兔抗猪圆环病毒Ⅱ型ORF2重组蛋白抗体的研制

猪圆环病毒Ⅱ型(Porcine circovirus 2,PCV2)是仔猪断奶后多系统衰竭综合征(PWMS)的病原.目前,PCV2已成为严重阻碍养猪业发展的主要病原之一,给世界各地的养猪业造成了巨大的经济损失.衣壳蛋白(ORF2)是编码PCV2的主要结构蛋白,具有免疫原性,且不发生血清学交叉反应,是病毒刺激机体产生中和性抗体的重要蛋白.近年来的研究证实,猪圆环病毒Ⅱ型ORF2(PCV2-ORF2) 重组蛋白是良好的免疫原,但国内的相关研究报道较少.试验以家兔为试验动物,以PCV2-ORF2重组蛋白为免疫原,探索兔抗PCV2-ORF2重组蛋白抗体的制备方法,以期建立新的动物试验模型,为进一步深入研究PCV奠定基础.     

猪Ⅱ型圆环病毒ORF1基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

根据GenBank中猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)0RF1基因序列,设计合成了一对引物,对PCV2广东株(GD)ORF1基因进行PCR扩增,将扩增出的ORF1基因(942 bp)克隆入pMD18-T载体,筛选获得重组质粒,命名为pMD-ORF1。将ORF1的KpnⅠ和XbaⅠ双酶切产物插入原核表达载体pBAD／gⅢC,得到重组子,命名为pBAD／gⅢ-ORF1。测序分析表明克隆的ORF1与德国分离株AF201897核苷酸序列同源性高达99.5％。与其它PCV2核苷酸序列同源性为92.1％-99.9％,推导的氨基酸序列同源性为90.2％-99.5％。同时,测序结果表明所克隆的ORF1准确插入pBAD／gⅢC的多克隆位点,未改变读码框架。用L-Arabi-nose进行诱导表达,收集茵液进行SDS-PAGE和Western blotting分析,显示PCV2 ORF1在pBAD／gⅢC中获得了高效融合表达,其表达蛋白分子量约为4.1万。     

猪2型圆环病毒ORF2基因的克隆及原核表达

采用PCR方法从已构建好的猪圆环病毒2型(PCV2)全基因重组质粒(pMD18-T-PCV2)中扩增出大小为579bp的ORF2基因,克隆到表达载体pET-32a,经IPTG诱导,成功表达了ORF2基因编码的结构蛋白。表达的重组蛋白为融合蛋白,分子量40Ku,表达量20%左右。经Western-blot检测,重组蛋白可被PCV2阳性血清识别。     

猪圆环病毒2型ORF3基因的原核表达

用原核表达系统表达猪圆环病毒2型ORF3基因,分析ORF3蛋白的抗原性。根据GenBank上公布的猪圆环病毒2型(PCV-2)核苷酸序列进行分析,针对ORF3基因设计并合成1对特异性引物,PCR扩增该基因,并将此片段克隆入原核表达载体pET-32a(+)上,命名为pET32a-ORF3,转化大肠杆菌Rosetta-blue(DE3)pLacⅠ感受态细胞,1.0mmol/L IPTG37℃诱导表达。结果表明,PCR扩增得到315bp的片段,重组蛋白大小约为29ku,与预期大小相符。Western blotting分析结果表明,重组蛋白能与抗His-tag的单克隆抗体反应,不与PCV-2阳性血清发生反应。猪圆环病毒2型ORF3基因能在大肠杆菌中成功表达,但与阳性血清之间没有反应原性,为进一步研究PCV-2ORF3蛋白的功能及特性奠定基础。     

猪圆环病毒2型HN0712株ORF2基因的原核表达

根据已测猪圆环病毒2型湖南分离株（HN0712）全基因序列,设计一对克隆和表达HN0712株ORF2全基因（709bp）的引物,利用原核表达载体pET-32a（＋）获得重组pET—ORF2质粒。经IPTG诱导后成功地在BL21宿主菌中表达分子质量约为48．2ku的融合蛋白。Western blot分析表明,该融合蛋白具有较好的反应原性。     

