吕氏泰勒虫TlSP无跨膜区重组蛋白的表达及反应原性分析

提取吕氏泰勒虫裂殖子的总RNA,采用RT-PCR方法扩增其表面蛋白TlSP(Theileria luwenshuni surface protein)基因的cDNA片段,结合生物信息学方法,对TlSP蛋白抗原表位和跨膜区进行预测,设计表达引物,分别扩增得到TlSP全长及逐一去除跨膜区的4个片段,并将其分别克隆至pET-30a原核表达载体,将重组质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)p Lys S感受态细胞进行诱导表达,并对融合蛋白的反应原性进行分析。结果表明,TlSP融合蛋白的N端具有较好的抗原性,而在C端存在3个跨膜区:185~207 aa、228~250 aa和255~277 aa;SDS-PAGE结果表明,只有去除全部跨膜区的重组载体可成功表达。Western-blot分析表明,TlSP融合蛋白能与吕氏泰勒虫、尤氏泰勒虫、绵羊泰勒虫及环形泰勒虫阳性血清发生反应,而与巴贝斯虫、羊无浆体阳性血清无交叉反应。本研究为今后TlSP候选亚单位疫苗的研究奠定了基础。     

尤氏泰勒虫OPRT基因的优化表达

为克隆和表达尤氏泰勒虫OPRT基因的功能区片段,并对重组OPRT蛋白的反应原性进行分析,以反转录得到的尤氏泰勒虫cDNA链为模板,PCR扩增出OPRT基因片段,然后将其克隆至pET-30a(+)载体;把构建成功的重组质粒转化至感受态大肠杆菌BL21进行优化表达,对诱导表达的蛋白纯化后用Western-blot分析它与吕氏泰勒虫和绵羊泰勒虫阳性血清是否发生交叉反应。结果显示,OPRT基因获得了不可溶性表达,最佳表达时间为6h,最佳表达温度为28℃,且表达的重组OPRT蛋白分别与上述2种泰勒虫阳性血清发生交叉反应。结果表明,OPRT同源基因也存在于吕氏泰勒虫和绵羊泰勒虫之中。     

真核表达的吕氏泰勒虫TlSP重组蛋白的免疫保护效果评价

为评价重组吕氏泰勒虫TlSP蛋白的免疫保护效果,以真核表达的不同浓度的重组TlSP抗原分别与等体积的佐剂MONTANIDE ISA 61 VG混合后充分乳化,于首次免疫后第0天和第21天分别免疫绵羊2次,于第35天进行攻蜱试验,通过观察在试验期间各组绵羊的临床症状、红细胞染虫率和特异性抗体效价等来评价免疫保护效果;空白对照组以等量PBS代替抗原进行同步参照分析。结果显示,空白对照组的绵羊出现高热、贫血和淋巴结肿胀等典型的临床症状,而2个重组蛋白免疫组只出现轻微贫血。空白对照组、免疫A组(600 g)和免疫B组(300 g)分别于攻蜱后第20天、36天和29天最早发现血液中出现泰勒虫,最高染虫率分别为8.60%、1.12%和3.00%,特异性抗体最高效价分别为1∶8 192、1∶65 536和1∶32 768。TlSP重组亚单位疫苗能刺激特异性T淋巴细胞的增殖,提高机体IL-2、IL-4和IFN-γ的分泌水平。本研究为今后羊泰勒虫病的防治奠定了基础。     

微小牛蜱Bm86基因的真核表达

采用RT-PCR技术从微小牛蜱饥饿幼蜱破解物中扩增到Bm86基因,将其与巴斯德毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K重组构建了重组表达载体pPIC9K-Bm86,测序正确后将其用SacⅠ内切酶线性化后采用电穿孔法转化巴斯德毕赤酵母菌GS115,经G418抗性筛选高拷贝重组菌株后用甲醇诱导表达,SDS-PAGE和Western-blotting分析结果表明,诱导表达的培养上清液中表达出具有反应活性的68 ku重组Bm86蛋白,目的蛋白约占培养上清液中蛋白总量的32%以上,诱导96 h目的蛋白的表达量为0.36 mg/mL。     

