猪繁殖与呼吸综合征病毒的分离及其基因组变异特征的研究

为了解猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)在河南省新乡地区猪体内的进化情况,笔者对河南省新乡地区某猪场送检的疑似猪繁殖与呼吸综合征的病料进行了病毒的分离鉴定,并采用PCR扩增得到了该病毒的全基因组序列,同时对分离病毒株的GP5和NSP2序列进行了比对分析。结果显示:成功分离并鉴定出1株美洲型PRRSV(XX2015),与中国代表毒株CH-1a中的核苷酸同源性是92.8%,与高致病性(HP)-PRRS病毒代表株Hu N4、Hu B1、He Nan-1、He NAN-A14株的核苷酸同源性则分别为97.2%、97.0%、97.2%、94.4%。对基因组的进一步分析表明,该毒株GP5蛋白非中和性表位处存在氨基酸变异,NSP2蛋白在第481位、第485~488位、第533~561位共缺失34个氨基酸。XX2015分离株是HP-PRRSV的一个代表株,该病毒株在NSP2蛋白中存在跳跃性突变,为进一步研究猪繁殖与呼吸综合征病毒的分子进化提供了分子证据。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒河南株HNxy的分离鉴定及遗传进化分析

为了解河南地区猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)流行株的变异特性,本试验从河南省信阳市某疑似猪繁殖与呼吸综合征发病猪场采集的肺组织中分离到1株PRRSV,并命名为HNxy,该毒株能产生明显的细胞病变。全基因组进化分析和同源性比对分析结果显示,HNxy株与中国高致病性毒株位于同一分支;与欧洲型毒株Lelystad-virus同源性最低,仅为60.0%;与美洲型经典毒株VR-2332的同源性为89.2%;与中国高致病性毒株JXwn06、JXA1和HUN4的同源性分别为98.4%、98.3%和98.4%;HNxy与JXA1-P80同源性最高,为98.7%;与NADC30和NADC30-like毒株HENAN-HEB、JL580、CHsx1401同源性分别为84.6%、84.7%、87.3%和83.6%。NSP2序列比对结果显示,HNxy在高变区存在30个不连续氨基酸的缺失。GP5序列比对结果显示,HNxy在GP5抗原表位上有氨基酸的突变,结果表明,HNxy属于美洲型高致病性毒株疫苗株,且在抗原表位上有一定程度的突变。     

PRRSV ORF5和ETEC faeG基因的克隆及在毕赤酵母中的表达

分别以猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)分离株JL-12的cDNA和产肠毒素大肠杆菌质粒为模板,PCR扩增ORF5和faeG基因,对扩增产物进行鉴定和测序,并构建重组表达质粒pGAPZαA-ORF5、pGAPZαA-ORF5-FaeG,将pGAPZαA-ORF5与pGAPZαA-ORF5-FaeG分别转入毕赤酵母表达系统中构建重组菌,获得分泌表达蛋白的重组酵母菌,对其表达产物进行SDS-PAGE和Western-blot分析。SDSPAGE分析结果显示,分别得到分子质量约为24ku的GP5蛋白和52ku的GP5-FaeG融合蛋白。Western-blot分析结果显示,GP5蛋白、GP5-FaeG融合蛋白都具有反应原性。上述研究结果为PRRSV的分子生物学功能和基因工程疫苗的研发奠定了基础。     

缺失信号肽和跨膜区的PRRSV GP5融合蛋白基因的表达

通过分析猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)HH08株GP5基因序列,设计了2对引物,经PCR扩增,获得不含信号肽和跨膜功能区的GP5基因片段,长度分别为121 bp和248 bp。应用酶切位点相连构建融合基因技术,将2段基因亚克隆到原核表达载体pET-30a(+)中,获得重组表达质粒pET-GP5。将重组质粒转入大肠杆菌,经IPTG诱导后获得高效表达。免疫印迹试验证实,表达的融合蛋白能与特异性血清抗体反应,表明表达的PRRSV GP5蛋白具有良好的生物学活性。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒HN-HW株全基因组分子特征分析

