中蜂囊状幼虫病毒LN-QY株VP1蛋白的空间结构与B细胞抗原表位预测

目的预测中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)LN-QY株VP1蛋白的空间结构及其B细胞抗原表位。方法以CSBV LN-QY株RNA为模板,RT-PCR扩增结构蛋白VP1基因,与pMD18-T载体连接后,转化感受态大肠杆菌DH5α,对经EcoRⅠ和HindⅢ双酶切鉴定为阳性的重组质粒进行测序,通过序列比对,获得LN-QY株VP1的核苷酸序列和推导的氨基酸序列,建立VP1结构蛋白的3D模型,在此基础上,应用DNAStar软件中的Protean模块综合分析结构蛋白的柔性区域,亲水性,表面可能性以及抗原指数等参数。结果 VP1结构蛋白的空间构象比较规则,其可能的B细胞抗原表位区域位于47-53,139-145,273-284氨基酸区段。结论本研究为CSBV LN-QY株VP1蛋白表位疫苗的设计以及血清诊断试剂盒的研制奠定了理论基础。     

猪附红细胞体ORF2蛋白的二级结构及其B细胞抗原表位的预测

目的预测猪附红细胞体[亦称猪嗜血支原体(Mycoplasma suis,M.suis)]ORF2基因编码蛋白的二级结构及其B细胞抗原表位。方法应用生物信息学软件DNAstar的Editseq将M.suis中ORF2的基因核苷酸序列翻译成氨基酸序列,与GenBank中登录的氨基酸序列进行比对,通过Protean模块预测ORF2蛋白的二级结构及其亲水性区域、柔韧性区域、抗原指数、表面可及性等特性,并预测B细胞优势抗原表位。结果 ORF2蛋白具有规则的二级结构,多处于亲水性区域、柔韧性区域、表面可及性较大和抗原指数较高的区段,潜在的优势B细胞抗原表位为17²3、12123、121¹27、138127、138¹44、192144、192²00氨基酸区段。结论预测了ORF2蛋白二级结构和B细胞抗原表位,为M.suis表位疫苗的设计以及血清诊断试剂盒的研发奠定了理论基础。     

埃博拉病毒包膜糖蛋白二级结构及B细胞表位的预测

目的预测并分析从2014年西非埃博拉出血热暴发地区感染患者分离的扎伊尔型病毒株包膜糖蛋白(glycoprotein,GP)的二级结构及B细胞表位。方法通过Gen Bank搜索近期公布的分离自西非地区的扎伊尔型埃博拉病毒株基因组,获得GP1、GP2和s GP 3种包膜糖蛋白的基因及氨基酸序列,采用互联网服务器在线预测其二级结构及B细胞表位,并分析蛋白的各种氨基酸组成比例及可能的蛋白结合位点,通过亲/疏水性等参数判断氨基酸序列中可能暴露在蛋白结构表面或隐藏在内部的区段。结果在编码GP1、GP2和s GP的氨基酸中,占组成比例最多的均为苏氨酸。GP1和s GP可能的蛋白结合位点较多,且整个蛋白暴露于表面的区域和隐藏区域呈均匀相间分布;GP2结构较前二者特殊,存在一个暴露在蛋白结构表面的大片段的无序结构区域。GP1 N-末端第20~37和166~186区段,GP2 N-末端第361~379区段,s GP N-末端第20~37和166~185区段,可能为跨膜螺旋结构。s GP可能存在4个含有二硫键的区域。B细胞表位分析结果显示,GP1和GP2中疏水区域主要集中在N-末端第1~325位氨基酸之间;亲水区域主要集中在N-末端第326~676位氨基酸之间;亲水与疏水区域分界明显,几乎无交叉;可能存在2个线性表位,分别位于N-末端第324~450、461~676区段;预测共存在25个可能形成构象表位的氨基酸位点或序列,其中可能性在90%以上的位点或序列有6个。结论通过对此次流行于西非的埃博拉病毒包膜糖蛋白的二级结构及可能性B细胞表位的预测,为实验确定埃博拉病毒包膜糖蛋白的结构与功能、B细胞表位免疫识别以及埃博拉病毒预防、治疗和诊断制品的研发提供了参考。     

