昆虫核多角体杆状病毒表达载体在生物医学及兽医学中的应用

核多角体杆状病毒(NPV)是寄生于昆虫类动物的一类DNA病毒。分类上属于杆状病毒科杆状病毒属。属下包括苜蓿银纹夜蛾NPV(AcNPV)和家蚕NPV(BmNPV)等若干种群。特别是AcNPV,它作用目标特异,不感染脊椎动物、不感染益虫、不危害生态环境。因此,作为生物杀虫剂一直很受人们欢迎。随着病毒分子生物学的飞速发展及病毒基因工程技术的普及应用,昆虫NPV分子生物学特性得到进一步阐明。人们发现,AcNPV不但是一种安全可靠的植物杀虫剂,而且也是一种别具特色的表达载体。NPV—昆虫细胞表达系统不但表达效率高,而且表达产物可得正确的修饰和加工。加工后的成熟产物可分泌到细胞     

A型口蹄疫病毒多抗原表位杆状病毒表达载体的构建及表达

为构建A型口蹄疫病毒(FMDV)多抗原表位杆状病毒表达载体,将A型FMDV上5个B细胞表位(VP1140-160aa、VP270-80aa、VP352-67aa、3B29-42aa和3D16-30aa)和4个辅助性T细胞表位(VP1200-213aa、VP420-34aa、3A21-35aa和3D346-370aa)通过人工合成的方法串联起来构建复合多表位基因B。然后将其克隆至杆状病毒表达载体pFastBac HTB。将酶切和测序鉴定正确的阳性重组质粒pFastBac HTB-B转化至大肠杆菌DH10Bac感受态细胞进行蓝白斑筛选。将PCR鉴定正确的重组杆状病毒质粒利用CellfectinⅡReagent转染至Sf9细胞。通过间接免疫荧光试验和Western-blot检测表达情况。结果显示,能够得到与A型FMDV猪抗阳性血清结合的蛋白,大小约为22.3ku,与预期结果相符。结果表明,成功构建了A型FMDV多抗原表位杆状病毒表达载体,并在昆虫细胞中正确表达,为下一步蛋白纯化奠定了基础。     

口蹄疫病毒多基因片段的克隆及其杆状病毒表达载体的构建

根据定点突变原理获得了包含口蹄疫病毒P1、2A、3C、3D及部分 2B编码区的目的基因片段 ,经SpeⅠ和HindⅢ双酶切后 ,与经相同方法处理的杆状病毒转移载体 pFastBacHT连接 ,得到了重组质粒 pFB P12X3C3D。经酶切和测序鉴定后 ,将其转化入含穿梭载体Bacmid的感受态细胞DH10Bac ,经抗性及蓝白斑筛选 ,得到了含P12X3C3D多基因的重组穿梭载体 ,将其命名为Bacmid P12X3C3D ;提取其DNA并转染Sf9昆虫细胞 ,最后获得含口蹄疫病毒P12X3C3D多基因的重组杆状病毒。     

猪瘟流行毒株E2基因的克隆及其杆状病毒表达载体的构建

用RT PCR方法扩增了陕西省近期猪瘟流行野毒株E2基因 ,并将其克隆到 pMD 18 T载体 ;经转化、筛选、鉴定后 ,测定了核苷酸序列 ,根据C株、Brescia株和Alfort株确定起始氨基酸三联体的正确位置后进行 gp5 5氨基酸序列推导 ,并进行同源性比较。结果表明 ,该猪瘟流行毒株的E2核苷酸序列与C株、Brescia株和Alfort株的E2核苷酸序列同源性分别为 81.9%、83.4 %和83.5 % ;相应地 ,gp5 5氨基酸同源性分别为 94 .8%、95 .6 %和 95 .3%。将此E2基因亚克隆到杆状病毒转移载体 pFastBacHTb后获得了重组质粒 pFBHT E2 ,进而转化入含穿梭载体Bacmid的感受态细胞DH10Bac中 ,发生转座作用 ;经抗性及蓝白斑筛选得到了含E2基因的重组DNA ,将其命名为rBacmid E2。此研究为进一步在昆虫细胞中表达E2基因、开发研制猪瘟基因工程疫苗奠定了基础。     

