罗非鱼源无乳链球菌兼职蛋白EF-Tu的克隆、表达及其抗原性检测

为检测罗非鱼源无乳链球菌兼职蛋白EF-Tu(延伸因子Tu,Elongation Factor Tu)的抗原性,本实验克隆了罗非鱼源无乳链球菌HN0303的EF-Tu基因序列,并进行了蛋白相关性质的预测和系统发育树的构建。通过原核表达得到EF-Tu重组蛋白,同时利用纯化的蛋白免疫家兔获得多克隆兔抗EF-Tu重组蛋白血清以用于EF-Tu蛋白抗原性检测。结果显示,罗非鱼源无乳链球菌HN0303 EF-Tu基因有1个由1197个碱基组成的ORF,编码398个氨基酸。生物信息学分析显示其分子式为C_(1933)H_(3096)N_(532)O_(615)S_(11),分子质量为43.981 ku,理论等电点为4.749;具有多个磷酸化位点,不具有信号肽和跨膜区域;具有保守的EFTu结构域、EF-Tu-II结构域和EF-Tu-Ⅲ结构域,且与其他来源无乳链球菌的EF-Tu蛋白具有很高的同源性;具有较高的抗原指数,表明其可形成多个抗原表位。SDS-PAGE检测发现,诱导表达的重组蛋白以包涵体的形式出现在沉淀中,大小约为66.4 ku。Western Blot分析表明,兔抗EF-Tu重组蛋白血清能分别特异性结合菌体蛋白和EF-Tu重组蛋白。同时使用兔抗EF-Tu重组蛋白血清封闭罗非鱼源无乳链球菌HN0303表面的EF-Tu蛋白后,无乳链球菌HN0303粘附EPC(Epithelioma papulosum cyprini,鲤鱼上皮细胞)的能力下降了79.99%±2.43%。本研究表明,原核表达的罗非鱼源无乳链球菌EF-Tu重组蛋白具备较好的抗原性,用其制备的兔抗血清能够较好地抑制罗非鱼源无乳链球菌的粘附,推测其可能为罗非鱼源无乳链球菌亚单位疫苗的候选蛋白。     

罗非鱼无乳链球菌LrrG-Sip融合基因原核表达载体的构建及表达

LrrG和表面免疫原性蛋白（Sip）是无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）的2种表面蛋白,具有良好的免疫原性。为获得罗非鱼无乳链球菌表面蛋白LrrG和Sip蛋白的融合蛋白,该试验采用基因拼接技术中的双酶切法分2步逐个将Sip和LrrG基因插入pColdⅡ载体中,构建原核表达载体pColdⅡ-LrrG-Sip。将成功构建的融合基因原核表达载体转化感受态细胞BL21（DE3）,进行诱导表达条件的优化。结果显示,15℃、IPTG 0.5 mmol·L-1诱导9 h,目的蛋白呈可溶状态的表达量最高。Western Blot检测结果显示LrrG-Sip融合蛋白大小与预测一致（162kDa）,说明成功构建了融合基因,为罗非鱼源无乳链球菌亚单位疫苗的研制奠定了基础。     

吉富罗非鱼感染无乳链球菌后肝脏组织在不同时期蛋白质组的表达差异

为研究罗非鱼感染无乳链球菌前后肝脏组织蛋白质的表达变化。本研究以吉富罗非鱼为材料,采用双向电泳技术分析其在无乳链球菌感染胁迫下24 h、48-144 h、12 d与对照组（未感染）肝脏组织蛋白质组的变化,对差异表达蛋白进行质谱分析鉴定。结果显示：吉富罗非鱼在无乳链球菌胁迫下,3个实验组的蛋白质图谱与对照组相比存在显著差异,共有30个蛋白点发生显著改变,其中13个表达上调,17个下调,2个下调蛋白点在感染12 d组消失。通过MALDI-TOF-MS MS/MS质谱分析和数据库检索对这些蛋白质进行了功能分类,发现它们涉及到能量代谢、细胞防御与应激、消化免疫、抗氧化与排毒等许多方面。推测这些蛋白可能在吉富罗非鱼对无乳链球菌胁迫的抗性反应中发挥了重要作用。研究结果为无乳链球菌疫苗的研制及吉富罗非鱼抗病品种选育奠定了基础。     