利用RT-PCR方法扩增得到猪繁殖障碍与呼吸综合征病毒(PRRSV)HN-HW分离株全长基因组的17个片段。拼接后发现该毒株基因组全长为15 334nt(包括poly A尾巴),与国内外14株美洲型PRRSV分离株全序列相似性介于85.3%～99.4%之间,而与欧洲型PRRSV Lelystad Virus(M96262)和SD01-08(DQ489331)分离株全序列相似性仅为59.7%和59.9%。序列分析表明,该毒株包括189nt的5′UTR,14 981nt的蛋白编码区和150nt的3′UTR及14nt的poly(A)尾巴。同美洲标准株ATCC VR-2332相比,Nsp2存在30个氨基酸的缺失。本研究结果补充了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。     

猪生殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白抗原表位基因的表达及其表达产物的抗原性

为了确定猪生殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白A、B抗原表位之间的相互关系和对免疫的影响,应用PCR方法扩增出A、B抗原表位基因并分别克隆于原核和真核表达载体中。原核重组质粒表达的重组蛋白经Western-blotting检测证明,该重组蛋白具有良好的抗原性。将重组蛋白和真核表达质粒免疫小鼠,前者可诱导产生针对PRRSV的特异性ELISA抗体,但是此抗体没有中和活性;后者不能诱导免疫小鼠产生PRRSV特异性抗体。结果表明,中和抗体的产生不但与A、B表位的空间构象有很大的关系,如果蛋白质分子质量过小也不能诱导机体产生有效的免疫反应。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒样颗粒的构建

为构建高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(HP-PRRSV)病毒样颗粒(VLPs)疫苗,以分离鉴定的HP-PRRSV CQ株的GP5和M蛋白的全部编码基因为模板,利用杆状病毒-昆虫细胞表达系统,共表达GP5蛋白和M蛋白,并采用SDS-PAGE、Western-blot对重组蛋白进行定性分析;通过透射电子显微镜对病毒样颗粒进行直观的形态学鉴定。结果表明,利用杆状病毒-昆虫细胞表达系统能够成功地共表达重组质粒pFastBac1-GP5-M的GP5蛋白和M蛋白,并能自动装配成病毒样颗粒,显示具有与天然蛋白类似的免疫原性;电镜观察到病毒样颗粒的形态与文献中描述一致,直径约为50nm。本试验结果为猪繁殖与呼吸综合征病毒样颗粒疫苗的研究奠定了基础。     

PRRSV标记病毒样颗粒的制备及其鉴定

当今预防猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)的灭活苗和弱毒苗都存在不可避免的局限性,所以研制新型疫苗势在必行。病毒样颗粒(virus-like particles,VLPs)在形态结构上与天然病毒粒子无异,生物安全指数高,是理想的传统疫苗替代品。猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)粒子主要由能够诱导产生中和抗体的GP5蛋白和具有强细胞免疫力的M蛋白组成基本框架结构。本研究以2型高致病性PRRSV的GP5蛋白和M蛋白为研究对象,通过Bac-to-Bac昆虫杆状病毒表达系统,构建标记型PRRSV VLPs,同时探索核衣壳蛋白N对VLPs形成的影响。在本试验中将含有Myc标签的GP5(Myc-GP5)和含有His标签的M(His-M)蛋白基因分别克隆至pFastBac dual载体的p10和pH双元启动子下;N蛋白基因克隆至pFastBac HTB载体上,转染sf9和Highfive细胞后,GP5、M和N蛋白均被成功表达。透射电镜观察结果表明,Myc-GP5和His-M能够自动组装成VLPs,并且与天然PRRSV形态一致,具有双层膜结构,直径大小在40~60 nm。采用抗M蛋白的家兔血清进行免疫电镜观察,结果显示,Myc和His双标记型VLPs与天然病毒一样都能够被金颗粒标记,而且共感染的N蛋白不影响标记型VLPs的组装。本研究首次采用昆虫杆状病毒表达系统成功制备了PRRSV的双标记型VLPs,具备与天然病毒相似的特性,为开发高效安全以及能够区分感染与免疫VLPs疫苗奠定了基础。     

