旋毛虫丝氨酸蛋白酶抑制剂(TsSerpin)基因的克隆及序列分析

为了分析旋毛虫丝氨酸蛋白酶抑制剂(TsSerpin)的分子特征,提取了旋毛虫标准株ISS534,河南、云南、天津、西安、哈尔滨等6个猪旋毛虫分离株基因组DNA,设计引物进行PCR扩增,克隆不同虫株TsSerpin基因组的DNA序列。将PCR产物连接到pMD18-T载体后转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞,筛选阳性克隆进行序列测定,利用生物信息学软件对TsSerpin基因序列进行预测分析。结果显示,TsSerpin cDNA序列含有1个由1 122个核苷酸组成的开放阅读框,编码由373个氨基酸残基组成的多肽,蛋白质分子质量的理论值为42.5ku,理论等电点为6.54。该蛋白的二级结构中,α螺旋占36.7%,β折叠占25.2%,其余38.1%为无规则卷曲。TsSerpin第14~373位氨基酸序列为Serpin结构域,具有Serpin的保守序列FVADHPFLFFI。线性B淋巴细胞抗原表位分析显示,TsSerpin中含有12个潜在的B细胞抗原表位。TsSerpin基因的开放阅读框对应的基因组序列包含3个外显子和2个内含子。不同旋毛虫分离株TsSerpin序列高度保守,一致性在99%以上。上述研究结果为进一步研究TsSerpin蛋白的生物学功能和研制新型抗旋毛虫疫苗奠定了基础。     

旋毛虫丝氨酸蛋白酶抑制因子基因的克隆与原核表达

根据GenBank中旋毛虫丝氨酸蛋白酶抑制因子(Tsserpin)基因序列设计1对引物,从旋毛虫肌幼虫提取总RNA,应用RT-PCR扩增获得目的基因片段,进行限制性酶切后连接到表达质粒载体pET30a,构建重组表达质粒pET30a-Tsserpin,转化大肠杆菌DH5α,筛选阳性克隆,经PCR、限制性酶切分析及测序鉴定后,转化大肠杆菌BL21(DE3),以IPTG进行了诱导表达。SDS-PAGE分析表达产物,表达产物纯化后用Western-blotting鉴定Tsserpin重组蛋白的抗原性。PCR与酶切鉴定结果显示,构建的重组表达质粒pET30a-Tsserpin与预期结果一致。测序结果表明,插入片段为1122bp,编码373个氨基酸,与GenBank中旋毛虫Tsserpin基因的相似性为99%。含有pET30a-Tsserpin重组表达质粒的大肠杆菌BL21(DE3)诱导后得到了高效表达,SDS-PAGE分析结果显示,表达产物的分子质量约为48.5ku,而且主要以包涵体形式存在。Western-blot分析结果表明Tsserpin重组蛋白可以被旋毛虫感染猪阳性血清特异性识别,提示其具有良好的抗原性,可以作为猪旋毛虫病免疫诊断的候选抗原。     

日本血吸虫丝氨酸蛋白酶抑制剂基因的克隆和分析

为筛选新的有潜在保护性的抗原分子编码基因 ,采用重复感染兔血清免疫筛选日本血吸虫成虫cDNA文库 ,将阳性克隆的插入序列进行了PCR扩增和序列分析。结果发现 ,所筛选的阳性克隆中有 2个为日本血吸虫丝氨酸蛋白酶抑制剂基因 (SPI)。序列分析表明 ,它可编码分子质量为 4 .6ku ,等电点为 5 .76的蛋白 ,与GenBank中日本血吸虫SPI基因 (大陆株 )、曼氏血吸虫SPI基因和埃及血吸虫SPI基因编码的氨基酸序列的同源性分别为 98%、6 2 %和 6 2 %。TMpred分析表明 ,该蛋白具有 2个明显的跨膜区即 36～ 5 5和 35 6～ 372位氨基酸。     

