论文摘要
马链球菌兽疫亚种(Streptococcus equi subsp.zooepidemicus)对集约化养猪业的发展危害严重,同时对养猪业的相关从业人员的健康具有潜在威胁。能引起猪和人的脑膜炎、败血症、关节炎、肺炎、及突发性死亡,是重要的人兽共患病病原。纤连蛋白(fibronectin,Fn)是由α和β链组成的一种二聚体糖蛋白,由多种类型的细胞表达产生,Fn在动物体内以可溶形式存在于血浆及各种体液中,以不溶形式存在于细胞外基质及细胞表面。前者总称血浆Fn,后者总称细胞Fn。纤连蛋白结合蛋白(fibronectin-binding protein,FNZ)是链球菌一种重要的表面蛋白和毒力因子,是链球菌建立感染所依附的重要的表面分子之一,该菌是重要的黏附素。本试验在分子水平上对马链球菌兽疫亚种FNZ蛋白的功能片段进行了研究,为该菌的致病机制和基因工程疫苗的研制进行了有益的探索。根据已经发表的马链球菌兽疫亚种纤连蛋白结合蛋白的基因序列,设计和合成一对引物,并以ATCC35246株的基因组为模板,通过PCR技术,扩增出缺失信号肽的FNZ基因,并定向克隆至PMD19-T载体中。酶切鉴定正确后,对克隆片段进行序列测定,其长度为1895bp。利用DNAstar软件,比较所测序列与不同来源链球菌的纤连蛋白序列的同源性,该序列与已经发表的马链球菌兽疫亚种VTU211菌株FNZ基因的同源性为89.9%,氨基酸同源性为84.4%,其中突变部位较多,而且中间有111个碱基缺失。与马链球菌马亚种的同源性为78%,氨基酸同源性为44.1%,与其他链球菌的同源性较低。根据ATCC35246的FNZ基因序列,设计和合成五对引物,用PCR方法分别扩增出FNZ基因的4-277bp、4-808bp、592-1134bp、895-1615bp区间和全长的基因片段。将扩增片段双酶切后用T4 DNA连接酶定向克隆于融合表达载体pET-32a(+)的相应酶切位点。构建pFNZ(2-91)、pFNZ(2-268)、pFNZ(197-378)、pFNZ(299-538)和pFNZ重组质粒,对阳性插入片段进行酶切测序鉴定,结果表明pFNZ(2-91)、pFNZ(2-268)、pFNZ(197-378)、pFNZ(299-538)和pFNZ的插入序列与ATCC35246FNZ的相应序列完全一致。将重组质粒转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达,表达产物大小分别为31、50、40、45、84kD,与预测结果一致。采用配基印迹结合试验确定FNZ上Fn的结合部位,结果表明pFNZ(2-268)、pFNZ(197-378)、pFNZ(299-538)和pFNZ与人的Fn结合。据此推断在FNZ基因的277-808bp、895-1134bp,即197-268aa、299-378aa之间有Fn的线性结合位点。将含有Fn线性结合部位的重组质粒细菌进行表达,SDS-PAGE检测,结果表明表达的蛋白位于上清之中,以His亲和层析柱纯化表达蛋白,将纯化好的蛋白与ISA206佐剂1:1进行乳化后免疫ICR小鼠,融合蛋白免疫方式为pFNZ(2-268)、pFNZ(299-538)和pFNZ(2-268)+pFNZ(299-538),以0.2ml(1.0×108cell/ml)ATCC35246强毒株攻击后,小鼠的存活率分别为20%、30%和30%,证实所表达的蛋白具有一定的保护性,为马链球菌兽疫亚种重要的保护性抗原。
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