猪带绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族基因的克隆与序列分析

为了研究猪带绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因家族的结构特征及编码蛋白的功能,根据GeneDB中获得的2条cDNA序列设计引物,以猪囊尾蚴总RNA为模板进行RT-PCR,获得猪带绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族(TsoStefin和TsoCystatin)基因的完整开放阅读框序列,并进行生物信息学分析。结果表明,所获得的2条序列均含有半胱氨酸蛋白酶抑制剂特征性的结构域。TsoStefin由98个氨基酸残基组成,不含二硫键和糖基化位点,为细胞内蛋白;TsoCystatin由274个氨基酸残基构成,含有1个糖基化位点和2个相似的结构域,第1~18位氨基酸残基组成信号肽,属分泌型蛋白。系统发育树显示,TsoStefin是半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族1的成员,TsoCystatin属家族2的成员,与部分绦虫的亲缘关系较近。从上述结果推测,所获得的2条基因均属于猪带绦虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族基因。     

猪带绦虫丝氨酸蛋白酶抑制剂4848的鉴定及表达

为鉴定并表达猪带绦虫丝氨酸蛋白酶抑制剂(TsSerpin),提取猪囊尾蚴总RNA,设计引物并通过RT-PCR技术扩增TsSerpin4848基因,将纯化的PCR产物连接到p MD19-T载体后转化大肠杆菌DH5ɑ感受态细胞,筛选阳性克隆并测序,并用生物信息学方法分析其序列和结构特征。构建p ET-30a(+)-4848重组表达载体,经酶切鉴定及测序验证后转入大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达,目的蛋白纯化后进行SDSPAGE和Western-blot分析。结果表明,TsSerpin4848的开放阅读框由1 065个核苷酸组成,编码355个氨基酸残基,其理论分子质量约为39 ku。TsSerpin4848含有serpin家族保守序列DEEGAE和FIVDHPFLFFI,并含有serpin特有的反应中心环结构域,其三级结构中有8个ɑ螺旋和3个β折叠;重组TsSerpin4848蛋白在大肠杆菌中主要以包涵体形式存在,可被猪囊尾蚴阳性血清识别,表明TsSerpin4848蛋白具有良好的反应原性,有望作为猪囊虫病诊断的候选抗原。     

猪囊尾蚴T24基因的克隆与表达

采用RT-PCR方法扩增猪囊尾蚴T24免疫原基因,将扩增产物与pGEM-T easy载体连接,重组质粒经PCR、酶切鉴定后进行测序;构建T24基因的pGEX-4T-1原核表达载体,经IPTG诱导表达后,进行SDS-PAGE、Western-blotting;用所表达的蛋白免疫小鼠,经ELISA检测血清抗体,验证其免疫原性。结果显示。所克隆的T24基因片段长716 bp。含有1个678 bp的开放阅读框,其编码226个氨基酸,与已报道的猪囊虫T24基因核苷酸序列同源性为100％;表达的融合蛋白大小为40 ku,并能被猪囊虫阳性血清识别;免疫小鼠在免疫1周后即可检测到血清抗体,第30 d达到较高水平,表明该融合蛋白具有较好的免疫原性。     

猪带绦虫cAMP依赖性蛋白激酶催化亚基(PKA-C)基因的鉴定及表达

为鉴定猪带绦虫cAMP依赖性蛋白激酶催化亚基基因(Ts PKA-C),分析其作为诊断抗原的可行性,利用猪带绦虫基因组和转录组数据设计猪带绦虫Ts PKA-C特异引物,以猪带绦虫成虫总RNA为模板,通过RT-PCR扩增Ts PKA-C基因的完整ORF,并通过生物信息学分析进行鉴定。构建p ET-30a(+)-Ts PKA-C重组表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达。纯化的目的蛋白进行SDS-PAGE和Western-blot分析。结果表明,Ts PKA-C的ORF由1 032个核苷酸组成,编码343个氨基酸残基,与细粒棘球蚴和多房棘球蚴氨基酸序列的一致性分别达78.7%和98.0%;Ts PKA-C具有蛋白激酶A的结构域及其催化亚基特征性活性位点,且存在9个潜在的线性B淋巴细胞抗原表位。Ts PKA-C基因的表达产物主要以包涵体形式存在,且可与猪囊尾蚴病阳性血清发生反应,在42 ku处产生特异条带。本研究克隆并鉴定了Ts PKA-C基因,其表达产物可被猪囊尾蚴病阳性血清所识别。     