罗非鱼无乳链球菌LrrG蛋白的原核表达及免疫原性分析

LrrG蛋白是无乳链球菌较保守的表面蛋白之一。为获得罗非鱼源无乳链球菌LrrG蛋白并探讨其在罗非鱼体内的免疫原性,本实验根据GenBank中已报道的人源无乳链球菌LrrG基因序列,设计特异性引物,扩增获得罗非鱼源无乳链球菌的LrrG基因。分析表明,其ORF为2 361 bp,编码786个氨基酸,与人源无乳链球菌LrrG基因核苷酸序列的相似性高达98.48%。LrrG蛋白含有3个保守的LRR结构域,并可形成多个抗原表位。将LrrG基因片段克隆转入原核表达载体pET-32a(+),构建重组质粒pET-32a(+)/LrrG,E.coli BL21(DE3)22℃诱导表达6 h。SDS-PAGE显示,诱导表达蛋白的分子量为108.9 ku,并且该重组蛋白以可溶和包涵体2种形式存在。经His Bind亲和柱纯化及超滤管浓缩后,LrrG可溶蛋白浓度达3.40 mg/mL。鱼体注射免疫实验表明,LrrG可溶蛋白对罗非鱼的相对免疫保护率达69.28%,且免疫后4周的血清抗体滴度为1∶800。该研究为深入探讨无乳链球菌LrrG蛋白作为罗非鱼基因工程疫苗的潜在应用价值奠定了基础。     

中国七种水生动物源无乳链球菌的分子特征及其对斑马鱼的致病性

为了解中国水生动物源无乳链球菌的分子流行特征,揭示其传播和流行规律,本实验对分离得到并鉴定的10株7种水生动物源无乳链球菌通过分子血清型、多位点序列分型(MLST)分型、毒力基因型和前噬菌体分型等方法进行分子分型;其次,通过斑马鱼评价7种水生动物源无乳链球菌的致病性。分子血清型分析结果表明,10株无乳链球菌可分为3种血清型,即Ⅰa、Ⅰb和Ⅲ型;MLST分型结果表明,Ⅰa型无乳链球菌均为ST7型,Ⅰb无乳链球菌均是ST261型,只有Ⅲ型无乳链球菌是ST739型。进一步分型结果表明,10株无乳链球菌可分为3种毒力基因型和4种前噬菌体基因型。根据4种分型结果可知,10株水生动物源无乳链球菌可分为4种类型,其中虎纹蛙源无乳链球菌具有独立的分子血清型、MLST型、毒力基因型和前噬菌体基因型,即Ⅲ-ST739-V1-P3;罗非鱼源无乳链球菌的基因型有3种,即Ⅰa-ST7-V2-P1、Ⅰa-ST7-V2-P2和Ⅰa-ST7-V3-P4;红尾皇冠鱼、鳙和罗非鱼源无乳链球菌的基因型相同:Ⅰa-ST7-V2-P2;卵形鲳鲹、宝石鲈和罗非鱼源无乳链球菌具有相同的基因型:Ⅰa-ST7-V2-P1;鲮和罗非鱼源无乳链球菌的基因型相同,即Ⅰb-ST261-V3-P4。致病性研究表明,7种水生动物源无乳链球菌对斑马鱼均有强致病性。研究表明,两栖类虎纹蛙源无乳链球菌和鱼源无乳链球菌的基因型明显不同,它们之间遗传变异较大,因此,无乳链球菌在两栖类和鱼类之间相互传播的可能性较小。鱼源无乳链球菌有3种基因型,且这3种基因型均在罗非鱼中流行,这表明无乳链球菌在鱼类中相互传播的可能性较大,尤其是在罗非鱼与其他鱼类之间。     

