小反刍兽疫病毒样颗粒的装配与释放研究

小反刍兽疫病毒样颗粒的装配与释放研究

论文摘要

小反刍兽疫(Peste des petitus ruminants,PPR)是由小反刍兽疫病毒(Peste des petitusruminants virus,PPRS)引起山羊、绵羊等小反刍兽的一种急性、热性、接触性传染病,被国际兽医局(Office International Des Epizooties,OIE)规定为法定报告动物传染病,我国农业部制定的《法定动物疫病病种名录》中也将该病列为Ⅰ类动物疫病。目前PPRV的防控主要依靠弱毒疫苗进行免疫,但弱毒疫苗可能出现毒力返强,存在散毒的风险,且热稳定性差。病毒样颗粒(VLPs)的概念是20世纪80年代发展出现的。VLPs是一种空心颗粒或包膜状颗粒结构,含有某种病毒的一种或多种结构蛋白,不含病毒核酸,无法自主复制,不存在基因重组或重配和毒力回复的可能,安全性高,在形态上与天然病毒颗粒相似,能够通过和病毒感染一样的途径,以接近真实构象的形式呈递给免疫细胞,更容易被机体免疫系统识别,从而有效诱导机体产生免疫保护反应,这些优点使得VLPs一出现就受到了广大专家学者的关注。目前PPRV VLPs的研究尚属空白。本研究克隆了PPRV的四种结构蛋白N、M、F和H基因,构建了真核表达载体,进行了VLPs装配试验,并对VLPs装配和释放过程中的一些关键因素进行了探究,获得以下结果:1.构建了F蛋白的原核表达载体pET30a/F,并利用表达蛋白免疫试验兔制备了抗F蛋白多克隆抗体,经检测其效价为1:1.1×105,达到后续试验要求;2.构建了PPRV四个结构蛋白的真核表达载体pCAGGS/N、pCAGGS/M、pCAGGS/F和pCAGGS/H,分别转染Vero细胞,经间接免疫荧光、WB检测,证实构建的重组质粒均能在Vero细胞中高效表达;3.将构建的四个重组质粒共转染Vero细胞,首次成功装配释放了PPRV VLPs。并通过分别转染单个质粒和各种可能的组合确定了VLPs装配和释放的条件,认为仅有M蛋白存在即能装配并释放VLPs;4.将M蛋白全序列分为11段,进行缺失突变,构建了11个突变体,分别转染Vero细胞,通过电镜观察首次确定M蛋白序列中决定VLPs形成和释放的关键区域;5.将F蛋白跨膜区(TM)分为10段,进行丙氨酸扫描突变,构建了10个突变体,分别与其他三个蛋白重组质粒共转染Vero细胞,通过电镜观察结果,认为F蛋白TM对PPRV VLPs的装配和释放无明显影响,但会对细胞的状态产生影响。PPRV VLPs的装配成功为PPRV疫苗的研究提供了新的途径,并且为M蛋白功能的研究打开了新的思路。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 综述
  • 1.1 PPRV 研究进展
  • 1.1.1 PPRV 病原学和分子生物学研究
  • 1.1.2 PPR 的流行情况
  • 1.2 PPR 流行病学研究进展
  • 1.2.1 易感动物
  • 1.2.2 传播途径
  • 1.2.3 主要症状
  • 1.3 PPR 防控
  • 1.3.1 传统弱毒疫苗
  • 1.3.2 基因工程疫苗
  • 1.3.3 表位疫苗
  • 1.3.4 存在的问题与展望
  • 1.4 病毒样颗粒研究进展
  • 1.4.1 病毒样颗粒的发展
  • 1.4.2 VLPs 的分类
  • 1.4.3 VLPs 的表达系统和免疫原性
  • 1.4.4 VLPs 的应用前景
  • 1.4.5 VLPs 存在的问题与展望
  • 第二章 PPRV N 蛋白基因的克隆与表达
  • 摘要
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 毒株、载体和菌种
  • 2.1.2 试剂及酶
  • 2.1.3 培养基及溶液
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 PPRV 总 RNA 的提取
  • 2.2.2 N 蛋白基因的 RT-PCR 扩增
  • 2.2.3 N 蛋白基因真核表达载体的构建
  • 2.2.4 N 蛋白基因的真核表达与检测
  • 2.3 结果
  • 2.3.1 PPRV N 基因的扩增
  • 2.3.2 pCAGGS/N 重组表达载体的构建与鉴定
  • 2.3.3 N 蛋白表达的间接免疫荧光检测
  • 2.3.4 N 蛋白表达的 Western blotting 检测
  • 2.4 讨论
  • 第三章 PPRV M 蛋白基因的克隆与表达
  • 摘要
  • 3.1 材料
  • 3.1.1 毒株、载体和菌种
  • 3.1.2 试剂及酶
  • 3.1.3 培养基及溶液
  • 3.2 方法
  • 3.2.1 PPRV 总 RNA 的提取
  • 3.2.2 M 蛋白基因的 RT-PCR 扩增
  • 3.2.3 M 蛋白基因真核表达载体的构建
  • 3.2.4 M 蛋白基因的真核表达与检测
  • 3.3 结果
  • 3.3.1 PPRV M 基因的扩增
  • 3.3.2 pCAGGS/M 重组表达载体的构建与鉴定
  • 3.3.3 M 蛋白表达的间接免疫荧光检测
  • 3.3.4 M 蛋白表达的 Western blotting 检测
  • 3.4 讨论
  • 第四章 PPRV F 蛋白基因的克隆与表达及多克隆抗体的制备