狂犬病病毒4aG株G蛋白基因的克隆及其生物信息学分析

目的克隆狂犬病病毒(Rabies virus,RV)4aG株G蛋白基因,并与其他疫苗毒株G蛋白基因序列进行比较,为我国狂犬病疫苗的研制提供理论依据。方法从RV 4aG株中扩增G蛋白基因,并进行序列测定,利用生物信息学软件绘制系统进化树,预测G蛋白功能位点、二级结构和B细胞抗原表位,并与其他疫苗毒株进行比较。结果克隆的4aG株G蛋白基因序列与GenBank中登录的序列一致。进化树分析显示,4aG株与CVS株的进化关系较远;4aG、4aGV18、CVS、PV及RC-HL毒株跨膜区域在第460～479氨基酸之间,其他毒株在459～478氨基酸之间;PV株有5个糖基化位点,RV-97株有3个糖基化位点,其他毒株均有4个糖基化位点;G蛋白抗原表位位于氨基酸100～300及480～520之间;不同毒株G蛋白抗原位点区域有所不同,与CVS株比较,PV株抗原表位与其最为接近,4aG、4aGV18、CTN-1-31及Flury-HEP株与其抗原表位较为接近。结论4aG株G蛋白功能位点和抗原表位与CVS株相差较大,但其在Vero细胞上传代稳定,可用于制备Vero细胞纯化疫苗。     

轮状病毒LLR疫苗株VP7基因的遗传变异研究

目的研究轮状病毒(RV)LLR疫苗株VP7基因的遗传特征,为疫苗的质量控制和发展提供依据。方法将LLR株轮状病毒毒种LLR38在原代牛肾细胞上连续传至49代。提取第38、43、44、49代病毒RNA。通过RT-PCR扩增VP7基因片段,将其克隆入质粒pGEM-T中,进行序列测定与分析。结果LLR株VP7基因全长1062bp,含编码326个氨基酸的单一的开放读码框架(ORF)。各代次病毒的VP7基因核苷酸与推导的氨基酸变化完全一致,与GenBanK中LLR参考株(L11602)同源性分别为99.9%和99.7%。与14株G10血清型RV毒株之间,核苷酸与推导的氨基酸序列同源性分别为84.3%～87.4%和92.7%～94.9%;与不同血清型RV代表株间,VP7基因核苷酸与推导的氨基酸同源性分别为62.2%～76.8%和72.9%～83.1%;在A、B、C3个重要抗原表位,LLR株与同一血清型RV代表株B223氨基酸同源性高达97.5%,而与不同血清型仅为42.5%～62.5%。结论轮状病毒LLR疫苗株VP7基因具有良好的遗传稳定性,与来自不同国家同一型别的RV株VP7蛋白氨基酸序列之间无明显差异,在遗传上密切相关,从VP7基因分子水平证明LLR株毒种及其制备的疫苗是安全可靠的。     

重庆地区中蜂囊状幼虫病病毒型特异性遗传变异分析

目的分析重庆地区中蜂囊状幼虫病病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)的遗传多样性。方法采用RT-PCR法从重庆地区中蜂囊状幼虫病病死幼虫体内扩增CSBV的2段结构蛋白和1段非结构蛋白的编码序列,并克隆至pMD18-T载体进行双向序列测定,所得序列在NCBI上进行BLAST搜索,以进行同源性分析;应用ClustalW2软件进行多序列比对分析;应用SNAP软件计算同义替换率(Synonymous substitution rate,dS)、非同义替换率(Nonsynon-ymous substitution rate,dN)及其比值(dS/dN);采用MEGA 4软件的邻接法(Neighbor-joining)中的最大可能性算法(Maximum likelihood method)构建系统进化树。结果 CSBV重庆分离株片段SB1-2、SB6-7和SB14-15的序列同源性高于99.06%,序列保守,3个片段序列均只发现少数点变异碱基,属于亚洲型,与东方蜜蜂广州分离株和韩国分离株的亲缘关系最近;CSBV重庆分离株存在特有的核苷酸和氨基酸位点,且与亚洲型分离株存在广泛的共有基序;亚洲型分离株的替换率高于欧洲型分离株。结论 CSBV分离株存在型特异的遗传变异规律。     

