Development of Nucleic Acid Lateral Flow Immunoassay Detection Method for Foot-and-mouth Disease Virus

In this article, through the combination of nucleic acid probes and immune chromatography, a simple, sensitive and specific detection system——nucleic acid lateral flow immunoassay (NALFIA) for amplifing foot-and-mouth disease virus (FMDV) 3D RT-PCR products was established.An ultrasensitive nucleic acid biosensor (NAB) based on streptavidin-labeled gold nanoparticles dual labels and lateral flow strip biosensor (LFSB) were used in this system.The biotinylated goat anti-rabbit IgG was marked to the NC membrane as the alleged strip and the anti-digoxin antibody was labeled to the NC membrane to capture the digoxin probe.After assemblying gold-labeled strip and detecting RT-PCR products, the detection limit of NALFIA was 0.3×10^-3 to 3×10^-3 μg/μL.The NALFIA was compared with agar gel electrophoresis analysis, the results showed that the sensitivity of NALFIA was higher than agar gel electrophoresis.There was an excellent agreement between the two methods.NALFIA was a method with high sensitive, low cost and short time.In conclusion, this method provided a good alternative to detect FMDV.     

microRNA-146a通过靶向MAPK4和Myosin Va基因调控羊驼黑色素细胞增殖、迁移

旨在研究microRNA-146a(miR-146a)对羊驼黑色素细胞增殖和迁移的调控及其分子机制。本研究使用双荧光素酶试验验证MAPK4和Myosin Va是miR-146a的靶基因;利用荧光定量PCR和蛋白质免疫印迹试验检测在羊驼黑色素细胞中过表达miR-146a对相关下游基因表达的影响;利用CCK8和Transwell检测miR-146a过表达对羊驼黑色素细胞增殖和迁移的影响。结果显示,与对照组相比,将miR-146a和MAPK4或Myosin Va共转染293T细胞,双荧光素酶活性分别极显著下降36%和30%(P<0.001);MAPK4和Myosin Va基因转录水平分别极显著下调67%和47%(P<0.001,P<0.01);蛋白质水平的表达量分别显著或极显著下调38%和69%(P<0.05,P<0.01);增殖和迁移相关的基因CREB、MITF、MLPH和Rab27a在转录水平和蛋白水平的表达均极显著下调(P<0.01,P<0.001);CCK8和Transwell结果显示,过表达miR-146a使羊驼黑色素细胞的增殖和迁移能力极显著下调(P<0.01)。综上所述,miR-146a通过靶向调控MAPK4和Myosin Va,使增殖和迁移相关的基因MEK1、CREB、MITF、MLPH和Rab27a的表达下调,从而对羊驼黑色素细胞的增殖和迁移起抑制作用。     

口蹄疫病毒VP1基因密码子偏好性分析

VP1蛋白是口蹄疫病毒(FMDV)的主要结构蛋白,可诱导机体产生中和抗体以及激发保护性免疫应答。为探究VP1基因密码子偏好性,筛选出其最佳体外表达系统,使用Visual Gene Developer、CodonW、GraphPad Prism等软件,对VP1基因进行密码子偏好性分析,同时将VP1基因密码子使用频率与大肠杆菌、毕赤酵母、昆虫杆状病毒和哺乳动物细胞表达系统作了比较。结果显示,VP1基因的CAI为0.21,ENC为55.43,GC3S为65.26%,表明该基因密码子使用偏好较弱并且密码子偏好以G/C碱基结尾。结合VP1基因与各表达系统密码子使用频率比值,发现其与昆虫杆状病毒表达系统频率比值差异最小且CAI最大,因此推断昆虫杆状病毒表达系统是FMDV VP1基因最适体外表达系统。本研究为FMDV亚单位疫苗研制等提供了技术基础。     