莫氏巴贝斯虫trap基因的克隆表达及反应原性分析

本研究以莫氏巴贝斯虫临潭株为研究对象,分别从其基因组D N A和c DNA中成功扩增trap基因全长,应用生物信息学分析软件分析验证了该基因和蛋白的结构;构建p ET-30a-trap原核表达载体,转入大肠杆菌BL21(DE3)p Lys S感受态细胞进行诱导表达;表达产物超声破碎后,对上清和沉淀进行SDS-PAG E分析。纯化可溶性的r Bm TRAP,W estern-blot分析其反应原性。结果显示,莫氏巴贝斯虫trap基因具有4个内含子和5个外显子,开放阅读框大小为2 100 bp。第1~23位氨基酸为信号肽序列,第45~201和第238~302位分别为TRAP蛋白家族的v WA和TSP1结构域;重组蛋白r Bm TRAP以可溶性蛋白和包涵体两种形式存在,莫氏巴贝斯虫临潭株、天祝株阳性血清可特异性识别r Bm TRAP,而与莫氏巴贝斯虫宁县株和河北株、羊巴贝斯虫未定种新疆株和敦煌株、吕氏泰勒虫和羊无浆体阳性血清无交叉反应。结果表明,r Bm TRAP具有作为血清学诊断方法候选抗原的潜力,为将来建立鉴别诊断莫氏巴贝斯虫临潭株、天祝株感染的免疫学诊断方法奠定了基础。     

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.     

藏猪IGF-1成熟肽真核表达载体的构建及其在毕赤酵母GS115中的表达

构建藏猪IGF-1成熟肽基因的真核表达载体,通过毕赤酵母表达系统获得具有生物活性的IGF-1成熟蛋白。根据GenBank中猪IGF-1基因设计1对引物,以构建的藏猪pMD19-T-IGF-1重组质粒为模板,克隆IGF-1成熟肽基因,并将其克隆于表达载体pPIC9k,获得重组穿梭质粒pPIC9k-IGF-1,电转毕赤酵母GS115感受态,对重组酵母转化子经MM、MD平板筛选和PCR鉴定后,经G418抗性梯度筛选,获得多拷贝重组菌株,甲醇诱导表达后进行Tricne-SDS-PAGE和Dot blot分析。Tricne-SDS-PAGE和Dot blot分析显示,表达的目的蛋白分子质量约为13 ku,获得成功表达;CCK8法检测显示,纯化后的IGF-1重组蛋白能够促进细胞增殖。表明,本研究成功构建了藏猪IGF-1成熟肽真核表达质粒pPIC9k-IGF-1,并在毕赤酵母GS115中得到了有效表达,表达产物具有促进细胞增殖的生物活性。     

环形泰勒虫SPAG蛋白的原核表达及反应原性分析

根据GenBank中公布的环形泰勒虫子孢子表面抗原(SPAG)基因序列,结合生物信息学分析,对SPAG蛋白跨膜区和抗原表位进行分析。选取基因片段设计表达引物,从环形泰勒虫不同虫株的SPAG基因的保守区扩增目的片段,并构建SPAG-pET-30a重组表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)表达系统中进行表达,并对SPAG重组蛋白的反应原性进行分析。结果显示,获得的SPAG基因片段长度为882 bp,重组蛋白分子质量约为42 ku。反应原性分析显示,该重组蛋白可与环形泰勒虫阳性血清发生特异性反应,与中华泰勒虫、瑟氏泰勒虫、牛巴贝斯虫、双芽巴贝斯虫的阳性血清无交叉反应。本研究结果表明,SPAG蛋白有较好的反应原性和种特异性,可作为检测环形泰勒虫的候选抗原建立相应血清学诊断方法。     