中国南方地区罗非鱼无乳链球菌的分子流行病学研究

从广东省以及海南省等地区养殖的患病罗非鱼体内分离、收集到多株致病菌,经生化分析和分子生物学鉴定,均为无乳链球菌。对这些菌株分别进行了耐药谱测定、分子分型试验以及分子血清型分析。药敏试验结果表明,2007—2010年分离到的无乳链球菌耐药谱基本相似;多位点可变数目串联重复序列分析(MLVA)试验中,选择5个高变异指数的可变数目重复位点(VNTR)进行分子分型,结果表明,所有鱼源无乳链球菌菌株为同一MLVA型,而作为对照的牛源无乳链球菌则明显不同;为了对这些菌株进一步分型,分别进行了分子血清型和表面蛋白抗原基因的检测,结果表明,鱼源无乳链球菌的分子血清型均为Ⅰa型,表面蛋白抗原均为alpha-C蛋白。这进一步说明了不同年份和不同地区的鱼源无乳链球菌在基因水平上为同一分子类型,具有相同的起源或传染源。同时也说明,我国南方地区罗非鱼无乳链球菌在这几年中未发生明显的遗传变异。这些结果为罗非鱼无乳链球菌病疫苗研制,疫病监测及药物防治的研究提供理论依据。     

中国罗非鱼主养区无乳链球菌的分子流行特征及其传播方式

为分析2007—2015年中国罗非鱼主养区无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)的分子特征和流行情况,分离并收集了248株罗非鱼源无乳链球菌。通过分子血清型、MLST、毒力基因和前噬菌体等分型方法对248株无乳链球菌进行了分子遗传特征分析。结果表明,229株无乳链球菌(92.3%)的分子血清型是Ⅰa型,其余19株均是Ⅰb型(7.7%)。MLST分析结果表明,所有Ⅰa型无乳链球菌都是ST7型,所有Ⅰb型无乳链球菌都是ST261型。毒力基因检测结果发现,229株Ⅰa-ST7型无乳链球菌的毒力基因型相同,即V1型;19株Ⅰb-ST261型无乳链球菌的毒力基因型相同,即V2型。前噬菌体检测结果表明,Ⅰa-ST7型无乳链球菌可分为两种前噬菌体基因型,分别是P1型(36株)和P2型(193株);Ⅰb-ST261型无乳链球菌的10个前噬菌体基因都是阴性,即P3型。根据以上4种分子分型方法可将248株无乳链球菌分为3种基因型,即Ⅰa-ST7-V1-P1型、Ⅰa-ST7-V1-P2型和Ⅰb-ST261-V2-P3型。2010—2011年主要流行菌株由Ⅰa-ST7-V1-P1型转变为Ⅰa-ST7-V1-P2型,其中Ⅰa-ST7-V1-P1型是2011年之前的主要流行菌株,Ⅰa-ST7-V1-P2型在2011年及之后成为主要流行菌株。研究表明,近年来我国罗非鱼源无乳链球菌发生了明显的遗传变异,同时,根据我国罗非鱼主养区无乳链球菌的流行特点,推测我国罗非鱼源无乳链球菌是通过苗种或水体等介质进行传播的,属于输入性传播方式。     

BALB/c小鼠用于评价尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力的研究

实验采用BALB/c小鼠作为实验动物,旨在建立尼罗罗非鱼无乳链球菌毒力测定的BALB/c小鼠模型。BALB/c小鼠经腹腔注射尼罗罗非鱼源无乳链球菌建立感染模型,比较了尼罗罗非鱼源无乳链球菌分别感染尼罗罗非鱼和小鼠的LD_(50)差异,分别测定了不同毒力尼罗罗非鱼无乳链球菌对尼罗罗非鱼和小鼠的毒力。结果显示,小鼠经腹腔注射无乳链球菌,在24 h内出现死亡现象,且对小鼠脑、肝脏、脾脏、肾脏等组织造成损伤。3次测定尼罗罗非鱼无乳链球菌TFJ0901对尼罗罗非鱼和小鼠LD_(50)分别为7.7×10~7、2.2×10~8、3.5×10~9 CFU/mL和405、361、419 CFU/只。将无乳链球菌TFJ0901和THN0901感染尼罗罗非鱼(1.0×10~7 CFU/mL)和小鼠(100 CFU/只),尼罗罗非鱼和小鼠存活率分别为100%、6.7%±5.8%和100%、0,其存活率都具有显著性差异。将无乳链球菌TFJ0901和TFJ-F感染尼罗罗非鱼(3.0×10~8 CFU/mL)和小鼠(2 500 CFU/只),尼罗罗非鱼的存活率分别为73.3%±11.5%和80.0%±10.0%,存活率差异不显著,小鼠存活率分别为13.3%±11.5%和100.0%,存活率具有显著性差异。研究表明,本实验成功建立了BALB/c小鼠作为尼罗罗非鱼源无乳链球菌毒力测定的稳定模型,测定不同毒力的尼罗罗非鱼源无乳链球菌对小鼠毒力与对尼罗罗非鱼毒力一致,且该模型能够区分尼罗罗非鱼模型难以区分的毒力相近的无乳链球菌。     