杆状病毒表达系统研究进展及在寄生虫基因工程疫苗中的应用前景

近年来 ,应用昆虫杆状病毒作载体在昆虫细胞或虫体中高效表达的外源基因已有近千种。这一杆状病毒表达系统 (ｂａｃ ｕｌｏｖｉｒｕｓｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｖｅｃｔｏｒｓｙｓｔｅｍ ,ＢＥＶＳ)是一种辅助性依赖性 (仅有质粒载体不能表达外源基因 ,还需要野生型杆状病毒辅助 ,形成整合有外源基因的重组型杆状病毒才能完成外源基因的表达 )的真核ＤＮＡ表达载体 ,具有安全、高效、容量大、表达产物生物活性好等特点 ,是很有潜力的载体表达系统之一 ,在寄生虫的基因工程疫苗方面也进行了有益的尝试 ,具有很大的应用前景。1　杆状病毒表达载体…     

鸭肝炎病毒VP1和VP3基因的克隆及其杆状病毒表达载体的构建

为了构建鸭肝炎病毒VP1和VP3结构蛋白基因的杆状病毒表达载体,以RT-PCR方法扩增鸭肝炎病毒的VP1和VP3基因,克隆至pGEM-T载体。经筛选测序验证后,以BamHⅠ+XhoⅠ双酶切回收VP1和VP3目的片段,与经相同方法处理的杆状病毒转座载体pFastBac1连接,得到重组质粒pFastBac1-VP1和pFastBac1-VP3。将经酶切及测序鉴定的阳性重组质粒转化入含穿梭载体Bacmid的感受态细胞DH10Bac,发生转座作用,经抗性及蓝白斑筛选,成功获得各自携带VP1和VP3基因的重组穿梭载体,将其命名为rBacmid-VP1、rBacmid-VP3。研究结果为进一步在昆虫细胞中表达VP1或VP3基因,开发研制鸭肝炎病毒基因工程疫苗奠定了基础。     

利用杆状病毒表达系统表达猪IFN-L3及其抗PEDV活性的研究

利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统在昆虫细胞上表达重组猪干扰素L3(rPoIFN-L3)进行抗猪流行性腹泻病毒(PEDV)的研究。首先通过间接免疫荧光和Western-blot验证rPoIFN-L3表达,并用Protein A亲和层析柱进行蛋白纯化;采用表达绿色荧光蛋白的水疱性口炎病毒(VSV~*GFP)检测rPoIFN-L3的抗病毒活性,含rPoIFN-L3的细胞上清的抗病毒活性为1×10~3AU/mL,纯化的rPoIFN-L3抗病毒活性为5×10~5AU/mg。进一步对纯化的rPoIFN-L3蛋白在IPEC-J2细胞上进行抗PEDV活性探究,结果显示,rPoIFN-L3可呈剂量依赖性抑制PEDV复制,并且上调相关干扰素-刺激基因(ISGs)的表达。由此证明,本研究表达的rPoIFN-L3具有抗病毒活性,并可有效抑制PEDV在IPEC-J2上的复制,对预防和治疗PEDV感染有重要意义。     

PRRSV兰州分离株ORF3和ORF5基因的克隆与序列分析及其杆状病毒表达载体的构建

根据GenBank中猪生殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)中国代表株CH-1a的基因组序列,设计包含完整ORF3、ORF5基因序列的2对特异引物,利用RT-PCR技术扩增PRRSV兰州分离株(Lanzhou株)的ORF3和ORF5基因,并对其进行序列测定,同时与已发表的13株PRRSV进行同源性比较.将扩增的PRRSV Lanzhou株ORF3、ORF5基因分别克隆到杆状病毒表达载体pFastBacHTA上,将经酶切及测序鉴定的阳性重组质粒pFastBacHTA-ORF3、pFastBaeHTA-ORF5分别转化到DH10Bac感受态细胞.结果显示,ORF3、ORF5基因长度分别为765 bp、603 bp,发现核苷酸的同源性分别为88.0%～99.2%、87.3%～99.0%,获得了重组转座子rBacmid-ORF3、rBacmid-ORF5.     

