猪氨基肽酶在MDCK细胞中的表达与鉴定

猪氨基肽酶在MDCK细胞中的表达与鉴定

论文摘要

研究发现氨基肽酶(aminopeptidase, APN)是冠状病毒的细胞感染受体,同属于I群冠状病毒的猪传染性胃肠炎病毒、猪流行性腹泻病毒、人冠状病毒229E、猫冠状病毒等都以相应的氨基肽酶作为其细胞感染的受体。本研究以pMD18-T-pAPN为模版,设计了一对带有BamHⅠ和HindⅢ酶切位点的引物,将pAPN基因克隆出来并插入到真核表达载体pEFP-C1的BamHⅠ和HindⅢ位点之间,构建了重组质粒pEGFP-C1-pAPN。经公司测序,所插入的pAPN基因连接位点正确,并利用三维蛋白空间结构预测软件预测分析,pAPN基因可以和GFP基因融合表达,所表达出的蛋白的空间结构相互没有影响,与自然存在的蛋白结构相符。选用PEDV非许可性细胞犬肾细胞(Madin-Darby canine kidney, MDCK),通过脂质体介导的方法将重组质粒转染至MDCK细胞中,利用载体pEFP-C1含有中新霉素磷酸转移酶抗性基因的特性,向细胞培养液中添加新霉素抗性药物G418筛选,同时运用荧光检测手段,实时检测GFP蛋白的表达情况。经过筛选,筛选出了几株有G418抗性MDCK细胞系,此时,提取该MDCK细胞的总RNA,用OligdT将mRNA进行反转录,针对pAPN基因设计一对检测引物进行RT-PCR反应,检测出了3株转染MDCK细胞有pAPN基因mRNA转录。用PEDV对该3株MDCK细胞系进行感染,有2株产生细胞病变,证明了pAPN在MDCK细胞中表达;同时将该MDCK细胞传10代后,去除选择压力G418药物,并续传至20代后,PEDV感染实验结果还可以产生病变,证明了pAPN在该MDCK细胞中表达稳定。经抗pAPN血清及抗PEDV S蛋白血清中和实验的验证,进一步表明pAPN在PEDV细胞感染过程中起关键作用,推测PEDV S蛋白也参与此过程中,很可能是受体是pAPN,配体是PEDV S蛋白。本实验结果在MDCK细胞上表达了pAPN,经证明PEDV可以在该细胞系上繁殖,从理论上阐明了pAPN最为冠状病毒受体在PEDV感染中的作用,为冠状病毒受体的研究提供了良好的技术平台。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 引言
  • 1.1 冠状病毒概述
  • 1.1.1 主要结构基因及其编码蛋白的功能特性
  • 1.1.2 M 蛋白与其生物学特性
  • 1.1.3 S 蛋白与其生物学特性
  • 1.2 病毒感染的特性
  • 1.2.1 PEDV 的培养特性
  • 1.2.2 病毒感染的分子基础
  • 1.2.3 对冠状病毒受体的研究进展
  • 1.3 本实验研究的理论意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 实验材料
  • 2.1.1 质粒与菌种
  • 2.1.2 毒株和细胞
  • 2.1.3 主要试剂
  • 2.1.4 主要仪器设备
  • 2.1.5 试验动物及抗体
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 连接有pAPN 基因的真核表达载体的构建
  • 2.2.2 pAPN 在MDCK 细胞中的表达
  • 2.2.3 转染细胞系反转录鉴定
  • 2.2.4 检测表达pAPN 的MDCK 细胞对PEDV 易感性
  • 2.2.5 抗pAPN 血清对PEDV 感染的作用
  • 2.2.6 抗PEDV S 蛋白血清对病毒感染的作用
  • 3 结果
  • 3.1 重组质粒PEGFP-C1-PAPN 的鉴定结果
  • 3.2 重组质粒PEGFP-C1-PAPN 编码绿色荧光蛋白和猪氨基肽酶空间结构的软件预测结果
  • 3.3 转染重组质粒MDCK 细胞系的鉴定
  • 3.3.1 表达重组质粒pEGFP-C1-pAPN 细胞系反转录鉴定
  • 3.3.2 荧光检测转染MDCK 细胞系GFP 基因的表达的结果
  • 3.4 PEDV 对转染MDCK 细胞的感染实验结果
  • 3.5 抗 pAPN 血清对 PEDV 感染的抑制作用
  • 3.6 抗PEDV S 蛋白血清中和试验结果
  • 4 讨论
  • 4.1 MDCK 细胞表达 pAPN 受体蛋白
  • 4.2 pAPN 在冠状病毒感染中的作用
  • 4.3 pAPN 在冠状病毒感染中作用机理的初步探讨
  • 5 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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