安徽省猪生殖与呼吸综合征病毒的分子流行病学调查

从2006～2008年采自安徽省的高致病性猪生殖与呼吸综合征病毒的病料中扩增得到7株PRRSV ORF5基因序列,并进行了序列分析和抗原位点预测.结果表明,安徽省的地方PRRSV流行毒株与VR-2332、CH-1a、JXA1毒株的氨基酸同源性为85.1%～86.1%、90.5%～92.5%、96.5%～98.5%;安徽省地方分离株之间氨基酸同源性较高,介于97.O%～98.5%之间.与2006年以前获得的毒株相比,安徽省流行毒株与JXA1、TZ、CXN-1等高致病性毒株具有相同的氨基酸突变位点(G9→C9、S16→F16、S35→N35、V94→A94、V185→A185),这些关键氨基酸位点的变异可能导致PRRSV毒力增强.对GP5蛋白表面抗原位点的预测发现,安徽省地方分离株与JXA1株存在6个主要抗原位点;与VR-2332、CH-1a毒株相比,由于抗原表位氨基酸位点的突变(A27→V27,L39→139,V185→A185,I189→L189)导致了抗原位点抗原性发生了变化.遗传进化树分析显示,安徽省地方流行毒株与JXA1、TZ等毒株具有较近的亲缘关系,推断2006～2008年安徽省流行的PRRSV毒株由同一毒株演化而来,且变异程度不大.     

PRRSV GP3蛋白和PCV-2Cap蛋白在杆状病毒囊膜表面的共展示及展示蛋白的小鼠免疫试验

为了研制以杆状病毒表面展示系统为基础的猪繁殖与呼吸综合征和猪圆环病毒病双价基因工程亚单位疫苗,利用杆状病毒表面展示技术构建展示猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)GP3蛋白和猪圆环病毒2型(PCV-2)Cap蛋白的重组杆状病毒BacSC-Dual-ORF3-ORF2,并对该重组病毒进行Western-blot分析、激光共聚焦显微镜观察、免疫金电子显微镜检测、动物免疫试验、血清中和试验以及淋巴细胞增殖试验。结果显示,重组杆状病毒表达了重组GP3蛋白和Cap蛋白;该重组杆状病毒感染昆虫细胞Sf-9后在细胞膜上展示了重组GP3蛋白和Cap蛋白,并且重组蛋白展示在杆状病毒囊膜上。动物免疫试验表明,重组杆状病毒免疫小鼠产生了抗PRRSV和抗PCV-2的特异性抗体,免疫小鼠血清中抗PRRSV和抗PCV-2的中和抗体效价分别达到1∶9.6和1∶13.6。淋巴细胞增殖试验表明,该重组杆状病毒能诱发较强的细胞免疫应答。结果表明,表面展示PRRSV GP3蛋白和PCV-2Cap蛋白的重组杆状病毒已构建成功,这为下一步应用该重组杆状病毒作为双价亚单位疫苗预防PRRSV和PCV-2的共感染奠定了基础。     

猪生殖与呼吸综合征病毒N基因的扩增与克隆

应用RT PCR方法扩增出猪生殖与呼吸综合征病毒 (PRRSV)的核衣壳蛋白基因 (N基因 ) ,并将其克隆到 pET 32a载体 ,构建了高效原核表达载体pETN。将 pETN重组质粒转化BL2 1(DE3)宿主菌后 ,对插入片段进行了序列测定及同源性分析。结果表明 ,插入片段序列与PRRSV美洲型ATCCVR2 332株的ORF7核苷酸序列同源性达 99.9% ,与分离毒株的同源性达 99.0 %。     