常见病害防治方法

罗非鱼链球菌病 病原：无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）,海豚链球菌（Streptococcus iniae）也可以引起罗非鱼大量死亡,但危害程度不如无乳链球菌。链球菌是一种革兰氏阳性、非酸性、无运动氧化酶阳性、过氧化氢酶阳性的菌。     

罗非鱼源无乳链球菌cpsE基因的克隆和分子特性分析

利用特异性引物,采用PCR扩增出分离自患病罗非鱼无乳链球菌强毒株的cpsE基因,将其克隆到pMD19-T载体上,通过菌落PCR鉴定和利用限制性内切酶BamHⅠ和HindⅢ对重组质粒进行双酶切鉴定之后送测序公司测序,并利用生物信息学软件Clustal X 2.0、MEGA 4.1、Bioedit 7.0、TMHMM、NetPhos 2.0、NetNGlyc 1.0、SignalP 3.0 Server、PSIpred、SAM_T08以及CUSP等分析cpsE基因的分子特性。结果显示,罗非鱼源无乳链球菌cpsE编码氨基酸序列具有高度保守性,与人源、动物源无乳链球菌亲缘性达100%,具有1个参与催化糖基元转运的Glycosyltransferases超级家族结构域,具有与蛋白翻译后修饰功能相关的磷酸化位点3个,编码多肽链中亲水区大于疏水区,且存在跨膜区。密码子偏爱性分析表明,罗非鱼源无乳链球菌cpsE基因密码子使用频率差异较大,密码子偏爱性更接近真核生物。     

Regulation of Vibrio alginolyticus virulence by the LuxS quorum-sensing system

Quorum sensing (QS) is a bacterial intercommunication system that controls the expression of multiple genes in response to population density. The LuxS QS system regulates the expression of several virulence factors in a wide variety of pathogenic bacteria. LuxS has been characterized to be responsible for producing a type of autoinducer, AI-2, which stimulates the expression of the luciferase operon in Vibrio harveyi. Vibrio alginolyticus is established as an opportunistic pathogen of several marine animals, and its LuxS QS system remains undefined. To investigate the pathogenic role of luxS in V. alginolyticus, the luxS mutants of both the standard strain ATCC 33787 and a fish-clinical isolate MVP01, named MYJS and MYJM, respectively, were constructed. The mutation resulted in reduced lethality to Pagrus major. Intraperitoneal LD(50) of MYJS and MYJM increased by 15- and 93-fold, respectively. The two luxS mutants exhibited a lower growth rate and defective flagellar biosynthesis. They also showed a significant decrease in protease production and an increase in both extracellular polysaccharide production and biofilm development. The results suggest that the LuxS QS system plays an important role in regulating the expression of virulence factors in V. alginolyticus.     

编码美洲螯龙虾肽聚糖识别蛋白（PGRP）cDNA的电子克隆及其生物信息学分析

利用电子克隆方法,获得编码美洲螯龙虾（Homarus americanus）肽聚糖识别蛋白（peptidoglycan recognition protein , PGRP）的cDNA序列及相应的氨基酸序列;采用生物信息学方法对其进行基本理化性质、亲疏水性、信号肽、二级结构、细胞定位、三级结构等的分析。结果获得一段长920 bp的编码美洲螯龙虾PGRP的cDNA序列,包含一个长834 bp的开放阅读框,编码277个氨基酸;编码蛋白是含有信号肽的分泌蛋白,含有1个C端PGRP结构域,表明是一种PGRP;分析结果显示该蛋白与黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）短型PGRP-SC2和PGRP-SD比较相似。     