  • 摘要
  • 4.1 材料
  • 4.1.1 毒株、载体和菌种
  • 4.1.2 试剂及酶
  • 4.1.3 培养基及溶液
  • 4.2 方法
  • 4.2.1 PPRV 总 RNA 的提取
  • 4.2.2 F 蛋白基因的 RT-PCR 扩增
  • 4.2.3 F 蛋白基因真核和原核表达载体的构建
  • 4.2.4 F 蛋白多克隆抗体的制备
  • 4.2.5 F 蛋白基因的真核表达与检测
  • 4.3 结果
  • 4.3.1 PPRV F 基因的扩增
  • 4.3.2 重组表达载体的构建与鉴定
  • 4.3.3 重组原核蛋白的表达鉴定
  • 4.3.4 重组原核蛋白的免疫原性鉴定
  • 4.3.5 多抗血清效价测定
  • 4.3.6 F 蛋白表达的间接免疫荧光检测
  • 4.3.7 F 蛋白表达的 Western blotting 检测
  • 4.4 讨论
  • 第五章 PPRV H 蛋白基因的克隆与表达
  • 摘要
  • 5.1 材料
  • 5.1.1 毒株、载体和菌种
  • 5.1.2 试剂及酶
  • 5.1.3 培养基及溶液
  • 5.2 方法
  • 5.2.1 PPRV 总 RNA 的提取
  • 5.2.2 H 蛋白基因的 RT-PCR 扩增
  • 5.2.3 H 蛋白基因真核表达载体的构建
  • 5.2.4 H 蛋白基因的真核表达与检测
  • 5.3 结果
  • 5.3.1 PPRV H 基因的扩增
  • 5.3.2 pCAGGS/H 重组表达载体的构建与鉴定
  • 5.3.3 H 蛋白表达的间接免疫荧光检测
  • 5.3.4 H 蛋白表达的 Western blotting 检测
  • 5.4 讨论
  • 第六章 PPRV VLPs 的装配与释放
  • 摘要
  • 6.1 材料和方法
  • 6.1.1 细胞和病毒
  • 6.1.2 试剂及酶
  • 6.1.3 质粒构建
  • 6.1.4 转染和感染
  • 6.1.5 抗体
  • 6.1.6 透射电镜
  • 6.1.7 电子显微镜免疫细胞化学技术观察表达蛋白定位
  • 6.2 结果
  • 6.2.1 N、M、H 和 F 蛋白的表达
  • 6.2.2 同时表达 N、M、H 和 F 蛋白的细胞能够释放 VLP
  • 6.2.3 单独的 M 蛋白能够形成 VLP
  • 6.2.4 H 和 F 蛋白共表达能够引起细胞融合,但不能形成 VLPs
  • 6.2.5 M 蛋白是 VLPs 装配所必需的
  • 6.2.6 装配形成的 VLPs 能够与特异性抗体发生反应
  • 6.3 讨论
  • 第七章 PPRV M 蛋白影响 VLPs 形成的关键区域研究
  • 摘要
  • 7.1 材料和方法
  • 7.1.1 细胞、病毒和菌株
  • 7.1.2 试剂及酶
  • 7.1.3 突变引物的设计
  • 7.1.4 突变体重组质粒构建
  • 7.1.5 转染和感染
  • 7.1.6 透射电镜
  • 7.2 结果
  • 7.2.1 Mu3 缺失突变体转染细胞没有观察到 VLPs 的形成
  • 7.2.2 M 蛋白两端序列不影响 VLPs 的装配和释放
  • 7.2.3 Mu4 缺失突变体转染细胞形成的 VLPs 几乎都出现细胞核内
  • 7.2.4 Mu5 和 Mu6 缺失突变体装配的 VLPs 分散在胞质和核内
  • 7.2.5 Mu9 缺失突变体装配成功的 VLPs 部分出现在核仁内
  • 7.3 讨论
  • 第八章 PPRV VLPs 装配释放过程中部分蛋白的相互作用
  • 摘要
  • 8.1 材料
  • 8.1.1 细胞和菌株
  • 8.1.2 试剂及酶
  • 8.1.3 培养基及溶液
  • 8.2 方法
  • 8.2.1 引物设计
  • 8.2.2 重组质粒构建
  • 8.2.3 转染 CHO 细胞
  • 8.2.4 激光共聚焦检测蛋白共定位
  • 8.2.5 免疫共沉淀检测蛋白相互作用
  • 8.2.6 吉姆萨染色观察 H 和 F 蛋白的相互作用
  • 8.3 结果
  • 8.3.1 共聚焦显示 M 与 F、M 与 H、M 与 N 蛋白之间各自独立表达
  • 8.3.2 免疫共沉淀显示 M 蛋白与 F 蛋白、H 蛋白、N 蛋白不发生相互作用
  • 8.3.3 H 和 F 蛋白共定位于细胞的同一层面
  • 8.3.4 免疫共沉淀显示 H 蛋白与 F 蛋白之间存在较强相互作用
  • 8.3.5 吉姆萨染色显示 H 和 F 蛋白共表达能够促进细胞融合作用
  • 8.4 讨论
  • 第九章 PPRV F 蛋白跨膜区序列对 VLPs 形成的影响
  • 摘要
  • 9.1 材料和方法
  • 9.1.1 细胞、病毒和菌株
  • 9.1.2 试剂及酶
  • 9.1.3 突变引物的设计
  • 9.1.4 突变体重组质粒构建
  • 9.1.5 转染
  • 9.1.6 透射电镜
  • 9.2 结果
  • 9.2.1 所有突变体都不影响 VLPs 的产生
  • 9.2.2 几乎所有转染细胞均出现了各种病变
  • 9.3 讨论
  • 第十章 全文结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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