猪圆环病菌毒Ⅱ型ORF2基因的克隆及其杆状病毒表达载体的构建

猪圆环病毒（Porcine circovirus，PCV）属于圆环病毒科，是迄今发现的一种最小的动物病毒。它是一种直径仅为17nm、无囊膜、二十面体对称、共价闭合环状的单股DNA病毒。PCV有PCV1和PCV22种基因型。PCV1无致病性，广泛存在于正常猪体各器官及猪源细胞中；PCV2有致病性，且已经证明，它不仅是断奶仔猪多系统衰竭综合征（PMWS）的主要病原，也是其他诸多传染病的病原之一。PCV2病毒除了能引起PMWS外，还可造成育肥猪皮炎与肾炎综合征（PDNS），并与增生性坏死性肺炎（PNP）、猪呼吸道综合征、怀孕母猪的繁殖障碍、新生仔猪的先天性振颤（CT）、新生仔猪腹泻病的发生密切相关。     

猪圆环病毒2型感染对猪场的危害及防治措施

猪圆环病毒病2型（PCV-2）感染是近年来发现的一种较难控制的传染病。该病主要侵害哺乳仔猪和育肥猪，及怀孕母猪。其特征性临床症状为患猪体质不良，皮肤苍白。引起的疫病包括猪断奶后多系统衰竭综合征（PMWS），增生性坏死性肺炎（PNP）、猪皮炎与肾病综合征（PDNS）、猪呼吸系统疾病综合征（PRDC）、繁殖障碍、先天性震颤及肠炎等。同时PCV-2感染产生的免疫抑制极易引发其它病原混合感染或继发感染。     

猪圆环病毒2型ORF3编码蛋白的体外表达

设计特异引物,以猪圆环病毒2型(PCV-2)杭州株HZ0201的基因组DNA为模板,PCR扩增出ORF3基因,构建了pGEX-4T-1-ORF3原核表达载体和pEGFP-C2-ORF3真核表达载体。ORF3基因全长315 bp,编码105个氨基酸。SDS-PAGE、Western blot分析及真核PK15细胞转染结果显示:ORF3蛋白在大肠杆菌中以包涵体形式存在,分子量大小约为37.7 ku;ORF3重组蛋白在真核PK15细胞的细胞核和细胞浆都有表达,尤其在细胞核中表达量较高,且对细胞有一定的毒性。     

猪圆环病毒2型GD株ORF2基因的序列分析

根据GenBank中猪圆环病毒2型（PCV2）0RF2基因序列，设计一对引物，应用PCR从本室鉴定分离的PCV2 GD株的细胞培养物中扩增出ORF2基因（702bp）。将此基因片段克隆入pMD18-T载体，筛选获得重组质粒pMD—ORF2并对其测序，结果表明所克隆的ORF2基因与其他PCV2的0RF2基因核苷酸序列同源性在92．1％～99．9％之间，推导的氨基酸序列同源性在90．2％～99．5％之间。     

猪圆环病毒2型ORF2可溶性表达条件的优化

为探索猪圆环病毒2型(PCV2)ORF2基因在大肠杆菌中高效可溶性表达的条件,扩增ORF2基因构建重组表达质粒p ET30a-ORF2,转化入大肠杆菌BL21(DE3)感受态获得重组表达菌;通过改变菌体培养温度和时间、诱导温度和时间、溶解氧量、IPTG及CaCl_2浓度,实现目的蛋白高效可溶性表达。结果表明:重组表达质粒p ET30a-ORF2经酶切及测序证明构建正确,重组表达质粒在大肠杆菌BL21(DE3)中实现可溶性表达,其最佳表达条件为:在500 mL培养瓶中加入200 mL LB卡那霉素阳性培养基,菌体于37℃培养4 h后,分别加入IPTG及Ca Cl2至终浓度为0.6 mmol/L及0.06 mol/L,30℃诱导表达4 h;重组Cap蛋白的最高表达量占总蛋白的55.9%。说明优化后可实现猪圆环病毒Cap蛋白的可溶性表达,这为进一步研究该蛋白的结构及其生物学特性奠定了基础。     