马泰勒虫EMA1基因的克隆与生物学特性分析

根据GenBank上登录的马泰勒虫美国株(AB043618)裂殖子表面蛋白抗原1(EMA1)基因,设计了2对引物,采用PCR技术首次扩增出我国马泰勒虫肇源株EMA1基因。将该基因克隆到pMD19-T载体后,进行序列测定及分析。将鉴定为阳性的克隆重组到原核表达载体pET-30a后进行表达,并纯化表达的重组蛋白,进行Western-blotting试验,以鉴定其生物学活性。结果,EMA1基因长819bp,编码272个氨基酸,将该基因编码蛋白的氨基酸序列与GenBank中登录的11种已知梨形虫的相应氨基酸序列进行比较分析,马泰勒虫肇源分离株与已报道的马泰勒虫(马巴贝斯虫)亲缘关系最近,其次是环形泰勒虫和斑羚泰勒虫,而与东方泰勒虫、瑟氏泰勒虫的亲缘关系较远。表达的重组蛋白是分子质量约为38ku的融合蛋白,且表达产物能被马泰勒虫标准阳性血清识别。结果表明,马泰勒虫EMA1作为一种良好的抗原分子,在虫株的分类学研究、流行病学调查以及候选疫苗的研制中有着重要的意义。     

猪带绦虫TSO18基因真核表达载体的构建及其表达

采用PCR从重组克隆载体pGEMTSO18中扩增出猪带绦虫六钩蚴TSO18基因,与毕赤酵母分泌性表达载体pPIC9k相连接,构建重组表达载体pPIC9kTSO18,转化大肠埃希氏菌JM109,经测序证实,基因序列完全正确。制备重组质粒pPIC9kTSO18,用SalⅠ线性化,并电转化毕赤酵母(Pichiapastoris)GS115,使重组表达载体与酵母染色体发生同源整合。采用G418抗性梯度法筛选得到高拷贝重组菌株,以甲醇进行诱导表达,SDSPAGE和Westernblotting分析结果表明,诱导表达的培养上清中表达出具有反应活性的16ku重组蛋白,目的蛋白约占培养上清液中蛋白总量的80%以上,诱导72h目的蛋白表达量为0.5mg/mL。     

微小牛蜱Bm91基因的克隆及在毕赤酵母中的表达

从我国半饱血微小牛蜱雌性成蜱肠道和唾液腺中提取总RNA;参照GenBank中已发表的微小牛蜱Bin91基因的核苷酸序列,设计了1对特异性引物.采用RT-PCR技术扩增Bm91基因,测序正确后将其亚克隆到巴斯德毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K的EcoR I酶切位点,构建重组表达载体pPIC9K-Bm91.再次测序正确后将其用Sac Ⅰ内切酶线性化,电转化毕赤酵母GS115并经G418抗性筛选高拷贝重组菌株后用甲醇诱导表达.表达产物经SDS-PAGE和Western-blot分析,结果显示,Bm91基因获得了成功表达,诱导表达的培养上清液中表达出具有反应活性的83 ku的重组Bm91蛋白.     

貂圆环病毒Cap蛋白在毕赤酵母中的分泌表达

为研制水貂圆环病毒(MiCV)亚单位疫苗或建立相关诊断技术,利用常规PCR扩增出优化后的貂圆环病毒Cap蛋白基因序列,并插入毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαA中。获得的重组表达载体pPICZαA-Cap以SacⅠ进行线性化后,经电击转化整合入毕赤酵母GS115菌株中,用含Zeocin的YPD平板筛选出重组子pPICZαA-Cap-GS115。PCR、SDS-PAGE和Western-blot分析鉴定的结果显示,貂圆环病毒Cap蛋白成功在毕赤酵母中分泌表达。     