抗菌肽Dermadistinctin串联表达载体的构建及表达产物抗菌活性的鉴定

根据GenBank中Dermadistinctin K(DDK)和Dermadistinctin L(DDL)的氨基酸序列,选择大肠杆菌偏嗜性密码子,采用SOE法合成了DDK和DDL基因.在DDK及DDL基因序列中引入肠激酶裂解位点,并将其依次克隆入pET-32a(+)质粒,构建了串联体融合表达载体P-DDK,并将其转入Rosetta(DE3)中进行融合表达;表达产物在终浓度为0.1 mmol/L IPTG诱导4 h后可达到最大表达量.对重组蛋白DDK进行镍离子亲和层析柱纯化以及肠激酶裂解之后,对酶切产物进行了抑菌活性分析.分析结果表明,抗菌肽DDK与DDL的混合物对金黄色葡萄球菌(Cowan Ⅰ)、大肠杆菌DH5α、致病性大肠杆菌O_1、猪霍乱沙门氏菌、多杀性巴氏杆菌均具有一定的抑菌活性.     

小鼠抑制素α亚基在杆状病毒表达系统中的表达和纯化

为利用杆状病毒表达系统表达小鼠的抑制素α亚基基因(INHα),将模板质粒pcDNA3.1(+)-INHα中的INHα基因克隆至载体质粒pFastBac1中,构建出重组转座质粒pFastBac1-INHα,转化至感受态DH10Bac细胞,形成重组穿梭质粒Bacmid-INHα,转染至Sf9细胞,获得第一代重组杆状病毒(P1)。然后病毒连续传代2次,用RT-PCR鉴定重组的杆状病毒,用SDS-PAGE验证纯化后蛋白质的表达,并使用BCA蛋白质浓度检测试剂盒检测纯化后的蛋白质样品的质量浓度。结果表明,感染重组杆状病毒后的Sf9细胞能够明显看到细胞皱缩、碎裂等感染症状;RT-PCR能够扩增出1 272bp的条带,证明重组的杆状病毒构建正确;SDS-PAGE结果表明重组的杆状病毒能够表达出45ku的条带,与理论大小一致;利用BCA蛋白质浓度检测试剂盒测得纯化样品中蛋白质的质量浓度为(216.05±10.02)μg/mL。小鼠抑制素α亚基成功地在杆状病毒表达系统中被表达,为今后抑制素的广泛应用奠定了基础。     

慢病毒载体介导稳定表达pAPN的Vero细胞系的构建及应用

将完整的pAPN序列通过同源重组克隆入慢病毒表达载体pLVX-mCherry,并将该重组质粒pLVX-mCherry-pAPN与慢病毒包装质粒pLP1、pLP2、pLP-VSVG共转染293T细胞,在293T细胞中包装成含目的基因的重组慢病毒。将收获的重组病毒感染Vero细胞,经过嘌呤霉素筛选和细胞有限稀释法,筛选出表达pAPN的细胞。通过RT-PCR和间接免疫荧光试验(IFA)证明了所获细胞株能够稳定表达pAPN蛋白,命名为Vero-APN-B6。IFA试验和TCID50试验结果表明:与Vero细胞相比,Vero-APN-B6更能促进猪流行性腹泻病毒(PEDV)的增殖。利用该细胞株成功地从猪小肠组织中分离到了PEDV SC-MS株;经过鉴定该毒株为变异毒株。     

