NDV F蛋白抗原表位结构域基因的表达及其免疫原性研究

NDV F蛋白抗原表位结构域基因的表达及其免疫原性研究

论文摘要

新城疫(ND)又称亚洲鸡瘟,是由新城疫病毒(NOV)引起的一种具有高度传染性的病毒性疾病。NDV病毒可引起鸡、火鸡、鸵鸟、鸽子、孔雀及其它野鸟等多种禽类发病。由于用于禽类的ND疫苗并不能完全阻止该病的发生,该病已造成巨大的经济损失。虽然我们对于造成免疫鸡群发生新城疫流行的根本原因尚不明确,但流行毒株的变异很可能是其中的重要因素之一。研究证明,在NDV感染过程中,位于病毒囊膜上的融合蛋白(F蛋白)是病毒穿入细胞,使宿主细胞产生融合和溶血的重要因子,同时也是病毒的主要保护性抗原。正因为如此,F蛋白已经成为研究新城疫基因工程疫苗和DNA疫苗等新型疫苗的首选抗原。为了探索NDV F蛋白抗原表位结构域基因在免疫应答中的作用及其机理,本研究运用分子克隆技术,对NDV F蛋白抗原表位结构域基因分别进行了克隆、表达和免疫原性鉴定。首先,根据GenBank中登录的NDV F48E9株F基因序列和载体pGEX-4T-1,pET-32-a的多克隆位点分别设计5对引物,应用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)从接种NDV F48E9株的鸡胚尿囊液中扩增出相应大小的目的基因片段F509(509bp)、F1(81bp)、F2(108bp)、F3(105bp)、F4(102bp)。应用添加互补性酶切位点的基因工程方法,将抗原表位基因片段F1、F2、F3拼接成多表位串联基因F306(306bp)。将片段F509插入载体pGEX-4T-1中,片段F1、F2、F3、F4、F306插入载体pET-32-a并转化宿主菌BL21,经双酶切鉴定重组质粒pGEX-4T-1/F509和pET-32-a/F306后,对F509和F306的核苷酸序列进行测定。结果表明本研究成功地克隆了NDV F蛋白抗原表位结构域基因及其多表位串联基因。其次,将上述构建成功的原核表达重组质粒pGEX-4T-1/F509、pET-32-a/F1、pET-32-a/F2、pET-32-a/F3、pET-32-a/F4和pET-32-a/F306转化大肠杆菌BL21,经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)于37℃诱导培养4h,表达出含有谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的融合蛋白GST-F509和含有组氨酸(His)的融合蛋白His-F1、His-F2His-F3、His-F4、His-F306;对表达条件进行相应的优化,确定了最佳诱导表达时间和诱导剂浓度;对表达蛋白的可溶性进行鉴定,结果表明表达的融合蛋白均以包涵体形式存在;应用优化的原核表达条件对含有质粒pGEX-4T-1/F509、pET-32-a/F1、pET-32-a/F2、pET-32-a/F3、pET-32-a/F4和pET-32-a/F306的BL21菌进行大量诱导表达,通过反复冻融和超声裂解诱导菌,获得浓度较高的GST-F509和His-F1、His-F2His-F3、His-F4、His-F306包涵体蛋白,用十二烷基肌氨酸钠加超声波的方法使包涵体充分溶解,提取了大量的可溶性GST-F509和His-F1、His-F2、His-F3、His-F4、His-F306融合蛋白。最后,通过Western-blot方法,用制备的鼠抗NDV阳性血清分别与获得的融合蛋白反应。结果表明含F蛋白抗原表位结构的融合蛋白GST-F509和His-F1、His-F2、His-F3、His-F306具有良好的反应原性,而不含抗原表位的融合蛋白His-F4则不能发生此特异性反应。利用上述纯化的GST-F509和His-F1、His-F2、His-F3、His-F4、His-F306融合蛋白作为抗原分别免疫小鼠制备鼠抗NDV F基因片段的多克隆抗体。琼脂扩散实验和ELISA实验结果表明制备的抗NDV F蛋白抗原表位结构域基因的多抗具有较高的效价。综上所述,本研究成功地克隆了NDV F蛋白抗原表位结构域基因及其多表位串联基因,构建了原核表达质粒,进行了原核蛋白表达和纯化,对融合蛋白的免疫原性进行初步的鉴定,并制备了效价高、反应性和特异性强的鼠源抗NDV F蛋白抗原表位结构域基因多克隆抗体,为进一步研究NDV F蛋白的表位疫苗奠定基础。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 插图和附表清单
  • 本论文常用中英文缩写词
  • 文献综述
  • 引言
  • 1 材料与方法
  • 1.1 实验动物
  • 1.2 质粒和菌种
  • 1.3 病毒和细胞
  • 1.4 酶类及相关试剂
  • 1.5 培养基
  • 1.6 常用溶液配制
  • 1.7 主要仪器
  • 1.8 NDVF蛋白抗原表位结构域基因原核表达质粒的构建
  • 1.9 NDVF蛋白抗原表位基因原核表达与鉴定
  • 1.10 融合蛋白的大量提取及纯化
  • 1.11 抗新城疫多抗制备的实验方法
  • 1.12 融合蛋白的免疫学活性检测实验方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 NDVF蛋白抗原表位结构域基因的克隆与鉴定
  • 2.1.1 提取NDV中的总RNA
  • 2.1.2 RT-PCR扩增的NDV F509基因
  • 2.1.3 RT-PCR扩增的NDV F蛋白抗原表位结构域基因
  • 2.1.4 NDV F蛋白抗原表位结构域基因的双酶切鉴定
  • 2.1.5 重组质粒pGEX-4T-F509和pET-32-F306中插入目的片段的DNA序列测定
  • 2.2 重组质粒的原核表达及鉴定
  • 2.2.1 SDS-PAGE检测诱导表达的融合蛋白
  • 2.2.2 融合蛋白的可溶性鉴定
  • 2.3 融合蛋白的提取与纯化
  • 2.3.1 重组质粒诱导表达的条件优化
  • 2.3.2 融合蛋白的大量提取结果
  • 2.3.3 融合蛋白的浓度测定
  • 2.4 鼠抗NDV F蛋白抗原表位结构域多克隆抗体的鉴定结果
  • 2.5 病毒的复制与纯化
  • 2.6 Western-blot检测结果
  • 3 讨论
  • 3.1不同的方法对NDV增殖的影响
  • 3.2 NDV F蛋白串联多表位基因的构建方法
  • 3.3 宿主菌的选择
  • 3.4 融合蛋白可溶性的影响因素
  • 3.5 融合蛋白的复性及影响因素
  • 3.6 融合蛋白的亲和层析纯化
  • 4 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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