马链球菌兽疫亚种串联表达蛋白对小鼠免疫效果的评价

根据马链球菌兽疫亚种类M蛋白(SzP)、纤维结合素结合蛋白(FNZ)、IgG结合蛋白(ZAG)的基因序列,分别设计并合成引物。以马链球菌兽疫亚种ATCC35246的基因组为模板,扩增szp(527~1 044bp)、fnz(1 012~1 519bp)、zag(134~664bp)基因序列,并构建原核表达载体pET-32a(+)-szp、pET-32a(+)-fnz、pET-32a(+)-zag。确定诱导表达的三种蛋白都具有免疫原性后,通过PCR串联的方法,将以上3个目的片段同时串联克隆到表达载体pET-32a(+)中。重组质粒转化入大肠杆菌BL21后,经IPTG诱导表达分子质量约为74ku的串联融合蛋白SzP-FNZ-ZAG。免疫印迹分析结果表明,上述融合蛋白能够与ATCC35246鼠源多克隆抗体发生结合反应。分别用纯化的单个蛋白和串联重组蛋白免疫ICR小鼠,能够诱导免疫小鼠产生较高效价的血清抗体,串联重组蛋白对致死剂量的马链球菌兽疫亚种强毒菌株的攻击具有90%的免疫保护率,显著高于单个蛋白。RT-PCR检测显示,免疫小鼠IL-4、IFN-γ基因的转录水平显著高于空白对照组小鼠。     

维氏气单胞菌脂蛋白的原核表达及其抗血清的抗菌作用研究

为了探究维氏气单胞菌毒力因子脂蛋白的生物学功能,对脂蛋白基因进行原核表达,对表达产物进行鉴定并制备多克隆抗体研究其抗菌效应。通过PCR扩增脂蛋白基因,连接至pET-32a(+)载体,构建重组质粒pET-32a(+)-Lpp。将重组质粒pET-32a(+)-Lpp转化入感受态细胞BL21(DE3),用IPTG诱导表达。利用His标签镍离子蛋白纯化柱对表达产物进行纯化,并采用SDS-PAGE和Western-blot鉴定重组蛋白的表达产物。用纯化后的重组脂蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,多抗经皮下接种小鼠研究其抗菌效应。结果显示,经酶切鉴定和序列测定发现重组质粒pET-32a(+)-Lpp构建成功。通过SDS-PAGE检测发现,重组蛋白LPP在原核表达系统中以可溶性形式表达,分子质量约为69 ku。Western-blot结果显示,纯化后的重组蛋白LPP为单一条带。制备的多克隆抗体的效价为102 400,该多抗可提高荷菌小鼠的生存率,减少脾荷菌量。因此,本实验成功构建了重组质粒pET-32a(+)-Lpp,表达并纯化了重组蛋白LPP,制备的多抗具有抗菌作用,为该蛋白生物学功能的研究及疫苗的制备奠定了基础。     

鸭源鸡杆菌外膜蛋白A的原核表达及免疫保护性分析

为评价鸭源鸡杆菌(Gallibacterium anatis,G.anatis)外膜蛋白A(Outer membrane proteins A,OmpA)的免疫原性及免疫保护力,本研究通过PCR技术扩增去除信号肽的ompA基因序列,酶切后与载体pET-32a(+)连接,构建重组表达质粒pET-32a(+)-OmpA,在IPTG诱导下成功表达出约40 ku的包涵体蛋白。Western-blot分析显示重组蛋白rOmpA具有抗原性;以纯化的rOmpA免疫小鼠,分别在一免后第2周和第4周进行加强免疫。三免后进行抗体检测并以G.anatis PDS-RZ-1-SLG株的5×LD_(50)攻毒,同时设立全菌灭活组和PBS组作为对照。结果显示,rOmpA可诱导小鼠产生较高水平的抗体,可提供50%的免疫保护力。结果表明,鸭源鸡杆菌外膜蛋白A是一种保守性共同抗原,可作为鸭源鸡杆菌疫苗的候选抗原。     