中蜂囊状幼虫病毒VP1基因在杆状病毒表达系统中的表达

目的利用杆状病毒系统表达中蜂囊状幼虫病毒(chinese sacbrood virus,CSBV)结构蛋白VP1基因。方法提取感染CSBV的中蜂囊状幼虫总RNA,RT-PCR法扩增VP1基因,克隆至载体pFastBacI中,构建重组转座质粒pFastBacI-VP1,转化至感受态大肠埃希菌DHl0Bac中,获得重组杆粒rBacmid-VP1,转染至昆虫细胞sf9中,获得第1代重组杆状病毒,经透射电镜观察杆状病毒粒子;病毒连续传代3次后,RT-PCR鉴定重组杆状病毒,SDS-PAGE检测VP1蛋白的表达情况,Western blot检测表达产物的反应原性。结果重组杆粒经PCR鉴定构建正确;第1代重组杆状病毒经透射电镜观察,可见杆状病毒粒子;重组杆状病毒以M13通用引物和VP1基因特异引物进行PCR扩增,分别可见3 263和963 bp的片段,大小均与理论值一致;CSBV VP1基因能够在sf9细胞中表达,表达的重组VP1蛋白相对分子质量约31 000,可与兔抗CSBV-VP1阳性血清发生特异性反应。结论成功利用杆状病毒表达系统表达了CSBV VP1基因,为深入研究CSBV的感染机制和蜜蜂的免疫机制以及中蜂囊状幼虫病血清诊断试剂盒的研制奠定了基础。     

四价重组A群链球菌多肽疫苗基因序列的合成及克隆

目的设计针对可引起风湿热的A群链球菌M1、3、6、18四个血清型的重组多肽疫苗,合成并克隆该重组多肽疫苗的核苷酸序列。方法从美国疾病预防和控制中心(CDC)数据库获得A群链球菌1、3、6、18四个血清型M蛋白型特异性序列,根据文献报道并结合生物信息学的方法,筛选每一个血清型的特异性序列中与人体组织蛋白无同源性的区段,将其按1-3-6-18型的顺序串连,在串联序列的C-端加上一个四个血清型所共有的与人体组织蛋白无交叉表位、且具有一定免疫原性的保守序列J14。对设计的多肽疫苗的氨基酸序列进行与人体组织蛋白的BlastP比对、亲水性分析、二级结构分析、空间结构分析以及B细胞表位预测。采用DNAWORK2.0在线软件设计一组寡核苷酸引物,OverlapPCR方法合成该多肽疫苗的核苷酸序列,并在5′端和3′端分别引入BamHⅠ和HindⅢ的酶切位点,将该序列双酶切后克隆至pUC18载体上,并测序。结果软件分析显示,设计的多肽疫苗与人体组织蛋白无同源性,有较好的亲水性,二级结构与空间结构均与天然M蛋白相似,在每一个血清型的区段都可能存在B细胞表位。成功扩增出了该多肽疫苗的DNA序列,并获得了一个与设计序列完全一致的重组克隆载体。结论已成功设计了一种四价重组A群链球菌多肽疫苗,为其重组表达和免疫原性的研究奠定了基础。     

口蹄疫病毒复合多表位DNA疫苗的设计及构建

目的构建口蹄疫病毒(FMDV)复合多表位基因工程疫苗表达盒OAAT及其DNA疫苗。方法以O型、A型FMDV结构蛋白VP1全基因和Asia1型FMDV两个基因拓扑型的结构蛋白VP1基因上的5个抗原表位基因作为主要免疫原基因,非结构蛋白3ABC上的2个Th2细胞表位基因及结构蛋白VP4上的1个Th2细胞表位基因作为辅助基因,构建表达盒。将构建好的表达盒OAAT克隆到真核表达载体pVAX1 PCMV启动子下游,构建三价口蹄疫核酸疫苗pVAX1-OAAT,并用Western blot和IFA方法检测目的蛋白在HeLa细胞中的表达。结果通过InsightⅡ软件同源建模和DNAStar5.0软件分析表明,所构建的FMDV复合多表位基因工程疫苗表达盒OAAT理论上符合设计要求,且在真核细胞获得了正确表达。结论已成功设计FMDV复合多表位基因工程疫苗表达盒OAAT,并构建了三价口蹄疫核酸疫苗pVAX1-OAAT。     