猪圆环病毒Ⅱ型ORF2截短基因的克隆及原核表达

参照GenBank中猪圆环病毒Ⅱ型（Porcinecircovirus type 2，PCV2）的ORF2基因序列，设计合成1对引物，对PCV-2ZS株ORF2基因上含主要抗原位点的片段（ORF2-ME）进行PCR扩增，并克隆到pMD18-T Simple Vector中，进行序列测定。将重组质粒pMD—ORF2-ME的EcoR Ⅴ和Xhol Ⅰ双酶切产物插入原核表达载体pET-32a（＋），构建原核表达载体pET—ORF—ME。测序分析表明，克隆的ORF2-ME与GenBank上公布的PCV2毒株核苷酸序列同源性为99％～100％，推导的氨基酸序列同源性介于91％～100％之间。原核表达载体导入BL21（DE3）后用IPTG进行诱导表达，收集菌液进行SDS—PAGE和Western Blotting分析，结果表明ORF2-ME在BL21（DE3）中成功表达，所表达融合蛋白的相对分子质量约为40000，并能被PCV2阳性血清所识别，这就为PCV2感染诊断和抗体检测提供了依据。     

猪链球菌2型mrp基因ORF1序列的克隆及原核表达

根据猪链球菌2型溶菌酶释放蛋白基因（mrp）的序列,设计并合成了1对特异性引物,以青海株的基因组DNA为模板扩增了mrp基因ORF1序列。将PCR产物进行了T/A克隆,转化大肠杆菌,鉴定成功获得目的片段后,将其定向亚克隆到pET-28a（＋）中,构建了原核表达质粒pET-28a-mrp,并将其转化至大肠杆菌BL21感受态细胞中,经1 mmol/L IPTG诱导和SDS-PAGE分析,出现了与预期目的蛋白一致的外源蛋白带（27.0 ku）。Western-blot分析表明,该融合蛋白具有MRP的抗原表位。研究结果为今后开展该病的免疫学研究奠定了一定基础。     

猪嗜血支原体ORF9的全基因合成及原核表达

为原核表达猪嗜血支原体(M.haemosuis) ORF9蛋白,本研究根据GenBank登录的AJ504999的ORF9基因序列,采用重叠延伸PCR技术(SOE-PCR),选择大肠杆菌偏爱的密码子,设计并合成4对寡核苷酸片段,人工合成ORF9基因.将其克隆于表达载体pET-32a中构建重组表达质粒pET-ORF9,转化大肠杆菌BL21(DE3)中,IPTG诱导表达.经SDS-PAGE和western blot鉴定表明,重组蛋白的分子量约为34 ku.     

牛疙瘩皮肤病病毒ORF132基因的克隆及其原核表达

为原核表达牛疙瘩皮肤病病毒(LDSV) ORF132并对该基因进行生物信息学分析,本研究采用PCR扩增LSDV的ORF132基因,将其亚克隆至pGEX-6p-1载体中,构建重组质粒pGEX-LSDV-ORF132.生物信息学分析表明,LSDV的ORF132与Neethling vaccine LW1959株LW132、NI-2490株LSDV132和NW-LW株LD132的相应推导氨基酸同源性分别为100％、100％和94.4％,与山羊痘病毒、绵羊痘病毒相应推导氨基酸的同源性为20.7 ％～36％.SDS-PAGE和western blot分析表明,pGEX-LSDV-ORF 132在大肠杆菌BL21中经IPTG诱导主要以包涵体形式存在,其重组蛋白大小约为48.95ku,并且与特异性抗体具有抗原反应活性.     