口蹄疫病毒A型竞争ELISA抗体检测试剂盒在流行病学调查中的应用

为评价口蹄疫病毒A型竞争ELISA(cELISA)抗体检测试剂盒在流行病学调查中的应用前景,对2017年从福建省三明市采集的336份黄牛、奶牛、羊和猪血清样品,用A型cELISA抗体检测试剂盒进行抗体检测。结果显示,92份黄牛血清、92份羊血清、92份猪血清、60份奶牛血清的A型抗体阳性率分别为13.04%、11.96%、20.65%、86.67%。从上述4种血清中,各挑选10份血清(阴性、阳性各5份)共40份,采用口蹄疫病毒液相阻断ELISA(LPB-ELISA)抗体检测试剂盒进行验证。结果显示:cELISA检测为阳性的20份血清中,用LPB-ELISA检出阳性19份;cELISA检测为阴性的20份血清中,用LPB-ELISA检出阴性17份;两种方法的κ值为0.8,总符合率为90.00%。结果表明,A型cELISA试剂盒与LPB-ELISA试剂盒的符合率和一致性均较高,可用于口蹄疫流行病学调查和血清学监测。     

多型FMDV VP1表位嵌入型载体pMG-SLPMultiVP1的构建及其表达产物鉴定

构建出表达载体pMG-SLPMultiVP1,并对其进行双酶切鉴定及PCR鉴定。将阳性重组质粒转入到发酵乳杆菌中进行表达,并对表达产物进行SDS-PAGE、Western blot和IFAT鉴定。多型FMDV VP1表位嵌入的SLPMultiVP1融合基因成功克隆入穿梭质粒pMG36e中,其表达产物大小约为35ku,部分表达产物位于发酵乳杆菌表面。成功构建了一个乳杆菌嵌入型表达载体pMG-SLPMultiVP1,为以发酵乳杆菌为活菌载体的表位疫苗研究奠定了基础。     

在毕赤酵母中利用口蹄疫病毒(FMDV)2A实现dTomato和串联MagaininⅡ基因的共表达

抗菌肽(antibacterial peptides)是生物体内经诱导产生的一种具有生物活性的多肽,是天然免疫的重要组成部分.为了提高抗菌肽的表达量以及很方便地检测抗菌肽的表达情况,本研究利用口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV) 2A将荧光蛋白dTomato基因和3个串联的MagaininⅡ基因融合到一个开放阅读框中(open reading frame,ORE),融合的基因被置于pPIC9K载体醇氧化酶基因(AOX1)启动子的下游,构建分泌型重组酵母表达载体pPIC9K-dTomato -2A-3M,将线性化的重组酵母表达载体通过电击法转入毕赤酵母(Pichia pastoris )GS115中,经G418筛选和PCR鉴定得到阳性转化子,然后将其转至摇瓶,在30℃、0.5％甲醇的条件下进行诱导表达,连续诱导3d.SDS-PAGE电泳图谱显示,在31 kD(dTomato)和9.5kD(3M)处有蛋白条带出现,在荧光显微镜下观察酵母表达上清发出红色荧光,对大肠杆菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)抑菌试验结果表明,重组抗菌肽串联的MagaininⅡ具有明显的抑菌效果.结果表明,由2A连接的融合基因(荧光蛋白dTomato和串联的MagaininⅡ)在毕赤酵母中成功的进行了表达,FMDV 2A在其C端剪切多聚蛋白,得到dTomato和串联的MagaininⅡ两个独立而有活性的蛋白,为小分子抗菌肽的表达提供一个高效的检测方法.     

1—2月龄荷斯坦奶牛不同组织中FMDV受体亚基αv、β3、β6 mRNA转录水平的相对定量研究

【目的】建立检测牛口蹄疫病毒(FMDV)受体亚基αv、β3、β6 mRNA相对转录水平的实时定量PCR方法,分析受体αvβ3和αvβ6在不同器官组织中的转录水平。【方法】在对牛FMDV受体基因克隆和测序的基础上,设计实时定量PCR引物,以GAPDH为内参基因,采用△△Ct相对定量PCR方法检测分析FMDV受体亚基αv、β3、β6 mRNA在1—2月龄荷斯坦奶牛体内不同器官组织中的转录表达谱。【结果】αvβ3在荷斯坦奶牛24种组织中均有不同程度的转录表达;αvβ6在甲状腺、硬腭、鼻内皮、喉头、肺、食管、肾、后蹄冠状带等组织表达量较高,在唇、舌皮、软腭、气管、心脏、瘤胃、直肠、前蹄冠状带等组织转录表达量适中,在唾液腺、下颌淋巴结、肝、脾、肌肉等组织未检测到表达;αvβ6在牛体内的表达分布与FMDV组织嗜性基本一致,αvβ6受体可能是决定FMDV组织嗜性的主要功能受体,αvβ3的组织分布似乎与FMDV组织嗜性无关,但不能排除αvβ3在病毒感染过程中的作用。【结论】建立了检测FMDV受体亚基mRNA在不同器官组织中表达水平的相对实时定量PCR方法。     