旋毛虫半胱氨酸蛋白酶基因TsCP1的克隆与序列分析

为了研究旋毛虫半胱氨酸蛋白酶的功能,根据GenBank中旋毛虫EST数据库的半胱氨酸蛋白酶基因部分cDNA序列设计引物,以旋毛虫肌幼虫总RNA为模板,进行RT-PCR,克隆到旋毛虫半胱氨酸蛋白酶基因(TsCP1)的完整开放阅读框序列,利用生物信息学软件对其进行预测分析。结果表明,TsCP1cD-NA序列含有一个由1 101个核苷酸组成的开放阅读框,编码由366个氨基酸残基组成的多肽,蛋白质的分子质量理论值为41.9ku,理论等电点为7.46。TsCP1二级结构中α螺旋占31.4%,β折叠占15.3%。TsCP1第1～19位氨基酸残基为信号肽序列,具有3处N-糖基化位点,而且具有半胱氨酸蛋白酶的保守活性位点Cys173,His309及Asn333残基,另外在酶前体序列中有与组织蛋白酶F特征基序ERFNAQ相似的LKFNAQ序列,表明该蛋白属于半胱氨酸蛋白酶家族的组织蛋白酶F亚类。同源性分析表明与其他寄生性蠕虫组织蛋白酶F的一致性在40%以上,系统进化分析表明与吸虫的组织蛋白酶F属于不同的进化分支。     

旋毛虫组织蛋白酶B基因TsCB1的克隆与生物信息学分析

为了研究旋毛虫组织蛋白酶B的功能,对GenBank中旋毛虫基因组数据库和EST数据库进行检索,获得旋毛虫组织蛋白酶B的cDNA序列并设计引物。以旋毛虫肌幼虫总RNA为模板,进行RT-PCR,将PCR产物克隆到pMD18-T载体后测序并进行生物信息学分析。结果表明,成功克隆到旋毛虫组织蛋白酶B基因(TsCB1)的cDNA序列,TsCB1cDNA含有1个由1 449个核苷酸组成的完整的开放阅读框,编码482个氨基酸残基组成的多肽,蛋白质分子质量理论值为55.1ku,理论等电点为7.66。TsCB1第1～35位氨基酸残基为信号肽序列,有2个潜在的N-糖基化位点,具有1个生长调节素B结构域和半胱氨酸蛋白酶结构域,半胱氨酸残基活性位点被丝氨酸残基所替换,同源性分析表明与其他线虫组织蛋白酶B的一致性在60%左右。     

旋毛虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因TsCystatin1的克隆及序列分析

为了研究旋毛虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂的功能,应用电子克隆的方法从GenBank EST数据库获得1个旋毛虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因(TsCystatin1)的部分cDNA序列,据此设计引物,并以旋毛虫新生幼虫总RNA为模板,进行反转录及PCR,克隆到该基因的完整开放阅读框序列,利用生物信息学软件对其进行了预测分析。结果表明,TsCystatin1 cDNA序列含有一个由666个核苷酸组成的开放阅读框架,编码由221个氨基酸残基组成的多肽,蛋白分子质量理论值为24.3ku,理论等电点为4.44。TsCystatin1第1～25位氨基酸残基为信号肽序列,具有半胱氨酸蛋白酶抑制剂的保守序列QVVAG,其C末端具有3处N-糖基化位点以及4个链内二硫键所需的半胱氨酸残基。该蛋白的二级结构中α螺旋占18.6%,β折叠占23.5%,其余57.9%为转角。结构域分析表明,该蛋白具有一个半胱氨酸蛋白酶抑制剂样结构域,属于半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族2,与其他线虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂的同源性较高。     

旋毛虫FYVE锌指结构蛋白基因的克隆及表达

用旋毛虫新生幼虫差减cDNA文库中的T54克隆作为核酸探针,对旋毛虫成虫和新生幼虫混合cDNA文库进行筛选,获得1个全长1464 bp的cDNA分子.该cDNA含有1个1290 bp的开放阅读框架(ORF),Blastn同源性分析表明,与其它已知生物基因序列无明显的同源性,为一新的cDNA.该ORF编码1个429个氨基酸残基组成的多肽,其分子质量理论推导值为49.9 ku,等电点为5.6,在12-14及103-105氨基酸残基处分别有2个糖基化位点NLS及NVS,在C末端344-409氨基酸残基处有1个FYVE锌指结构域(Profile PS50178).Blastp同源性分析表明,与广东管圆线虫(Angiostrongylus cantonensis)66.0 ku蛋白(gi/1743430)同源性最高,为39.0%.在此基础上对旋毛虫FYVE锌指结构重组蛋白进行了表达,表达蛋白占茵体蛋白的24%.     