猪带绦虫烯醇化酶基因的原核表达及鉴定

为了探索猪带绦虫烯醇化酶基因的生物学功能,以猪带绦虫幼虫cDNA为模板,PCR扩增获得烯醇化酶基因的ORF,并将其克隆至原核表达载体pET-30a(+),构建重组表达质粒。经IPTG诱导表达后,纯化表达产物,采用免疫印迹法分析表达产物的免疫反应性,并测定它与纤溶酶原的结合特性及酶活力。结果显示,该基因的ORF大小为1 302bp,表达大小约为53ku的重组蛋白;表达产物可被猪囊尾蚴病阳性血清识别;该重组蛋白具有纤溶酶原结合特性及酶活力。据此推测,猪带绦虫烯醇化酶可能在寄生虫入侵宿主过程中发挥作用,有作为药物靶标或疫苗候选分子的潜力。     

猪带绦虫TS61抗原基因的克隆及表达分析

以PCR扩增猪带绦虫TS61抗原基因 ,与载体 pUC18连接后进行测序 ;并构建了该基因的pGEX 1λT原核表达载体 ,制备了其原核表达产物 ,进行浓度梯度SDS PAGE和免疫印迹分析 ;对该基因的碱基序列及其编码蛋白进行了同源性比较。结果表明 ,猪带绦虫TS61抗原基因含 893对碱基 ,编码含 70个氨基酸残基的多肽 ,分子质量为 8.0ku ,等电点为4.19。在基因库和欧洲分子生物学实验室数据库中均未发现该基因的同源序列。重组质粒在大肠埃希氏菌中表达的融合蛋白分子质量为 3 4ku ,该蛋白抗原能被兔抗猪囊尾蚴超免疫血清所识别。     

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。     

猪IFN-α1基因的原核表达及其蛋白质结构的预测

利用RT-PCR技术,从被诱导的猪外周血单核细胞中克隆出了猪α1干扰素(IFN-α1)基因.序列分析表明,克隆的猪IFN-α1基因序列与GenBank上登录的猪IFN-α1基因的同源性为97.8%.用克隆的猪IFN-α1基因构建了重组表达质粒pGEX-4T-1-IFN-α1.探讨了猪IFN-α1.基因表达的最佳条件,并在大肠杆菌中对此基因进行了表达.结果表明,IPTG的最佳诱导浓度为0.5 mmol/L,最适诱导温度为42℃,诱导9h表达量最大,表达产物约占菌体总蛋白的30%.SDS-PAGE分析表明,表达产物的分子质量为45 ku,且目的蛋白主要以包涵体的形式存在.经预测,猪IFN-α1蛋白为一结构松散的球状蛋白.     

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。     

猪带绦虫缺氧诱导因子-1的原核表达和真核表达及其多克隆抗体的制备

为了表达猪带绦虫的缺氧诱导因子-1(HIF-1)并制备其特异性抗体,根据本课题组对猪带绦虫全基因组测序获得的HIF-1基因序列设计了1对特异性引物,以提取的猪带绦虫的总RNA为模板,通过RTPCR获得猪带绦虫HIF-1基因。将该基因定向克隆至原核表达载体pET-30a(+)中,将阳性质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,并用IPTG诱导表达,对表达产物进行SDS-PAGE分析。结果显示,获得了约为17.0ku的表达产物,与目的蛋白的大小相符。原核表达的蛋白纯化后免疫新西兰白兔,制备多克隆抗体,ELISA和Western-blot结果表明,制备的多克隆抗体有较高的抗体效价(1∶51 200)和抗原特异性。该基因又被定向克隆至真核表达载体pcDNA3.1中进行了真核表达。结果成功构建了猪带绦虫HIF-1因子的原核表达系统和真核表达系统,并制备出其多克隆抗体,为进一步研究其功能奠定了基础。     