旋毛虫两个发育时期丝氨酸蛋白酶的结构及功能的比较与分析

目的比较并分析旋毛虫成虫期及新生幼虫期丝氨酸蛋白酶基因和蛋白的结构及功能。方法应用NCBI、EMBL、MEGA、ExPasy、TMHMM、SignalP、PROSITE、Coils、SYFPEITHI等多种在线生物信息学网站和软件,对旋毛虫成虫期和新生幼虫期丝氨酸蛋白酶基因(Zh68和T668)的同源性、系统发育进化状况进行分析,并预测相应蛋白(SP1和SP2)的基本理化性质、跨膜区、motif、结构域、亚细胞定位、二级及三级结构、细胞抗原表位等。结果 Zh68和T668为旋毛虫特有基因,但核苷酸同源性仅为48%,SP1和SP2的氨基酸同源性为27.5%。SP1和SP2均为不稳定的亲水性蛋白,N-末端均有一个信号肽的分泌蛋白;二级及三级结构类似,并预测出两者最佳B及T细胞抗原表位,但SP2有一个跨膜螺旋结构,为膜蛋白。结论旋毛虫成虫期的SP1是非跨膜蛋白,可能参与虫体在肠道寄生及发育、繁殖;新生幼虫期的SP2是跨膜蛋白,可能参与虫体的入侵及迁移。     

中蜂囊状幼虫病病毒结构蛋白的表达及其抗血清的制备

目的原核表达中蜂囊状幼虫病病毒(Chinese sarbood virus,CSBV)结构蛋白,并制备其抗血清。方法采用RT-PCR法扩增CSBV结构蛋白基因片段,克隆至pGEX-4T-1载体中,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达。表达的重组蛋白经Gluthathione-Sepharose 4B亲和层析纯化后,免疫小鼠,制备抗血清,并进行Western blot鉴定。结果重组表达质粒经菌落PCR鉴定证明构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约52 000,以可溶性形式表达;纯化后纯度可达95%以上;制备的抗血清可识别天然CSBV结构蛋白。结论成功在大肠杆菌中表达了CSBV结构蛋白,并制备了其抗血清,为进一步研究囊状幼虫病病毒与宿主的相互作用及开发血清学诊断方法奠定了基础。     

戊型肝炎病毒ORF2蛋白与新型融合标签Halo Tag的融合表达

目的在大肠杆菌KRX中表达戊型肝炎病毒(Hepatitis E virus,HEV)ORF2与新型融合标签Halo Tag融合蛋白。方法采用RT-PCR法从4型HEV毒株中扩增ORF2基因部分片段(aa 382~620),插入含新型融合标签Halo Tag的原核表达载体pFN18the中,构建重组表达质粒pFN18the-ORF2,转化大肠杆菌KRX,鼠李糖诱导表达Halo-ORF2融合蛋白,纯化后Western blot分析融合蛋白的反应原性。结果经RT-PCR扩增出717 bp的目的基因片段;重组表达质粒pFN18the-ORF2经双酶切和测序鉴定构建正确;表达的融合蛋白Halo-ORF2相对分子质量为57 900,表达量约占菌体总蛋白的15%,以包涵体形式表达,纯化后纯度达90%以上,可与HEV IgG阳性血清特异性结合。结论在大肠杆菌KRX中表达了Halo-ORF2融合蛋白,为HEV结构蛋白抗原表位的筛选及戊肝血清学诊断的研究奠定了基础。     

弓形虫P30蛋白抗原表位的克隆表达及纯化鉴定

目的构建表达P30蛋白抗原表位的重组质粒及工程菌,获得纯化的P30蛋白抗原表位,用于检测弓形虫特异性抗体。方法采用PCR技术,设计一对引物(P30P3、P30P4),从弓形虫基因组DNA中扩增出编码P30蛋白抗原表位的基因片段,与载体pET28a(+)连接,重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导后进行SDSPAGE分析。用离子交换纯化表达的P30抗原表位,用ELISA鉴定其抗原性。结果表达的P30蛋白抗原表位以包涵体形式存在,纯化的P30蛋白抗原表位片段有较好的抗原性,可用于检测弓形虫抗体。结论已成功构建了高表达P30蛋白的工程菌,为研制弓形虫抗体检测试剂或疫苗奠定了基础。     