日本血吸虫胰岛素样多肽的真核表达及其多克隆抗体的制备

为克隆和表达日本血吸虫胰岛素样多肽基因(Sjilp)并制备特异性多克隆抗体,根据基因组注释信息,设计特异性引物,利用RT-PCR技术从日本血吸虫成虫m RNA中成功扩增出长度为588 bp的特异性c DNA序列,其CDS序列长393 bp。基于毕赤酵母密码子偏好性,对Sjilp基因密码子进行优化,构建p PIC9KSjilp重组表达载体,并在毕赤酵母GS115中进行诱导表达。SDS-PAGE与Western-blot检测结果显示,重组蛋白Sj-ILP获得高效表达,其大小约为15 ku,与预期结果一致。利用合成肽技术,设计并合成得到2条特异性的肽段,偶联KLH,免疫新西兰大白兔,制备多克隆抗体,间接ELISA检测其效价达到1︰51 200,Western-blot鉴定表明这2条特异性多肽具有良好的免疫原性。本试验为后续验证Sj-ILP与其结合蛋白的功能奠定了良好的基础。     

土耳其斯坦东毕吸虫磷酸丙糖异构酶基因的克隆及在毕赤酵母中的表达

利用RT-PCR技术从土耳其斯坦东毕吸虫(Orientobilharzia turkestanicum)成虫总RNA中扩增磷酸丙糖异构酶基因(TPI),鉴定后将目的片段与毕赤酵母表达载体pPIC9k连接,构建重组表达质粒pPIC9k-TPI,并将其电击转化到毕赤酵母GS115中,重组菌株经甲醇诱导后表达的TPI蛋白,经SDS-PAGE、western-blotting检测,并利用葡聚糖凝胶层析柱纯化。结果显示,成功地克隆了土耳其斯坦东毕吸虫TPI；重组毕赤酵母表达了分子质量为43 ku的TPI蛋白；葡聚糖凝胶层析过滤得到单一的TPI蛋白。     

中华泰勒虫MPSP基因的原核表达及反应原性分析

用生物信息学方法,对中华泰勒虫的梨浆虫主要表面蛋白(major piroplasm surface proteins,MPSP)基因的核苷酸序列及编码蛋白的氨基酸序列进行了分析,并对该蛋白的抗原表位、信号肽以及跨膜区进行了预测。设计特异性引物,对中华泰勒虫MPSP基因进行了克隆和原核表达,并对融合蛋白的反应原性进行了分析。SDS-PAGE结果显示,融合蛋白的分子质量约为38ku,分布于上清中。Western-blot试验表明,融合蛋白仅与抗His标签蛋白的单克隆抗体、中华泰勒虫阳性血清、瑟氏泰勒虫阳性血清、环形泰勒虫阳性血清发生反应,而与其他泰勒虫、巴贝斯虫和绵羊无形体阳性血清不发生反应。这些结果表明,中华泰勒虫MPSP可作为ELISA诊断方法的候选抗原。     

吕氏泰勒虫和尤氏泰勒虫内转录间隔区基因序列的测定与系统进化分析

自试验感染吕氏泰勒虫(渭源株)和尤氏泰勒虫(隆德株)绵羊的血液中纯化虫体,提取虫体基因组DNA,通过PCR扩增内转录间隔区(ITS1-5.8S-ITS2 rRNA)基因,然后进行测序,构建了系统发生树并与GenBank中各种动物梨形虫的ITS1-5.8S-ITS2 rRNA基因序列进行比较.结果显示,这两种泰勒虫的ITS1-5.8S-ITS2 rRNA基因大小为817～842 bp,同源性高达96.8%,分布在同一大枝上.通过比较ITS基因的同源性,尤其是ITS2基因的变异性,可以区别这两种泰勒虫与其他梨形虫.     