结核分枝杆菌rv1738基因的原核表达及多克隆抗体的制备

为了在大肠杆菌中克隆表达结核分枝杆菌rv1738基因,并制备针对Rv1738蛋白的小鼠多克隆抗体,以结核分枝杆菌H37Rv的基因组DNA为模板,PCR扩增rv1738基因,构建重组表达质粒pET-30a(+)-rv1738。重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导目的蛋白表达,通过镍柱亲和纯化重组蛋白,用SDS-PAGE鉴定目的蛋白的表达情况,并用Western-bolt分析表达蛋白的反应原性。最后,以纯化的Rv1738蛋白免疫C57BL/6小鼠制备多克隆抗体。结果显示,成功构建了原核表达载体pET-30a(+)-rv1738,经IPTG诱导在重组大肠杆菌中表达出分子质量为20ku的目的蛋白,并且以可溶的形式表达;对表达产物进行镍柱亲和纯化,获得了纯度较高的融合蛋白。重组蛋白Rv1738能与家兔抗H37Rv多抗血清发生特异反应,具有良好的反应原性。纯化的Rv1738蛋白免疫小鼠后,能有效地刺激特异性抗体的产生,血清ELISA效价达到1∶8 800,且具有良好的特异性。以上结果表明,成功克隆表达了结核分枝杆菌rv1738基因,并制备了针对Rv1738蛋白的小鼠多克隆抗体,这一结果为探索Rv1738蛋白在结核病疫苗开发和新型诊断试剂研制方面的潜能奠定了基础。     

牛分枝杆菌CFP-10基因的原核表达及其表达产物的变态反应原性的鉴定

以牛分枝杆菌基因组为模板,PCR扩增获得CFP-10基因,并连入pET-32a(+)载体,获得了重组质粒pET-32a-CFP-10。将重组质粒转入宿主菌大肠杆菌Rosetta,经IPTG诱导后,重组蛋白rCFP-10以可溶形式表达并被纯化,将rCFP-10在致敏豚鼠皮内做迟发型变态反应(DTH)检测,并以PPD作为阳性对照。结果显示,测得rCFP-10组豚鼠皮肤红斑直径平均值为10mm,接近于PPD组(13mm)。结果证明,以pET-32a(+)为载体进行原核表达,获得的重组蛋白rCFP-10依然具有较强的迟发型变态反应原性,同时也证明了CFP-10具有作为皮试诊断试剂抗原的潜力,这一结果为牛结核病新型DTH皮试诊断的研究奠定了基础。     

肌旋毛虫谷氨酰胺酶基因的原核表达及其免疫荧光定位研究

采用RT-PCR方法从旋毛虫肌幼虫中扩增出谷氨酰胺酶(TsGls)基因全长序列,将其克隆到表达载体pET-32a(+)中,测序验证后转化到表达宿主菌Rosetta(DE3)pLysS中,用IPTG诱导表达重组蛋白TsGls。以纯化的TsGls蛋白免疫家兔制备多克隆抗体,并对旋毛虫肌幼虫中的TsGls进行免疫荧光定位。结果显示,成功构建了重组质粒pET-32a(+)-TsGls;经SDS-PAGE分析,重组TsGls蛋白的分子质量约为72 ku;制备的多克隆抗体效价可达1.024×10~6;Western-blot分析结果显示,多克隆抗体与重组TsGls具有较强反应性;免疫荧光定位显示,TsGls蛋白存在于旋毛虫肌幼虫皮下组织。上述研究结果为进一步研究旋毛虫谷氨酸依赖型抗酸机制奠定了基础。     

可介导多药耐药的cfr基因的原核表达及多克隆抗体的制备

为建立监测Cfr蛋白的方法奠定基础,采用PCR方法扩增cfr基因,并克隆入pEasy-T载体;测序确认后克隆入pET-28a(+)载体,构建重组质粒pET-28a-cfr,然后转化入大肠杆菌BL21(DE3)中并用IPTG诱导表达Cfr蛋白;用纯化的Cfr蛋白免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体,并对抗体进行鉴定。结果显示,成功克隆了全长cfr基因,构建了重组质粒pET-28a-cfr,并诱导了Cfr蛋白表达以及制备了小鼠抗Cfr蛋白的多克隆抗体;Western-blot法鉴定该抗体可特异性识别重组蛋白Cfr;ELISA法测定抗体效价为1∶64 000。结果表明,用大肠杆菌BL21(DE3)能够成功表达Cfr蛋白,并且获得了高特异性、高效价的小鼠抗Cfr蛋白的多克隆抗体。     