猪札幌病毒VP1基因的表达及ELISA抗体检测方法的建立

为了在大肠杆菌中表达猪札幌病毒VP1基因,并以纯化的重组蛋白为抗原建立猪札幌病毒血清抗体ELISA检测方法。采用RT-PCR技术扩增VP1基因,并将其克隆到pMD18-T载体中,再将所克隆的衣壳蛋白的编码序列亚克隆到表达载体pET-28a(+)中,将成功构建的原核表达质粒pETSAVCAP转化大肠杆菌Rosetta(DE3)进行诱导表达。用纯化的VP1蛋白作为抗原建立了猪札幌病毒血清抗体间接ELISA检测方法并初步用于临床样品的检测。结果显示,猪札幌病毒VP1基因可在大肠杆菌中稳定、高效地表达,Western-blot分析表明该重组蛋白具有良好的反应原性。经对反应条件进行优化,确定间接ELISA的抗原最佳包被浓度为0.5μg/mL,且不与其他常见猪病的阳性血清发生交叉反应,建立的ELISA方法具有较好的敏感性、特异性和重复性。通过对从多个省份收集的490份猪血清样品进行检测,阳性率为65.31%。表明,以大肠杆菌表达的猪札幌病毒VP1重组蛋白为抗原建立的间接ELISA方法可以用于猪札幌病毒抗体的检测。     

猪带绦虫HSP70-4的真核表达及其抗血清的制备

为了研究猪带绦虫(Taenia solium)热休克蛋白70-4(TsHSP70-4)基因序列的特征及其真核表达蛋白的抗原性,参考GeneDB中猪带绦虫基因组注释信息,设计特异性引物,RT-PCR扩增TsHSP70-4 ORF序列。根据毕赤酵母密码子偏好性,对TsHSP70-4基因密码子进行优化,连接载体pPIC9K,在毕赤酵母中进行诱导表达,通过Western-blot及质谱测序进行蛋白鉴定。将纯化后的TsHSP70-4表达蛋白免疫新西兰大白兔,制备抗血清。结果显示,成功克隆出大小为1 953 bp的TsHSP70-4 ORF序列。在毕赤酵母中进行了高效表达,获得大小约为95ku的重组蛋白。Western-blot检测和质谱鉴定表明,获得的重组蛋白即为TsHSP70-4。免疫新西兰大白兔,制备出效价高达1∶409 600的抗血清。该研究为猪囊尾蚴病新疫苗的研制提供了依据。     

猪泛素基因与PRRSV GP5基因融合表达质粒的构建

采用RT PCR技术从长白猪的肌肉组织中扩增出了泛素 (Ubiquitin)基因 ,并将其克隆到 pGEM Teasy载体 ,经测序表明 ,所克隆的基因与GenBank中已登录的序列同源性达 99%。利用设计的融合表达引物 ,分别将泛素基因与猪生殖与呼吸综合征病毒 (PRRSV )GP5蛋白成熟肽基因进行扩增 ,用重叠区扩增基因拼接法将 2个基因片段进行拼接 ,并插入真核表达载体 pcDNA4 .0HISMAXA中 ,构建出了 pcDNA U GP5重组质粒。     

猪囊尾蚴半胱氨酸蛋白酶TsCL-1基因在毕赤酵母中的表达

采用RT-PCR方法从猪囊尾蚴总RNA中扩增出TsCL-1基因并构建了真核表达载体pPIC9K-TsCL-1,pPIC9K-TsCL-1电转化毕赤酵母GS115.采用G418抗性梯度筛选多拷贝重组菌株,经甲醇诱导表达,应用SDS-PAGE和Western-blot分析重组蛋白的表达情况.结果显示,TsCL-1与GenBank登录的TsCL的核苷酸和氨基酸的同源性分别为99.8%和100%,与肝片吸虫和大片吸虫组织蛋白酶氨基酸的同源性为76.3%.TsCL-1基因在毕赤酵母中成功表达,表达产物的分子质量为42 ku左右;Western-blot分析表明,表达产物具有反应原性.     

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...     