猪带绦虫丝氨酸蛋白酶抑制剂Tsserpin570的克隆表达与酶活性分析

为阐明猪带绦虫(Taenia solium)丝氨酸蛋白酶抑制剂(Tsserpin570)对蛋白酶的抑制作用,通过RT-PCR从猪带绦虫成虫cDNA扩增获得Tsserpin570(TsM_000807300)的完整CDS序列,并构建了 pCold-Tsserpin570原核表达载体,利用发色底物法检测可溶性重组蛋白Tss...     

猪旋毛虫不同发育时期虫体49 ku ES抗原基因的克隆与序列分析

根据GenBank中已登录的猪旋毛虫49 ku ES抗原基因序列设计了1对引物,用SDS裂解液配合蛋白酶K方法从猪旋毛虫不同发育时期(成囊前期幼虫、肌幼虫、成虫)虫体中提取总RNA,用RT-PCR方法扩增49 ku ES抗原基因,将目的基因定向克隆入pMD18-T载体,转化大肠埃希氏菌TG1。用PCR、限制性内切酶EcoRⅠ和BamHⅠ进行单、双酶切鉴定,阳性质粒的测序结果表明,成功克隆了猪旋毛虫不同发育时期虫体49 ku ES抗原基因。序列分析结果显示:49 kuES抗原基因大小为948 bp,基因的保守性很强,序列同源性比较高,不同发育时期之间的差异很小。     

旋毛虫硫氧还蛋白过氧化物酶基因的克隆与生物信息学分析

为了研究旋毛虫硫氧还蛋白过氧化物酶的功能,对GenBank中旋毛虫基因组数据库和旋毛虫EST数据库进行检索,获得旋毛虫硫氧还蛋白过氧化物酶基因的cDNA序列并设计引物。以旋毛虫肌幼虫总RNA为模板,进行RT-PCR,将PCR产物克隆到pMD18-T载体后测序并进行生物信息学分析。结果显示,成功克隆到3个旋毛虫硫氧还蛋白过氧化物酶基因的cDNA序列(TsTPx1,TsTPx2,TsTPx3)。TsTPx1cDNA含有1个由747个核苷酸组成的完整的开放阅读框,编码248个氨基酸残基组成的多肽,蛋白质的理论分子质量为28.2ku,理论等电点为9.00。TsTPx2cDNA含有1个由588个核苷酸组成的完整的开放阅读框,编码195个氨基酸残基组成的多肽,蛋白质理论分子质量为22.1ku,理论等电点为6.52。TsTPx3cDNA含有1个由594个核苷酸组成的完整的开放阅读框,编码197个氨基酸残基组成的多肽,蛋白质理论分子质量为22.4ku,理论等电点为6.08。TsTPx1、TsTPx2、TsTPx3都具有1个AhpC-TSA结构域和1个1-cys Prx_C结构域。同源性分析表明,TsTPx1、TsTPx2、TsTPx3与其他线虫硫氧还蛋白过氧化物酶的一致性在60%左右。     

旋毛虫TsP53抗原基因的原核表达及抗原性分析

应用RT-PCR方法从旋毛虫肌幼虫总RNA中获得TsP53基因片段,限制性酶切后连接到表达质粒pET30a中,转化大肠杆菌DH5α。筛选阳性克隆,经限制性酶切、PCR分析及测序鉴定后,将重组表达质粒pET30a-TsP53转化大肠杆菌BL21(DE3),以IPTG诱导表达。SDS-PAGE分析表达产物,对表达产物纯化后通过间接ELISA鉴定重组蛋白的抗原性。结果显示,成功构建了重组表达质粒pET30a-TsP53,测序结果表明插入片段为1 176 bp,编码391个氨基酸残基,与旋毛虫P53抗原基因序列(U25127)有99%的同源性,开放阅读框正确。含有pET30a-TsP53重组表达质粒的大肠杆菌BL21(DE3)诱导后得到了高效表达,SDS-PAGE显示表达产物分子质量约为50 ku,主要以包涵体形式存在。间接ELISA结果表明,重组抗原可以被旋毛虫感染不同时期的猪血清特异性识别,有望用于旋毛虫病的免疫诊断。     