人VEGF165和小鼠VEGF164共同抗原表位分析及验证

目的分析人VEGF165和小鼠VEGF164的共同抗原表位,为血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)表位疫苗的设计和验证奠定基础。方法分析人VEGF165和小鼠VEGF164蛋白与KDR结合的关键位点,确定其共同表位。将共同表位插入到VEGF骨架蛋白中,扩增含共同表位的骨架蛋白基因,与原核表达载体pET-24a连接,构建重组表达质粒pET-24a-FV,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达产物经Sephacryl S-100凝胶柱进行纯化,纯化的蛋白进行SDS-PAGE分析。以纯化的表位展示蛋白免疫小鼠,获得免疫血清,ELISA法测定血清效价,Western blot和间接免疫荧光法检测免疫小鼠血清对小鼠VEGF164和VEGF165的识别。结果人VEGF165和小鼠VEGF164共同抗原表位为KDR 40s loop结合区的EYPDEIEYIFKP;重组表达质粒经双酶切及测序证明构建正确;表位展示蛋白主要以包涵体形式表达,表达量占菌体总蛋白的20%,纯度可达92%;小鼠VEGF164和人VEGF165均能与小鼠免疫血清发生反应,血清效价达到1∶104;免疫血清不仅能识别表位展示蛋白,还能识别小鼠VEGF164和人VEGF165单体和二聚体,还可与人HeLa、小鼠B16肿瘤细胞之间存在阳性反应,表明表位展示蛋白能展示VFGF的共同抗原表位。结论骨架蛋白展示的VEGF164和VEGF165共同表位免疫小鼠后,能产生针对这两个蛋白的特异免疫反应,证实EYPDEIEYIFKP表位是VEGF164和VEGF165的共同抗原表位。     

58型人乳头瘤病毒L2蛋白的原核表达、纯化及单克隆抗体的制备

目的原核表达并纯化我国高发的致宫颈癌58型人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)次要衣壳蛋白L2,并制备其单克隆抗体。方法从含有HPV-58基因组的质粒pHPV58中扩增L2基因,插入改构的原核表达载体pGEX-KGV中,转化大肠杆菌BL21(DE3),乳糖诱导表达,透析复性并亲和层析纯化重组蛋白,采用杂交瘤技术制备单克隆抗体,并对其进行鉴定。结果重组表达质粒pGEX-KGV-HPV58 L2经双酶切和测序证明构建正确;表达的重组蛋白主要以包涵体形式存在,表达量可占菌体总蛋白的15.5%;纯化的重组蛋白纯度可达95%;共获得10株抗HPV-58 L2的高效价单克隆抗体。结论已成功原核表达、纯化了HPV-58 L2重组蛋白,并制备了单克隆抗体,为下一步HPV-58 L2蛋白抗原表位的研究以及相关预防性抗体药物和广谱重组疫苗的开发奠定了基础。     

狂犬病病毒核蛋白的原核表达及其免疫原性

目的原核表达、纯化狂犬病病毒(Rabies virus,RV)核蛋白(Nucleoprotein,NP),并检测其免疫原性。方法 RT-PCR扩增RV CVS-11株NP全长基因序列,克隆至原核表达载体pET-30a(+),构建重组原核表达质粒pET-30a-N,转化E.coliBL21(DE3),IPTG诱导表达,表达的重组蛋白经Ni2+柱亲和层析纯化后,进行Western blot分析,并分别以A(lOH)3和CpG1826作为佐剂经腹腔免疫BALB/c小鼠,ELISA法检测小鼠的血清特异性抗体水平。结果重组原核表达质粒pET-30a-N经双酶切和测序证实构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约51 800,表达量约占菌体总蛋白的35%,主要以包涵体形式存在;纯化的重组蛋白纯度达90%以上,可与抗RV小鼠血清特异性结合,分别以A(lOH)3和CpG1826作为佐剂免疫小鼠的血清特异性抗体滴度对数的GMT值(3.81±0.22和3.68±0.20)明显高于阴性对照组(1.25±0.22),且差异均有统计学意义(P<0.01)。结论已成功表达并纯化了RV NP,其免疫原性良好,为进一步研究其功能奠定了基础。