海豚链球菌兼职蛋白FBA的克隆表达、抗原性检测及免疫效果评价

为检测斑点叉尾鮰源海豚链球菌兼职蛋白(fructose-1,6-bisphosphate aldolases,FBA)的抗原性和潜在的疫苗价值,本实验克隆得到斑点叉尾鮰源海豚链球菌DX09(基因组登陆号LXQF01)的fba基因序列(基因登录号A7N10_RS06935),对克隆序列进行生物信息学分析,并通过原核表达得到重组FBA蛋白(r FBA),制备了兔抗r FBA血清用于FBA蛋白抗原性检测,同时通过免疫保护实验评估重组蛋白的免疫保护效果。结果显示,海豚链球菌DX09 fba基因有1个882 bp的开放阅读框(ORF),编码293个氨基酸。生物信息学分析显示,其分子式为C_(1378)H_(2172)N_(368)O_(422)S_8,分子质量为30.9 ku,理论等电点为5.01,不具有信号肽和跨膜区域;具有保守的裂解酶结构域,且与其他来源的FBA蛋白同源性达100%;具有较高的抗原指数,表明其可形成多个抗原表位。SDS-PAGE检测发现,诱导表达的重组蛋白以包涵体的形式出现在沉淀中,大小约为47 ku。Western blot分析表明,兔抗r FBA血清能特异性结合菌体蛋白。同时免疫保护实验显示,重组蛋白对斑点叉尾鮰的相对保护率可达55%,免疫后鱼体抗体水平相对对照组显著升高。本研究表明,原核表达的斑点叉尾鮰源海豚链球菌DX09 rFBA具备较好的抗原性和免疫保护作用,具有研发斑点叉尾鮰海豚链球菌亚单位疫苗的潜在价值。     

凡纳滨对虾AP-1基因的克隆和表达特征分析

为了探讨凡纳滨对虾转录因子AP-1在病毒引发的免疫应答过程中的潜在作用,实验根据前期的转录组和表达谱结果提示信息,首次克隆了凡纳滨对虾AP-1基因(LvAP-1,GenBank注册号:KF999956),利用在线软件进行了生物信息学分析,运用半定量的方法进行了组织表达分析,并利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析了该基因在白斑杆状病毒(WSSV)侵染过程中的表达变化特征。结果显示,AP-1基因ORF区全长882 bp,编码293个氨基酸。预测分析显示该基因编码的蛋白质含有1个Jun结构域和1个高度保守的亮氨酸拉链结构域(bZIP),其中Jun结构域在非脊椎动物中保守性不高。组织表达分析表明,该基因在凡纳滨对虾各组织中广泛表达,其中在血细胞中表达量最高。在WSSV感染早期(0.5 hpi),该基因表达没有显著改变,感染后5 h(5 hpi),AP-1基因开始显著上调表达,在人工感染后24 h,该基因的表达量达到最高(P0.01)。研究表明,该基因在一定程度上参与了凡纳滨对虾体内由WSSV引发的先天免疫应答过程,为进一步研究LvAP-1在对虾应答病毒侵染过程中的功能和作用机制奠定了基础。     

19株海水鱼致病性弧菌OmpK基因序列及其抗原性分析

从哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)、溶藻弧菌(V.alginolyticus)、副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)克隆、测定了共19株海水鱼类致病性弧菌外膜蛋白OmpK基因序列,探讨其作为海水鱼类致病性弧菌共同抗原的分子基础.根据已知的弧菌外膜蛋白OmpK序列设计1对简并引物,利用聚合酶链式反应(PCR)方法从19株弧菌总DNA中分别扩增得到约800bp外膜蛋白OmpK的基因片段,将其克隆到pDM18-Tvector载体筛选阳性重组子进行序列测定.结果显示,OmpK基因分别含有786bp～849 bp的开放读码框,编码261～282个氨基酸,其核苷酸序列之间的相似性在72%～100%,推测氨基酸序列的相似性为71%～100%,且种内OmpK氨基酸序列的相似性比种间高.序列分析还表明,每一种弧菌OmpK基因都有一段特异性序列,可用于设计核酸探针或特异性引物来诊断、检测哈维氏弧菌等海水鱼致病性弧菌.本研究不仅从基因水平上证实了外膜蛋白OmpK广泛存在于海水鱼致病性弧菌中,而且证明了它们之间具有较高的相似性.由结果推测外膜蛋白OmpK是哈维氏弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌等致病性弧菌的一种共同抗原,是较好的亚单位疫苗候选成分,为进一步研制广谱的海水鱼类致病性弧菌外膜蛋白基因工程亚单位疫苗提供了理论基础.     