山羊痘病毒P32基因在杆状病毒中的表达

采用PCR亚克隆了山羊痘病毒P32基因片段,将其插入杆状病毒转座载体质粒pFast-BacⅠ中,构建了重组质粒pFastBac-P32;再将该质粒转化DH10 Bac感受态细菌,进行体内重组,然后经三重抗性及蓝白斑筛选,获得杆状病毒重组质粒Bacmid-P32;将Bacmid-P32转染Sf9细胞,获得重组杆状病毒;最后用SDS-PAGE和Western-blotting对P32基因的表达进行检测。结果表明,P32基因在重组杆状病毒中获得表达,且表达产物可以被多抗所识别。     

寨卡病毒NS1蛋白在杆状病毒系统中的表达及免疫原性分析

本研究旨在采用杆状病毒表达系统表达并纯化寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)NS1蛋白,并对其免疫原性进行鉴定。将ZIKV NS1基因克隆至杆状病毒载体pFastBac1中,构建重组转移载体,将其转化DH10Bac感受态细胞进行蓝白斑筛选。将鉴定正确的重组杆粒转染sf9细胞,获得重组杆状病毒,经SDSPAGE和Western-blot鉴定蛋白正确表达后,将其感染High5细胞,大量表达重组蛋白,并用镍柱亲和层析法进行纯化,将纯化后的ZIKV NS1蛋白免疫BALB/c小鼠,进行血清特异性抗体效价检测。最终结果显示,获得了纯度较高分泌表达的ZIKV NS1蛋白,并且血清特异性抗体效价实验表明,纯化的ZIKV NS1蛋白能够诱导小鼠产生特异性免疫反应,有很好的免疫原性。本研究为ZIKV疫苗和诊断试剂盒的研发奠定了重要的基础。     

鸡毒霉形体TM-1基因原核表达载体的构建及表达

对从含有鸡毒霉形体H3株TM 1基因的大肠埃希氏菌DH5α中提取的质粒,进行EcoRⅠ和SalⅠ双酶切,获得了大约为786bp的目的片段。将此片段与经EcoRⅠ和SalⅠ双酶切的线性原核表达载体pET 30a 1连接,转化宿主菌BL21(DE3),筛选阳性克隆。提取质粒,经酶切、PCR扩增和测序分析确证其插入正确,从而构建成了重组表达载体。阳性克隆用IPTG诱导表达,表达产物经SDS PAGE电泳分析,证明其分子质量约为29ku;Western blotting分析表明,该蛋白可被鸡毒霉形体阳性血清识别,具有生物学活性。     

小反刍兽疫病毒H糖蛋白基因原核表达载体的构建及表达

参照GenBank中小反刍兽疫病毒(PPRV)H抗原基因序列,人工合成了PPRV H基因,将其克隆至pUC18-T质粒中,转化E.coliJM109感受态细胞,构建并选择PPRV H基因克隆重组质粒,经核苷酸序列分析正确,将其克隆至pBAD/Thio-TOPO载体中,转化E.coliTOP10感受态细胞,核苷酸序列分析证实,成功构建了PPRV H基因重组表达载体。经不同浓度L-阿拉伯糖诱导,可稳定、高效地表达PPRV H抗原。SDS-PAGE分析结果表明,用终浓度为0.2 g/L的L-阿拉伯糖诱导5 h的表达量最高,表达蛋白为分子质量约83 ku的融合蛋白;经薄层扫描分析,其表达产量约占菌体总蛋白的10%。Western-blotting检测表明,诱导的蛋白能与PPRV H蛋白单抗发生特异性反应,说明表达的融合蛋白中含有PPRV H糖蛋白抗原。     