猪流行性腹泻病毒COE基因的原核表达及其表达产物的生物活性分析

为了获得猪流行性腹泻病毒(PEDV)COE基因在原核表达载体pET-32a(+)中的表达产物,并检测表达产物的生物活性,根据猪流行性腹泻病毒COE基因的全序列设计引物,以pCMV-PEDVCOE质粒作为模板,通过PCR扩增得到COE基因编码区的序列,将其克隆至含有6×His tag的原核表达载体pET-32a(+)中进行诱导表达。表达产物经SDS-PAGE分析和Western-blot鉴定,并用Ni-NTA亲和层析柱纯化,以此纯化产物为包被抗原建立了ELISA检测方法,并用该方法对39份感染PEDV猪血清进行了检测。结果显示,COE基因在大肠杆菌中经IPTG诱导表达,获得与预期分子质量相符的融合蛋白条带。经Western-blot检测,该蛋白能与Anti-PEDV单克隆抗体发生特异性反应。该融合蛋白纯化、复性后的质量浓度为0.7mg/mL。采用以融合COE蛋白为包被抗原建立的ELISA对39份PEDV感染猪血清的检测结果都为阳性,说明该融合蛋白具备作为包被抗原建立ELISA抗体检测方法的潜力。     

狂犬病病毒核蛋白基因在大肠杆菌中的高效表达

为获得狂犬病病毒(RV)核蛋白抗原,采用RT-PCR方法从狂犬病病毒ERA株中扩增了RV核蛋白基因,分别亚克隆到原核表达载体pET-28a(+)和pET-32a(+)中,经PCR和双酶切鉴定以及序列测定,重组质粒构建成功。将重组质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达,表达的核蛋白再经Ni2+-NTA亲和层析纯化。结果显示,核蛋白在pET-32a(+)中的表达量(30.4%)高于在pET-28a(+)中的表达量(19.4%),培养物中的高纯度核蛋白产量分别为13.6和8.45 mg/L。经Western-blotting检测,不同载体表达的核蛋白均可被兔抗RV多克隆抗体特异识别,表明核蛋白具有良好的反应原性。     

西尼罗病毒E蛋白的原核表达及其多克隆抗体的制备

利用PCR技术扩增西尼罗病毒(WNV)E蛋白基因并将其插入原核表达载体pET-30a(+),构建重组质粒pET-30a(+)-WNV-E,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,经IPTG诱导目的蛋白表达,对诱导条件进行优化,利用His镍柱亲和层析法纯化目的蛋白,纯化后的蛋白经SDS-PAGE与Westernblot鉴定正确后,免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体并进行间接免疫荧光鉴定。结果显示:WNV E蛋白在大肠杆菌中以包涵体形式被成功表达,蛋白最佳诱导条件为37℃,0.8 mmol/L IPTG诱导5 h,经间接免疫荧光鉴定多克隆抗体能特异性识别WNV E蛋白。本研究成功表达并纯化了WNV E蛋白,证明该蛋白具有良好的免疫原性,为WNV抗原、抗体检测方法的建立和新型疫苗的研发及相关研究奠定了基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒非结构蛋白Nsp4和Nsp12多克隆抗体的制备与鉴定

为了制备猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)两种非结构蛋白Nsp4和Nsp12的多克隆抗体,将Nsp4基因和Nsp12基因分别克隆至pET-32a(+)和pGEX-6P-1,并转化至BL21(DE3),用IPTG诱导表达,经过Ni-NTA镍离子亲和层析和包涵体洗液纯化,获得纯化的重组蛋白,然后用它们分别免疫BALB/c小鼠制备抗血清。SDS-PAGE和Western-blot鉴定结果显示,Nsp4和Nsp12分别以可溶性蛋白和包涵体形式表达,大小分别为42ku和44ku,均具有良好的反应原性。Western-blot和IFA结果显示,制备的抗血清均与PRRSV发生特异性反应,ELISA抗体效价均可达1∶32 000。本研究结果为PRRSV Nsp4和Nsp12的生物学功能研究奠定了基础。     