FMDV P1基因DNA疫苗构建及免疫实验

[目的]构建口蹄疫DNA疫苗[方法]构建以PRV为载体的表达FMDV P1基因的质粒pIESZP1和pUTK3CP1,免疫小鼠并检测了免疫后小鼠的抗体水平.将构建的2个真核表达质粒分别转染Vero细胞,通过PCR、IFA、Western-blot等方法检测目的基因的转录和表达.将正确表达目的基因的DNA质粒肌肉接种3周龄的Balb/C小鼠,采用ELISA和SN方法检测了免疫小鼠体内的抗体水平.[结果]携带有FMDV衣壳蛋白P1基因的DNA质粒能引起小鼠产生特异性的体液免疫反应,两重组质粒诱导小鼠产生抗FMDV的抗体水平无差异.[结论]该研究为含有FMDV P1基因重组PRV以及重组病毒的动物免疫试验以评价基因工程疫苗的免疫效果奠定了基础.     

口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白β6亚基配体结合域单克隆抗体识别的抗原表位分析

[目的]分析测定口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白β6亚基配体结合域单克隆抗体（mAb）的抗原识别位点、饱和值、亲和力常数。[方法]利用叠加ELISA法、间接ELISA法、硫氰酸盐洗脱法测定C2D8、B786、B8C9、CAC7、E7C75株mAb的抗原识别位点、饱和值、亲和力常数。[结果15株mAb间具有相似或不同的抗原识剐位点,其中C4C7与E7C7、C4C7与B8C9、E7C7与B8C9等mAb间的识别位点相似．而C4C7与B786、E7C7与C2D8等mAb间的识别位点不同。5株mAbC2D8、E7C7、B8C9、C4C7、B7B6的饱和值分别为1：200、1：400、1：800、1：800、1：800,亲和力为B8C9〉C4C7〉B7B6≥E7C7〉C2D8。[结论]分析测定了5株mAb的抗原识别位点、饱和值、亲和力常数,从而为利用mAb深入研究整联蛋白OtV[36在口蹄疫病毒感染过程中的作用奠定基础。     

Insertion site of FLAG on foot-and-mouth disease virus VP1 G-H loop affects immunogenicity of FLAG

The G-H loop of the foot-and-mouth disease virus(FMDV) virion contains certain dominant immunogenic epitopes, as well as an arginine-glycine-aspartic acid(RGD) motif that is recognized by cell surface integrin receptors. Previous experiments indicate that it is critical to maintain virus structural integrity when inserting an exogenous epitope into the surface of an FMDV structural protein. However, it remains to be determined how factors such as different insertion positions affect interactions among the virus, cells and host immune system. In this study, one infectious c DNA clone of the swine FMDV Cathay topotype strain O/CHA/90 was constructed. Then, a FLAG marker(DYKDDDDK) was inserted upstream(–4) or downstream(+10) of the RGD motif to generate tagged viruses vFLAG-O/CHA/90 or vO/CHA/90-FLAG, investigating the possibility of expressing foreign antigen and effect on its immunogenicity. Compared to the parental virus, both tagged viruses exhibited similar plaque phenotypes, suckling mouse pathogenicity and antigenicity. Additionally, the FLAGtag insertion position did not change the use of integrin-mediated cell entry by the tagged viruses. Interestingly, both tagged vaccines protected pigs against challenge with the parental virus O/CHA/90 and induced immune responses against FMDV in BALB/c mice and pigs, but only vaccination with vFLAG-O/CHA/90 generated anti-FLAG antibodies. Our findings demonstrated that two sites(RGD–4 and RGD+10) tolerated the insertion of an exogenous gene in the swine FMDV O/CHA/90 strain. However, only RGD–4 was a novel and appropriate inserting site which could tolerate exogenous FLAG. The resultant tagged virus is a promising candidate for FMD vaccine which can be differentiating infected from vaccinated animals(DIVA).