拟穴青蟹vasa基因cDNA的特征分析与性腺特异表达

vasa蛋白属于DEAD家族蛋白,是一种RNA解旋酶,在生殖细胞的分化中具有重要作用。本研究从拟穴青蟹卵巢中克隆得到vasa基因cDNA全长(将其命名为Sp-vasa),Sp-vasa序列长度为2 944 bp,其中开放阅读框(ORF)长度为1 899 bp,编码632个氨基酸,具有DEAD-box家族蛋白的7个高度保守的结构域。半定量RT-PCR结果显示,Sp-vasa只在卵巢和精巢中特异表达,在其它组织则未检测到表达。由此可见,vasa属于拟穴青蟹性腺特异表达基因。因此,Sp-vasa基因可有望作为有效的分子指标研究拟穴青蟹原始生殖细胞的起源、迁移以及生殖腺的发生。     

鳜UCP1,2基因结构、序列分析及组织表达

从分子水平上探讨了鳜解偶联蛋白1、2 (UCP1, 2)基因结构、组织表达水平及与产热、脂肪代谢等生理机能的关系。通过与脊椎动物UCP1、UCP2基因序列进行比对,设计简并引物与特异引物进行PCR和RACE扩增、测序、拼接序列,获得UCP1、UCP2的基因组序列和内含子/外显子结构。基因组步行法克隆鳜肝脏UCP1、UCP2 基因5′侧翼序列。应用半定量RT-PCR的方法,以β-肌动蛋白作为外参照,在其指数期增长的范围内得到鳜不同组织UCP1、UCP2的相对表达水平。结果表明,UCP1基因组全序列为3 146 bp, 5′侧翼调控区为1 333 bp,含有5个内含子和6个外显子,开放阅读框(ORF)长942 bp,编码一个大小为313个氨基酸的蛋白质。UCP2基因组全序列为2 890 bp, 5′侧翼调控区为1 800 bp,含有7个内含子和8个外显子,ORF长939 bp,编码一个大小为312个氨基酸的蛋白质。UCP1、UCP2间隔外显子的内含子皆符合“GT-AG”规则,内含子的数目与哺乳动物一致。系统进化分析表明,鳜UCP1、UCP2氨基酸序列分别与鱼类UCP1、UCP2氨基酸序列聚为一支,且与UCP3、UCP4、UCP5分支区分明显。鳜UCP1、UCP2基因不同组织表达水平的高低可能与鳜本身的生态习性及各器官在产热、脂质代谢中的作用相关,但明确的分子机制尚待进一步研究。     

Amino acid sequences of α-skeletal muscle actin isoforms in two species of rattail fish, Coryphaenoides acrolepis and Coryphaenoides cinereus

SUMMARY: The cDNA clones of α-skeletal actins were isolated from the skeletal muscle of two species of rattail fish, Coryphaenoides acrolepis and Coryphaenoides cinereus . The complete nucleotide sequences of the cDNA and their deduced amino acid sequences were determined. Each of the two species had two α-skeletal actin cDNA. The nucleotide sequences of the coding region of the two α-skeletal actin isoform genes within each species had 92.0 and 91.8% homology. From the cDNA sequences of the four α-skeletal actin isoforms in the two species, amino acid sequences of 377 amino acid residues were deduced. It was predicted that the two N-terminal amino acid residues of each protein are processed after translation. The amino acid sequences of α-skeletal actin 1 in the two Coryphaenoides species were identical, as were the amino acid sequences of α-skeletal actin 2 in the two species. The amino acid sequences of the two α-actin isoforms, α-skeletal actin 1 and α-skeletal actin 2, differed by only a single amino acid, Ala/Ser at the 155th position. Northern blot analysis showed that a similar amount of each of the two α-actin isoform mRNA was expressed in the skeletal muscle of the two Coryphaenoides species.