的抗病毒效果。[方法]通过测定猪α干扰素(PoIFN-α)表达的融合蛋白ab对接种水泡性口炎病毒(VSV)的牛肾细胞(MDBK)保护作用的效价,来研究其抗病毒效果。通过中和试验,测定保护50%细胞不产生病变所需PoIFN-α表达的融合蛋白ab的稀释度。[结果]PoIFN-α表达的融合蛋白ab具有显著的抗病毒作用,稀释度1∶4.9的2.0μg/ml ab蛋白溶液即可保护50%细胞不产生细胞病变。[结论]猪重组α干扰素具有高活性、纯度高、无毒副作用、无药物残留等特点,其研制与开发对猪生产实践和疾病防治具有重要意义。     

重组猪α干扰素理化性状及其体外抗病毒活性研究

[目的]研究重组猪α干扰素（rPoIFN-α）半成品理化性状并对其体外抗病毒活性进行测试与鉴定。[方法]用HEp-2/VSV体系对3批rPoIFN-α蛋白进行抗病毒活性检测,以重组人IFN-α为参比品,测定干扰素效价;用0.25%胰蛋白酶HCl以及鼠抗猪α干扰素单克隆抗体作用已知效价的rPoIFN-α半成品,并检测各批次抗病毒活性,对rPoIFN-α理化性状进行评价;在猪肾细胞株（PK-15）上检测rPoIFN-α对猪细小病毒（PPV）和猪伪狂犬病毒（PRV）的致细胞病变抑制效应,观察rPoIFN-α的体外抗病毒活性。[结果]HEp-2/VSV体系滴定rPoIFN-α半成品效价可达1.5×105IU/ml,比活性达1.1×106IU/mg;rPoIFN-α经0.25%胰蛋白酶37℃作用1h,效价残留率低于1%,经HCl（pH=2.0）处理72h效价残留率高达95%以上,经56℃处理30min效价残留率高于47%,经鼠抗猪α干扰素单克隆抗体37℃作用1h后效价残留率约为1%;体外抗病毒试验表明,用50和500IU/mlrPoIFN-α可分别抑制PRV和PPV对PK-15细胞株致细胞病变效应。[结论]rPoIFN-α具有IFN-α的基本理化性状,其在体外可分别抑制PRV、PPV对PK-15细胞株致细胞病变效应,但剂量有差别。     

重组猪α干扰素的酵母表达及其对伪狂犬病毒的抑制作用

利用自动发酵罐高效分泌表达rPoIFN-α,经硫酸铵沉淀、Q Sepharose FF阴离子交换层析和Superdex200分子筛层析纯化重组猪α干扰素,用纯化的rPoIFN-α进行PRV体外抑制试验.结果表明:随着表达时间的延长,发酵表达液中rPoIFN-α含量增高,其中72h表达液中rPoIFN-α的含量可达0.52μg/μL,约占总蛋白量的57.50%,活性为1.00×106 U/μL.rPoIFN-α提纯液的浓度为7.02μg/μL,纯度为98.1%,活性高达1.00×109U/μL.纯化rPoIFN-α的PRV抑制作用和感染阻断作用的比活均为1.42×105 U/μg,对PRV增殖抑制作用的比活为1.42×103 U/μg.表明发酵表达的rPoIFN-α对伪狂犬病毒病具有良好的抑制活性,为进一步开展重组猪α干扰素临床试验提供依据.     

猪干扰素α1与胸腺肽α1融合蛋白原核表达系统的建立

依据GenBank已发表的猪干扰素α1(poIFN-α1)成熟肽基因序列,胸腺肽α1(THY-α1)蛋白序列及Escherichia coliB密码子使用频率表,优化并人工合成poIFN-α1和THY-α1基因,利用SOE-PCR法在poIFN-α1和THY-α1之间设计1个13肽Linker。将融合基因克隆至pRSFDue-t 1表达载体,转化BL21(DE3)感受态,37℃培养至菌液OD600为0.6~0.8,IPTG(0.5 mmol/L)诱导,20℃培养12h,SDS-PAGE和Western blot鉴定。结果表明:目的蛋白为菌体内可溶性表达,经强阴离子交换层析和疏水层析纯化获得高纯度poIFNα1-THYα1融合蛋白。     

两种细胞株滴定重组猪α干扰素效价的比较研究

采用水泡性口炎病毒（VSV）作为攻击病毒,以微量细胞病变抑制法对同批次不同浓度的8组重组猪α干扰素（rPoIFN-α）样品进行了效价检测,以中国药品生物制品检定所指定使用的标化重组人α干扰素为效价滴定的参比标准,对在牛肾细胞（MDBK）株和人喉癌上皮细胞（HEp-2）株所得结果进行比较,并对细胞与待测样品按＂一步法＂和先加细胞,待细胞长满单层再加待测样品的＂两步法＂所得的rPoIFN-α抗病毒效价进行比较。结果表明：MDBK细胞株与HEp-2细胞株对于rPoIFN-α抗病毒活性检测结果无显著性差异,均可用于rPoIFN-α抗病毒活性的检测,重组人α干扰素滴定系统可用于rPoIFN-α效价检测。两种加样方法所得结果基本相同,推荐使用＂一步法＂。     

猪L-Myc基因的分子克隆及在细胞重编程中的应用

【目的】克隆猪L-Myc基因,并在蛋白水平表达的情况下探索其在细胞重编程中的作用,为深入研究猪L-Myc基因替代c-Myc诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cell,iPSC）奠定基础。【方法】先通过NCBI序列比对,采用RT-PCR克隆猪L-Myc基因cDNA,生物信息学分析猪L-Myc基因与人和小鼠的同源性,构建融合表达载体pEGFP/L-Myc-C1,通过载体转染和免疫印记检测猪L-Myc基因cDNA的蛋白水平表达;再将L-Myc基因装入逆转录病毒载体中,分别使用不同的转录因子诱导猪胎儿成纤维细胞（porcine embryo fibroblast,PEF）,通过形态变化和碱性磷酸酶（AP）染色验证猪L-Myc基因在细胞重编程中的作用。【结果】①获得了1 113 bp的猪L-Myc基因cDNA,编码364个氨基酸,理论分子质量为40 kD;②生物信息学分析显示猪L-Myc基因与人和小鼠高度同源;③免疫印记检测结果说明猪L-Myc基因cDNA能够在蛋白水平表达;④细胞诱导试验和AP染色结果显示转录因子Oct4、Sox2、Klf4和L-Myc（OSKL）组合诱导的细胞阳性克隆率明显高于Oct4、Sox2和Klf4（OSK）组合的阳性克隆率。【结论】获得了猪L-Myc基因,并且该基因在蛋白水平表达且在细胞重编程过程中起到了重要的作用。