来航鸡FOXL2基因的克隆与原核表达

根据GenBank已发表的红色原鸡FOXL2基因序列(登录号NM_001012612.1)设计引物,以来航鸡全血为模板,PCR扩增出其基因全长编码区,经BamHⅠ-HindⅢ双酶切后定向克隆于pET28a原核表达载体,获得pET28a-FOXL2重组原核表达载体.将携带有重组原核表达载体的大肠杆菌BL21(DE3)通过0.5 mmol/L IPTG进行诱导表达,经过SDS-PAGE电泳检测,显示诱导表达蛋白大小大约为37 000,与预期表达蛋白大小一致.Western blotting检测显示该蛋白为His融合蛋白,表明重组原核表达载体在大肠杆菌中成功表达出了目的融合蛋白.为进一步探索该基因的生物学功能奠定了基础.     

牛肌肉生成抑制素基因功能区的克隆与原核表达

根据GenBank中牛肌肉生成抑制素（MSTN）基因序列设计了1对引物，在引物两端分别加EcoRⅠ和XhoⅠ识别位点。利用RT—PCR技术扩增出了牛MSTN功能区序列。分别构建克隆和原核表达载体，酶切、PCR鉴定及测序分析表明，该基因功能区序列的克隆载体和原核表达载体已成功构建。筛选阳性菌，经IPTG诱导，牛MSTN基因功能区在大肠埃希氏菌中成功表达。     

汉坦病毒L基因的分段克隆及原核表达

为原核表达汉坦病毒(HV)L蛋白,本研究根据HV 76-118株全长L基因序列分段设计合成了6对引物.通过RT-PCR方法分段扩增L基因的6个片段,分别克隆于原核表达载体pET-30a中,并转化到大肠杆菌BL21 (DE3)中进行表达.SDS-PAGE分析表明,获得与预期分子量一致的特异的目的蛋白.Western blot检测表明,重组蛋白与小鼠抗His标签单克隆抗体发生特异性反应.     

ORF2基因缺失的PCV2的构建与部分生物学特性

设计了1对特异性引物,从疑似PMWS（断乳仔猪多系统衰竭综合征）的病料中经PCR直接扩增出PCV2全基因组,再与载体pMD18-T Simple连接后形成重组质粒pMD18-T Simple-PCV2（命名为P-S-PCV2）。用ORF2特异的限制性内切酶EcoRⅠ对P-S-PCV2进行酶切、补平连接反应,构建了ORF2基因缺失突变的重组质粒（命名为P-S-PCV2-B）。用SacⅡ酶对基因缺失突变的重组质粒进行酶切,获得的线性化的基因突变PCV2基因组在体外进行自身环化,形成了相应的基因缺失病毒粒子（命名为PCV2-B）。用PCV2-B缺失突变株进行了细胞转染、动物致病性和免疫原性、T淋巴细胞亚群的动态变化等部分生物学特性的研究,结果显示,PCV2-B转染IBRS-2细胞后,电镜观察可见病毒颗粒,PCR-RFLP检测有突变株生长。PCV2-B接种仔猪后无临床典型大体病变,PCR-RFLP检测淋巴结中有PCV-B突变病毒的感染。PCV2-B免疫仔猪后抗体没有升高;CD3＋和CD4＋整体水平下降,第2周与对照组差异显著;CD8＋与对照组差异不显著。结果表明,ORF2基因缺失突变的PCV2仍具有复制感染能力,免疫原性减弱,细胞免疫被部分激活。     

PRRSV GP5和PCV2 ORF2双基因共表达重组腺病毒的构建及鉴定

为构建猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)GP5基因和猪圆环病毒2(PCV2)ORF2双基因共表达重组腺病毒.将扩增的PRRSV GP5基因和PCV2 ORF2基因通过IRES元件串联,构建重组腺病毒穿梭质粒.Pme Ⅰ酶切线性化后,转化含有腺病毒骨架载体pAdeasy-1的大肠杆菌BJ5183感受态细胞,同源重组后筛选重组腺病毒质粒,经Pac Ⅰ酶切后转染293 A细胞进行包装,获得重组腺病毒.PCR鉴定表明重组腺病毒含有GP5和ORF2基因,western blot检测结果表明GP5基因和ORF2基因在293 A细胞内获得表达.