猪肌生成抑制素基因成熟蛋白编码序列表达载体的构建及其转录水平的检测

构建猪肌生成抑制素 (MSTN)成熟蛋白编码序列的克隆与表达载体 ,并对mRNA进行转录水平的检测 ,为获得较好的猪肌生成抑制素抗原、制备抗体打下良好的基础。猪MSTN基因的cDNA去除信号肽后 ,用PCR扩增的 1.2kb目的片段与 pMD18 T载体连接 ,将克隆载体的质粒DNA与同样用BamHⅠ和SalⅠ限制性内切酶酶解的表达载体 pET2 8a(+ )质粒定向连接 ,对筛选出的阳性克隆用酶切及测序法鉴定。对猪MSTN基因成熟蛋白编码序列进行反转录 ,对mRNANorthern杂交进行转录水平的检测。结果 ,所得到的序列与所设计的序列完全一致 ,表明成功地进行了猪MSTN基因编码序列的克隆及筛选 ;目的片段定向插入 ,阅读框架正确 ;RT PCR成功地反转录得到约 1.2kb的目的DNA片段 ,Northern杂交后对mRNA印迹放射自显影 ,见到清晰的 1.2kb特异带     

猪Hsp40基因过表达与干扰重组慢病毒载体的构建

热休克蛋白40(Hsp40)作为Hsp70蛋白的分子伴侣,在病毒生命周期中扮演重要角色,笔者拟通过慢病毒感染技术分别建立Hsp40基因过表达和沉默的猪肺泡巨噬细胞系,为以后开展猪Hsp40蛋白调控猪圆环病毒2型(PCV2)复制的机制研究提供有效模型。提取猪肺泡巨噬细胞(PAM)的总RNA,反转录成cDNA后用于Hsp40基因编码区的扩增,并将其克隆到慢病毒过表达载体pCDH-CMV-MCS-EF1-GreenPuro。测序正确后,设计针对Hsp40基因的4条shRNA干扰序列和1条阴性对照序列,并将其分别插入到慢病毒干扰载体pCDH-U6-MCS-EF1-GreenPuro。将上述6个载体分别与3个辅助载体pVSV-G、pRev和p Gag/Pol共转染293T细胞进行病毒包装,测定其滴度后用于感染PAM细胞,采用RT-qPCR和Westernblot方法对Hsp40的表达效果进行鉴定。猪Hsp40基因过表达和沉默重组慢病毒的获得为进一步研究Hsp40蛋白对PCV2复制的影响和机制奠定了基础。     

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%。     

猪附红细胞体DnaJ基因的克隆及真核表达

为研究猪附红细胞体DnaJ基因的功能,根据GenBank中的猪附红细胞体全基因组序列（NC₀15153.1）,应用DNAStar、DNAMAN和ExPASy网络服务器筛选出1个候选蛋白基因DnaJ,设计合成1对特异性引物,经PCR技术扩增出DnaJ基因片段,克隆至pMD18-T载体上,并亚克隆到真核表达载体pVAX1上,构建了重组真核表达质粒pVAX-DnaJ,脂质体介导转染Vero细胞进行真核表达,RT-PCR和IFAT检测DnaJ基因在Vero细胞中的表达。结果表明,PCR扩增DnaJ基因的片段长度为876bp,编码292个氨基酸,与GenBank中的DnaJ基因同源性为99%;DnaJ基因在Vero细胞中获得瞬时表达。本试验为猪附红细胞体DnaJ基因的生物学特性及核酸疫苗的研究奠定了基础。     

猪囊尾蚴排泄分泌蛋白的抗原性分析

猪囊尾蚴排泄分泌蛋白的制备国内外都曾有过报道,但对用作诊断抗原的猪囊尾蚴排泄分泌蛋白的抗原性的研究较少。我们应用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及免疫电泳(IE)对猪囊尾蚴排泄分泌蛋白进行了分析,并用间接酶联免疫吸附试验(ELISA)评价了其抗原性。(一)材料与方法1.材料:(1)粗制囊液抗原:从新鲜囊尾蚴中抽取,3500r/min离心30分钟,保留上清液,低温存放。(2)排泄分泌抗原:48、96、105、204小时的囊尾蚴孵育液:48、96、105的头节孵育液,均