口蹄疫病毒3D基因的真核表达及其表达产物的功能分析

利用RT-PCR技术扩增口蹄疫病毒(FMDV)编码RNA依赖的RNA聚合酶的3D基因,经测序确认后将其克隆到真核表达质粒载体pcDNA3.1( )中,重组质粒pcDNA3.1( )-3D经HindⅢ、XbaⅠ双酶切后转染至BHK-21细胞,用纯化的目的蛋白进行Western-blotting鉴定,并预测该3D基因表达产物的三级结构。结果显示,获得分子质量约55 ku的单一3D基因表达产物,其三级结构较为保守。利用RNA细胞内复制体系和荧光定量RT-PCR技术,证明3D基因表达产物在细胞内可促进口蹄疫病毒基因组的复制。     

猪泛素基因与PRRSV GP5基因融合表达质粒的构建及其免疫效果

构建了泛素(ubiquitin,Ub)基因与密码子优化的PRRSV GP5蛋白(optiGP5)基因融合表达质粒pIR-Ub-optiGP5。间接免疫荧光和Western-blot分析表明,重组质粒转染293T细胞后能够瞬时表达。将pIR-optiGP5和pIR-Ub-optiGP5两种质粒DNA肌肉注射免疫BALB/c小鼠后,分别检测小鼠血清中抗GP5抗体、T淋巴细胞的增殖能力以及CTL活性。结果显示,pIR-optiGP5质粒免疫组在二免后可以检测到荧光抗体,而pIR-Ub-optiGP5质粒免疫组一直未检测到抗GP5抗体,但该免疫组的T淋巴细胞增殖指数及针对GP5的特异性CTL反应数值明显高于pIR-optiGP5质粒免疫组。这表明泛素与GP5的融合表达可增强细胞免疫反应。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒变异株实时荧光定量RT-PCR检测方法的建立

根据猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)变异株和经典毒株的序列差异,分别设计了1对特异性鉴别引物和1条TaqMan探针,建立了检测PRRSV变异株的荧光定量RT-PCR方法,并对该方法进行了特异性、敏感性、重复性试验。结果表明,建立的方法可鉴别诊断PRRSV变异株和经典毒株,具有较高的特异性;可以检测相当于1TCID50的病毒模板,比常规RT-PCR方法的灵敏度高100倍;对同一样品进行4次重复试验,变异系数(CV)<10%,具有较好的重复性。应用建立的荧光定量RT-PCR和常规RT-PCR对13份PRRS疑似病例肺组织进行平行检测,结果荧光定量RT-PCR检出11份阳性,高于常规RT-PCR方法。本研究建立的荧光定量RT-PCR方法能检测高致病性PRRSV变异株,不仅特异性好、灵敏度高,而且快速简便,可用于变异PRRSV的临床诊断和流行病学调查。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒北京分离株的ORF7克隆与序列分析

将北京地区猪繁殖与呼吸综合征病毒（ＰＲＲＳＶ） 分离株ＢＪ２ 和ＢＪ４ 的ＯＲＦ ７ 及部分３’端非编码区（ ＵＴＲ） 的ＲＴＰＣＲ 扩增产物克隆连接于ｐ ＧＥＭＴｅａｓｙ 质粒载体上,重组质粒经ＥｃｏＲ Ⅰ酶切鉴定后进行了双链测序。测定的基因序列与欧美标准毒株已知序列比较发现,ＢＪ２ 和ＢＪ４ 株与美洲ＶＲ２３３２ 株非常接近,在其长度为５５５ ｂｐ 的ｃＤＮＡ 序列中,仅与ＶＲ２３３２ 株分别相差１ 和２ 个核苷酸,其中ＯＲＦ ７ 的核苷酸序列与ＶＲ２３３２ 株同源性分别高达１００ ％ 和９９ ．４６ ％ ,其推导的氨基酸序列与ＶＲ２３３２ 株同源性分别为１００ ％ 和９９ ．２５ ％ ,３’ＵＴＲ 则完全相同;而与欧洲ＬＶ 株则有明显差异,其核苷酸序列同源性仅为６８ ．００ ％ 和６７ ．００ ％ ,推测的氨基酸序列同源性仅有６５ ．００ ％ 和６４ ．００ ％ ,且ＢＪ２ 和ＢＪ４ 株与ＬＶ 株相比缺失了ＫＫＳＴＡＰＭ 和ＡＳＱＧ 两段氨基酸序列,而３’ＵＴＲ 则比ＬＶ 株多出３８ ｎｔ 的一段特征性核苷酸序列。序列分析结果表明,ＢＪ２ 和ＢＪ４ 株属于同一基因型,且具有ＶＲ２３３２ 株的基因特点     