流产布氏杆菌BPE123基因的克隆表达及生物信息学分析

根据GenBank中流产布氏杆菌BPE123基因序列(登录号:NC_006933.1),设计引物,以布氏杆菌病疫苗菌A19全基因组DNA为模板扩增BPE123基因,将目的基因克隆入pEASY-T3载体,测序正确后,双酶切pEASY-T3-BPE123,目的片段BPE123连入pET-32a(+)表达载体,构建表达质粒pET-32a(+)-BPE123,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达;对BPE123基因进行生物信息学分析。结果显示,成功构建了重组菌pET-32a(+)-BPE123-BL21(DE3),诱导表达了融合蛋白BPE123。生物信息学分析显示,BPE123基因N端25个氨基酸是其信号肽,与其相互作用的蛋白大都与菌毛相关,它们是flgF、fliI、motA、BruAb2_0155、BruAb2_0121和BruAb2_0125。布氏杆菌属内BPE123基因序列的同源性高达99%。本研究获得了BPE123蛋白并预测了BPE123基因的相关生物学功能,为进一步探索该蛋白的免疫原性和在布氏杆菌胞内寄生过程中的作用奠定了基础。     

H3N2亚型犬流感病毒单链抗体的制备

为制备犬流感病毒(CIV)单链抗体(scFv),采用纯化的CIV抗原免疫BALB/c小鼠后,取小鼠脾组织提取总RNA,采用PCR方法扩增重链、轻链可变区基因片段,利用重叠延伸PCR将重链、轻链通过弹性肽链连接物Linker连接,构建VH-Linker-VL融合片段,并将其插入原核表达载体pET-32a(+)后转化大肠杆菌,重组菌经IPTG诱导表达,获得45 ku左右的目的蛋白。Western-blotting结果表明,该蛋白能被抗His标签的单抗特异性识别。间接ELISA及中和试验结果表明,scFv能够与CIV发生特异性结合反应,具有中和活性。本研究成功制备了针对H3N2亚型CIV单链抗体,为该病毒感染的诊断和治疗提供了物质基础。     

牛乳腺炎标志物血清淀粉样蛋白A3的原核表达及其单克隆抗体的制备

为了表达牛乳腺相关血清淀粉样蛋白A3(M-SAA3)基因,获得其重组蛋白及单克隆抗体(MAb),本研究将编码M-SAA3的基因片段经密码子优化后接入载体pET-30a(+)中,然后转入大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中进行表达。以镍柱纯化蛋白后,免疫BALB/c小鼠制备M-SAA3 MAb。结果显示,扩增的M-SAA3基因序列无误;M-SAA3基因成功转入表达载体;菌液的诱导表达D600值=0.8为最优条件;重组蛋白纯度可达98%,浓度为1.146 mg/m L;制得7株MAb效价均1∶1 600,亚型均为Ig G3,研制的3B2B4 MAb可分别与M-SAA3的重组及天然蛋白特异性结合。该成果为将来针对M-SAA3的奶牛乳腺炎检测产品研发提供了重要原料。     

重组鹅IFN-α蛋白在内含肽-冷激诱导表达系统中的表达

为了在大肠杆菌系统中高效表达具有抗病毒活性的重组鹅IFN-α(GoIFN-α)蛋白,在GoIFN-α基因上游融合内含肽Ssp Dnabmini-intein(SDI)序列,然后克隆至pET-43.1a(+)载体中,再将获得的pET-43.1a(+)-SDI-GoIFN-α重组载体和pColdⅢ载体分别进行双酶切,构建内含肽-冷激表达载体pColdⅢ-Nu-sA-SDI-GoIFN-α,将重组载体转化至大肠杆菌Rosetta感受态细胞,IPTG低温诱导表达。结果表明,融合基因获得高效表达,表达的融合蛋白主要以可溶形式存在。表达产物经Ni柱纯化后可得到纯度较高的目的蛋白。经CGBQ-GPMV系统检测,证实表达的融合蛋白具有生物学活性,为后续的纯化工作和研究具有天然活性的重组鹅IFN-α奠定了基础。     

猪白细胞介素21基因的原核表达与多抗血清的制备

为了制备猪白细胞介素21(porcine interleukin-21,pIL-21)的多克隆抗体,采用RT-PCR从猪外周血单个核细胞(PBMC)扩增获得pIL-21基因,然后将其克隆至大肠杆菌表达载体pET-32a(+)之中,转化至大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达。SDS-PAGE和Western-blot分析结果显示,pIL-21以可溶性蛋白形式表达,分子质量为35ku,具有良好的反应原性。经过Ni-NTA镍离子亲和层析纯化,获得纯化的重组蛋白pIL-21。用其免疫BALB/c小鼠制备抗pIL-21血清抗体。Western-blot分析结果显示,该抗体可与杆状病毒表达的重组Cap-pIL-21、ConA和PHA共刺激的猪PBMC细胞发生特异性反应,ELISA抗体效价可达1∶12 800。上述研究结果为pIL-21的生物学功能研究奠定了重要基础。     