鸡PrP基因真核表达载体的构建及其在毕赤酵母GS115中的表达

为构建鸡PrP基因的真核表达载体,并通过毕赤酵母表达系统获得鸡朊蛋白(ChPrP),根据毕赤酵母GS115的密码子偏好性、G+C含量等特点对目的基因PrP(25~248)进行密码子优化与基因合成,同时以特异性引物扩增获得天然未经密码子优化的目的片段,之后将两种目的片段分别连接于pPIC9K表达载体并转化至毕赤酵母GS115中,经PCR,选择培养基MM、MD方法鉴定表型后以甲醇进行诱导获得目的蛋白,最后以SDS-PAGE检测蛋白表达。结果显示,经PCR及双酶切鉴定,成功构建了真核表达重组载体pPIC9K-PrP(25~248),并在毕赤酵母GS115中获得鸡朊蛋白,其与未经密码子优化的目的蛋白相比,具有更高的表达量。本研究通过毕赤酵母表达系统成功获得了鸡朊蛋白,为后续研究奠定了基础,也通过密码子优化前后蛋白表达量比对,再一次证实毕赤酵母具有较高的密码子偏好性。     

羊巴贝斯虫SBP3基因序列分析和诊断标识潜力评价

以GenBank中公布的巴贝斯虫球状体蛋白3(spherical body protein3,SBP3)基因序列为模板,设计合成特异性引物,从我国分离的6株羊巴贝斯虫基因组DNA和cDNA中扩增SBP3基因全长序列;利用生物信息学分析软件,进行基因序列比对、结构特征分析和遗传进化分析,以阐明我国羊巴贝斯虫SBP3基因特性和各虫株间的分类关系;以SBP3基因作为靶标基因,建立巢式PCR检测方法,评价其作为诊断标识基因的潜力。结果显示,羊巴贝斯虫SBP3基因无内含子,其中羊巴贝斯虫未定种新疆株/敦煌株、莫氏巴贝斯虫宁县株/河北株和莫氏巴贝斯虫临潭株/天祝株的SBP3基因全长分别为3 195 bp、3 351 bp和3 348 bp;遗传进化分析结果显示,我国分离的6株羊巴贝斯虫可分为2个种,其中莫氏巴贝斯虫可能存在2个亚种;以SBP3为靶标分子建立的巢式PCR可特异性鉴别检测羊巴贝斯虫未定种和莫氏巴贝斯虫,且与吕氏泰勒虫、尤氏泰勒虫和绵羊无浆体无交叉反应,检测羊巴贝斯虫未定种最低检测限为5 pg,检测莫氏巴贝斯虫最低检测限为0.5 pg。本试验将为进一步探究羊巴贝斯虫SBP3蛋白功能及羊巴贝斯虫流行病学调查提供数据和技术支持。     

家蝇幼虫溶菌酶1基因的克隆与真核表达及表达产物抑菌活性的检测

采用PCR扩增获得家蝇溶菌酶1基因(Musca domesticalysozyme-1,MdL-Ⅰ),构建真核重组表达质粒pPIC9K-MdL-Ⅰ。将线性化的重组质粒电击转入巴斯德毕赤酵母感受态GS115细胞内。将PCR鉴定为阳性的重组酵母菌进行甲醇诱导表达,并采用Tricine-Tris-SDS-PGAE检测表达产物的大小;经镍柱亲和层析纯化获得纯度较高的重组蛋白,采用管碟法检测重组蛋白的生物学活性。结果显示,重组质粒pPIC9K-MdL-Ⅰ获得高效表达,蛋白质的分子质量为14.2ku,管碟法检测重组蛋白对大肠杆菌、雏沙门菌均具有体外抑菌活性。本研究为利用毕赤酵母表达系统规模化生产具有抑菌活性的MdL-Ⅰ蛋白奠定了基础。     

猪IL-2基因真核表达载体的构建及在酵母中的表达

用真核表达引物从pGEM-IL-2重组质粒中扩增出猪IL-2基因,将目的基因和真核表达载体pPIC9K连接转入E.coli的JM109中,得到了猪pPIC9K-IL-2重组表达质粒。通过电激法将经SalⅠ酶切线性化的pPIC9K-IL-2质粒转化到巴斯德毕赤酵母GS115感受态细胞中,利用甲醇诱导表达,经SDS-PAGE电泳分析,表明在摇床水平及发酵罐中均表达出约17 ku大小的分泌性目的蛋白,采用Sephadex G-100分子筛层析对其表达产物进行纯化,纯化结果理想。