蓝舌病毒1型VP2基因在昆虫杆状病毒表达系统中的表达

为了研制蓝舌病新型亚单位疫苗,将蓝舌病毒1型(BTV1)VP2基因克隆到pFastBacHTB载体中,得到重组转座载体pVP2,并转化至DH10Bac感受态细胞,获得了重组杆粒rVP2。然后采用脂质体转染法转染Sf9昆虫细胞,通过克隆筛选获得重组杆状病毒。SDS-PAGE分析结果显示,获得了约110ku的表达产物,与预期结果相符。Western-blot结果显示,目的蛋白能被BTV1感染的山羊阳性血清识别。结果表明,经杆状病毒体系表达的可溶性重组VP2蛋白具有良好的反应原性,为进行蓝舌病新型亚单位疫苗的研制奠定了基础。     

杆状病毒表达的猪传染性胃肠炎病毒钉状糖蛋白在其血清学诊断上的应用

利用从猪传染性胃肠炎病毒（ＴＧＥＶ）Ｍｉｌｅｒ株（Ｍ５Ｃ）克隆建立的一株重组杆状病毒（Ｒ２－２）表达的重组ＴＧＥＶ钉状糖蛋白（Ｓ），建立了一种阻断酶联免疫吸附试验（ＥＬＩＳＡ）来检测猪群抗ＴＧＥＶ抗体。试验表明，用重组病毒Ｒ２－２接种ｓｆ９细胞（ｓｐｏｄｏｐｔｅｒａｆｒｕｇｉｐｅｒｄａ）所表达的重组蛋白量在接种后第７２ｈ达到最高值；该重组蛋白能与抗ＴＧＥＶＳ蛋白Ａ位点的单克隆抗体特异性结合。用阻断ＥＬＩＳＡ检测６８份来自无ＴＧＥＶ感染或ＴＧＥＶ（Ｐｕｒｄｕｅｌ５）免疫的仔猪或母猪血清，结果与ＴＧＥＶ蚀斑减数试验完全相符，灵敏度和特异性均为１００％。同时检测来自ＴＧＥＶ试验免疫猪、美国部分地区猪群、我国进口猪以及我国国内猪群血清６２７份，阳性检出率分别为８２．６１％、６１．６２％、５８．３３％和２９．１０％；用中和试验（微量中和试验或病毒蚀斑减数试验）检测的ＴＧＥ血清抗体阳性率分别为８０．８７％、５９．６０％、５６．１１％和３０．６０％，两种方法对抗ＴＧＥＶ抗体的检出率没有显著差异。     

非洲马瘟病毒VP7基因在重组杆状病毒中的表达及抗原性检测

利用pFastBacHTA质粒将非洲马瘟病毒(AHSV)血清4型的VP7基因重组入杆状病毒,并感染昆虫细胞Sf9。结果显示,VP7蛋白在真核细胞内获得了表达,但表达量较低。免疫印迹试验证实,VP7重组蛋白具有较好的免疫原性,将其作为检测抗原包被酶标板,初步建立了检测AHSV的间接酶联免疫吸附试验方法。     

轮状病毒VP4基因和VP7基因原核表达载体的构建及表达

经PCR从含有VP4基因、VP7基因片段的重组质粒 pT VP4和 pT VP7中扩增VP4、VP7基因 ,连接至 pGEM 5zf(+ )。经筛选和鉴定正确后同时酶切目的基因和表达质粒 pET 2 8a(+ ) ,连接、转化受体菌 ,经PCR、酶切和序列分析证明 ,连接向位和阅读框架是正确的 ,从而构建了轮状病毒保护性抗原VP4基因、VP7基因片段的原核表达载体 pET2 8a VP4、pET2 8a VP7。重组质粒转化表达菌在IPTG诱导下 ,用SDS PAGE、薄层凝胶扫描分析表达的蛋白。结果表明 ,表达的目的蛋白以包涵体的形式存在 ,蛋白的分子量分别为 37.6 9和 36 .2 0ku ,表达量占菌体总蛋白的比例分别为 17.1%和 14 .4 %。     

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。