猪乳转铁蛋白N端活性区的表达和多克隆抗体的制备

在采用亲和层析技术筛选猪嗜血霉形体表面黏附蛋白MSG1相关受体的过程中,发现猪乳转铁蛋白(LTF)可能是MSG1蛋白的潜在受体。为了对其受体功能进行确认,对截短的猪乳转铁蛋白进行了原核表达和多克隆抗体的制备。首先,以人工合成的猪乳转铁蛋白全基因为模板,通过PCR扩增猪乳转铁蛋白基因N端762个碱基后连接入pET-32a(+)载体中。其次,将重组质粒导入大肠杆菌BL-21感受态细胞中用IPTG进行蛋白诱导表达,对表达的重组蛋白用His单抗进行特异性鉴定,并对鉴定后的蛋白应用包涵体洗液进行纯化。最后,以纯化的蛋白通过背部多点皮内注射免疫小鼠和家兔制备多克隆抗体。结果,重组蛋白的分子质量在44ku左右,能够与His单抗发生特异性反应。Western-blot反应证明,制备的鼠和家兔多克隆抗体具有高度的特异性。猪乳转铁蛋白鼠和家兔多抗的制备为猪乳转铁蛋白受体功能的确认和激光共聚焦对其定位提供了技术储备。     

副猪嗜血杆菌Neu基因的克隆表达及表达产物的免疫原性

为研究副猪嗜血杆菌(HPS)基因工程疫苗,以HPS5型毒株为模板,通过PCR扩增获得副猪嗜血杆菌神经氨酸酶(Neu)全基因,将其克隆至pMD18-T载体并对其进行测定和分析。结果表明,Neu全基因含一个2187bp的开放阅读框,编码一含729个氨基酸的蛋白,与Neu基因参考序列(登录号:NZ-ABKM01000006)的同源性为99.0%。以pMD-Neu基因为模板,重新设计引物,扩增得到HPSNeu蛋白的部分编码区,将其克隆至原核表达载体pET-28a(+)中,构建得到重组原核表达质粒pET-Neu。将pET-Neu在大肠杆菌Rosetta(DE3)中进行优化表达,经SDS-PAGE分析,重组蛋白Neu主要以包涵体形式表达,分子质量为52ku;Western-blot分析表明,重组蛋白Neu能与阳性血清发生特异性抗原反应。将纯化重组蛋白Neu试验性注射免疫昆明小鼠,攻毒试验结果显示,氢氧化铝佐剂组的保护性较低,仅有10%;而弗氏佐剂组具有较高的保护性,保护率高达60%。     

马尔他布氏杆菌LpxK基因的克隆及原核表达

为了克隆马尔他布氏杆菌LpxK基因并对其进行原核表达,根据GenBank中马尔他布氏杆菌M5-90株LpxK基因序列信息设计引物,从M5-90株基因组扩增出1 026bp的目的基因;然后将其连接入pMD20-T载体,转化入大肠杆菌DH5α并测序;测序正确后将目的基因连接入pET-28a(+)质粒,构建重组质粒pET-28a(+)-LpxK,并将其转化入大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导其表达,用SDS-PAGE和Western-blot鉴定诱导表达的蛋白。结果表明,成功构建了pET-28a(+)-LpxK原核表达载体,并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达了LpxK基因,表达的融合蛋白大小约41ku且主要以包涵体形式存在。     

传染性支气管炎病毒非结构蛋白nsp10单克隆抗体的制备

为了体外获得大量表达的传染性支气管炎病毒(IBV)的非结构蛋白10(nsp10)并制备其单克隆抗体,通过RT-PCR扩增获得了IBV nsp10基因,并将其克隆到原核表达载体pET-28a(+)中。重组载体pET-28a(+)-nsp10转化的表达宿主菌在1mmol/L IPTG诱导5h获得高效表达。用纯化的重组蛋白Hisnsp10免疫小鼠制备单克隆抗体,采用有限稀释法经过3轮筛选和鉴定最终获得了2株分泌抗nsp10单克隆抗体的细胞株1G2和3G7。2株单克隆抗体在Western-blot分析中均与重组His-nsp10蛋白反应,并通过间接免疫荧光试验识别了4种不同毒株感染的DF-1细胞。IBV nsp10单克隆抗体的成功制备为IBV的检测和nsp10蛋白功能的研究奠定了基础。