PRRSV间接免疫荧光检测法的建立和应用

以猪生殖与呼吸综合征病毒(PRRSV) ATCC VR 2332 株人工单独感染3 头3 周龄仔猪,并用PRRSV ATCC VR 2332株和猪圆环病毒2型(PCV2)联合感染2 头3 周龄仔猪,每日检查试验猪体温、采食情况及临床表现,并用HerdChek IDEXX 试剂盒测其血清抗体。PRRSV PCV2联合感染猪分别在感染后1、3周剖杀,PRRSV单独感染猪和健康对照猪分别在感染后1、2和3周剖杀,对全部试验猪的肺组织进行灌洗处理以获得肺泡巨噬细胞(PAM),用PAM进行抹片,同时用肺组织直接进行触片做间接免疫荧光(IIF)检测。结果表明,用所获得的3 株单克隆抗体均检测到人工感染猪肺组织中的PRRSV抗原。另外,用IIF检测7 头临床疑似PRRS病猪的PAM抹片,其中沭阳县的2头猪呈现阳性反应;对这2头猪的肺组织进行病毒分离,在盲传到第4代时Marc 145细胞上产生明显的细胞病变,进一步证实用所获得的3株单克隆抗体检测临床样品的结果准确而可靠,且获得的3株单克隆抗体均可通过IIF用于检测猪肺组织中的PRRSV抗原。     

狂犬病病毒aG株G基因的克隆与生物信息学分析

为了研究狂犬病病毒aG株的进化情况,分析狂犬病病毒的遗传变异和基因功能,采用BHK-21细胞培养繁殖狂犬病病毒aG株,运用RT-PCR扩增G基因,将其与pMD18-T simple vector连接后转化JM109感受态细胞,经PCR扩增和测序分析进行鉴定,用生物信息学软件预测其功能,并构建系统进化树。结果显示,狂犬病病毒G蛋白基因全长1 575bp,包含1个阅读框(ORF),编码524个氨基酸。生物信息学分析表明,G蛋白的分子质量为58 377.22u,理论等电点为7.080,半衰期为30h(体外哺乳类网状细胞),不稳定系数为42.99,脂肪指数为88.45,总平均亲水性为-0.106,最大疏水性为3.489,最小疏水性为-2.600,信号肽序列为1～19位氨基酸残基,跨膜区结构分析显示该蛋白为跨膜蛋白,预测可能包含有4个N-糖基化作用位点,2处基于cAMP和cGMP的蛋白激酶磷酸化位点,13处蛋白激酶C磷酸化位点,12处酪蛋白Ⅱ磷酸化位点;1处酪氨酸激酶磷酸化位点;9处N豆蒄酰化位点;1个酰胺化位点。系统进化分析表明,aG株G蛋白与DRV株进化距离最近。     

山羊痘病毒RPO30基因绿色荧光蛋白质粒的构建及融合表达

为了研究针对山羊痘病毒RPO30的siRNAs的干扰效果,构建了RPO30基因与增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因的融合表达质粒,并在BHK-21细胞中表达.通过对RPO30基因进行PCR扩增,克隆入表达载体pEGFP-N1,并进行双酶切及测序鉴定;将阳性重组质粒转染BHK-21细胞,检测绿色荧光蛋白的表达和RPO30...