旋毛虫5日龄成虫期特异性基因片段的克隆及鉴定

利用差减抑制杂交(SSH)技术,以旋毛虫5日龄成虫的cDNA为试验方(tester),以肌幼虫+3日龄成虫的cDNA为驱动方(driver),制备5日龄成虫差减cDNA,并与pT-Adv载体相连接,转入大肠埃希氏菌TOP 10F.以试验方的差减cDNA PCR产物+未差减cDNA为试验方探针,以驱动方的差减cDNA PCR产物+未差减cDNA为驱动方探针,对5日龄成虫差减cDNA克隆进行初步筛选,对筛选到的阳性克隆进一步用southern blot进行鉴定,并对其测序,进行序列分析.结果表明,获得1个大小为464 bp的旋毛虫5日龄成虫期特异性cDNA片段,经BLAST软件分析表明,该序列是1个未见报道的旋毛虫基因序列片段,可能编码1种表皮胶原蛋白.这为旋毛虫5日龄成虫期特异性基因全长序列的钓取、分析及鉴定奠定了基础.     

本地毛形线虫HSP70基因的克隆与序列分析

根据GenBank中已发表的布氏旋毛虫HSP70基因序列设计了1对引物,用Trizol法从本地毛形线虫肌幼虫虫体中提取总RNA,用RT-PCR方法扩增了HSP70基因,将目的基因克隆至pMD18-T载体,转化大肠杆菌DH5α。重组质粒用PCR、限制性内切酶BamHⅠ和HindⅢ进行单、双酶切鉴定。测序结果表明,成功克隆了本地毛形线虫HSP70基因。序列分析表明,HSP70基因比较保守,不同物种之间氨基酸的同源性在40%~80%。与布氏旋毛虫HSP70序列相比,CDS区多出9个碱基,但核苷酸序列和氨基酸同源性分别为98%和94%,存在1个糖基化位点和1个潜在的信号肽位点。     

旋毛虫HSP70基因的原核表达及其免疫原性

利用RT-PCR方法扩增旋毛虫HSP70基因,将其扩增产物克隆到pEASY-Blunt Simple载体中,经限制性酶切后与pET-28a(+)载体连接,进一步转化至感受态细胞Transetta(DE3)中,用IPTG诱导表达重组旋毛虫HSP70。以纯化的重组HSP70制备多克隆抗体,并对HSP70进行免疫印迹分析及免疫组织化学染色。结果表明,重组质粒的鉴定和DNA测序均正确;SDS-PAGE和Western-blot分析结果显示,在70ku处获得一目的条带;免疫组织化学染色结果显示,该HSP70具有很好的免疫原性。证实,成功构建了重组表达质粒pET28a-HSP70,为深入研究旋毛虫HSP70的功能奠定了基础。     

旋毛虫p46000抗原基因的转录及表达特性鉴定

根据旋毛虫p46000抗原基因和葡萄糖3一磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因序列设计特异引物,以不同发育时期旋毛虫总RNA为模板进行SYBR Green染料法实时定量RT-PCR检测p46000基因转录情况.制作不同发育时期旋毛虫虫体及感染组织石蜡切片,采用免疫荧光染色技术检测p46000抗原的表达及定位情况.结果显示,p46000抗原基因在旋毛虫不同发育时期均有转录,但转录水平有明显差异,转录高峰集中于成虫和肌幼虫期,新生幼虫期明显低于其他时期.天然p46000抗原蛋白定位于杆状体和虫体表面,表达高峰集中于成虫、肠道期及成囊期肌幼虫.表明,p46000抗原基因的转录与表达具有一定的时空特异性.该基因在旋毛虫的寄生过程中尤其在早期感染中具有重要作用且可能与旋毛虫的免疫逃避有关.