铁蛋白与口蹄疫病毒VP1在大肠杆菌中融合表达及纳米颗粒自组装

口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的世界上最重要的畜牧疾病之一,严重影响世界畜牧业的发展,而疫苗免疫仍然是对疫情预防和控制的最有效手段。铁蛋白具有自组装和生物修饰的特性,在纳米疫苗等领域具有广阔的应用前景。选用O型口蹄疫病毒的vp1基因和幽门螺杆菌铁蛋白基因,通过融合PCR将vp1基因构建到铁蛋白亚基基因前端,在大肠杆菌中表达后通过His标签进行镍柱亲和层析纯化。将纯化好的重组蛋白进行Western blotting检测、质谱分析和透射电镜观察,发现重组蛋白VP1-Ferritin在大肠杆菌中获得表达,并可自组装成纳米颗粒。     

铁蛋白与法氏囊病毒核衣壳蛋白重组蛋白的原核表达及纳米颗粒胞外自组装

传染性法氏囊病毒（infectious bursal disease virus,IBDV）是传染性法氏囊病（infectious bursal disease,IBD）的病原,其导致的高死亡率使全球的家禽养殖业受到了严重的经济损失。近年来,基因工程疫苗和DNA疫苗的迅速发展为IBD更有效的防控带来了希望。基于自然合成的铁蛋白大多可以组装成较稳定的多聚体这一特点,其可以作为很多疾病的免疫原载体。根据大肠杆菌密码子的偏好性,对IBDV-VP2、铁蛋白序列进行了优化,并通过大肠杆菌表达系统进行了融合表达,通过质谱、Western blotting、SDS-PAGE检测,该融合蛋白已成功在大肠杆菌中以包涵体的形式表达,且通过透射电镜可观察到大小均一的纳米级颗粒,研究结果为后期探究铁蛋白自组装对提高IBDV疫苗的广谱性、免疫原性的作用提供了参考,也为进一步研究其作为药物和抗原载体的应用机制奠定了基础。     

猪瘟病毒E2蛋白A3BCD主要抗原结构域的原核表达

目的：对猪瘟病毒E2蛋白A3BCD进行原核表达,以期获得具有抗原活性的表达产物。方法：利用反转录PCR（RT-PCR）和套式PCR（nPCR）技术从河南省近期流行猪瘟病毒野毒株中扩增得到E2基因,并将其克隆至pUCm-T载体,构建克隆载体pUCm-TE2;利用PCR方法扩增E2基因的主要抗原域A3BCD,克隆至pET-32a（＋）载体,构建表达载体pET-32aE2-2,转化到大肠杆菌Rosetta（DE3）中,用IPTG进行诱导表达,对诱导产物进行SDS-PAGE和Western-blotting分析。结果：SDS-PAGE结果显示在相对分子质量约35000处出现预期条带,表达产物主要以包涵体形式存在;Western-blotting检测表明,表达产物能与猪瘟病毒阳性血清发生特异性反应,出现单一反应带;用8mol／L尿素（pH8.0）溶解包涵体,经Ni-NTA亲和层析法纯化,获得纯度较高的目的蛋白,ELISA检测表明能与猪瘟抗体阳性血清发生特异性反应。结论：重组质粒pET-32aE2-2转化大肠杆菌Rosetta（DE3）,解除了由于稀有密码子造成的表达限制,表达量得到提高;表达产物为硫氧还蛋白和E2-2的融合蛋白,易于纯化,且具有活性,为研制猪瘟抗体ELISA检测试剂盒奠定了基础。     

重组黄热病毒E蛋白结构域Ⅲ作为亚单位疫苗的抗原性和免疫原性

目的：表达纯化黄热病毒（YFV）囊膜蛋白（E蛋白）结构域Ⅲ,研究其作为亚单位疫苗预防YFV、日本脑炎病毒（JEV）感染的可能。方法：扩增YFVE蛋白结构域Ⅲ（YFDⅢ）的cDNA片段333bp,将其连接到原核表达载体pET-32a（＋）中,构建原核表达载体pET-YFDⅢ,转化感受态大肠杆菌Rosetta（DE3）,IPTG诱导表达重组YFDⅢ;用纯化的YFDⅢ免疫新西兰兔和BALB/c鼠,检测相关抗体滴度。结果：在大肠杆菌中可溶性表达了YFDⅢ融合蛋白,表达量约占菌体蛋白的50%;Western印迹及ELISA分析表明,纯化的YFDⅢ具有良好的抗原性和免疫原性;利用纯化的YFDⅢ免疫新西兰兔,获得了高达1∶4×105滴度的抗YFV抗体和1∶2×104滴度的抗JEV抗体;利用纯化的YFDⅢ免疫BALB/c鼠,获得了1∶7×104滴度的抗YFV抗体和1∶2×103滴度的抗JEV抗体。结论：重组YFDⅢ有较好的免疫原性,具有开发成亚单位疫苗的潜能。     

柔嫩艾美耳球虫第二代裂殖子表面抗原基因（λMZ5—7）在大肠杆菌中的表达

将重组克隆质粒（PGEM－λMZ）用EooRⅠ酶切后,电泳回收目的的片段,克隆到经EooRⅠ酶切、CIAP处理的表达载体pET－28a中,转化大肠杆菌JM109感受态细胞,得到的转子化经PCR鉴定和酶切分析,筛选出符合正确阅读框的重组子,构建成重组表达质粒（PET－λMZ）,并在大肠杆菌BL21（DE3）表达菌中成功地表达了含目的蛋白的融合蛋白,融合蛋白的分子量的34KDa,加入IPIG诱导6h后,蛋白表达接近最高 水平。表达产物经Ni-NTA亲和层析柱纯化,SDS－PAGE检测为要带。经Western-blotting杂交实验,纯化出的目的蛋白能与兔抗E．tenella第二代裂殖子抗血清发生反应,说明MZP蛋白是E．tenella第二代裂殖子抗原蛋白,具有一定的免疫原性,为进一步研究重组疫苗创造了一定的条件。     

炭疽芽孢杆菌EA1蛋白的融合表达和纯化

目的：原核表达重组炭疽芽孢杆菌EA1蛋白。方法：用PCR方法从炭疽芽孢杆菌A16R疫苗株染色体中扩增编码EA1蛋白的eag基因序列,经过纯化、酶切后克隆到含有GST标签的原核表达载体pGEX-6P-2中,构建重组载体pGEX-EA1;将空载体（作为对照）、重组载体转化大肠杆菌BL21（DE3）菌株获得表达工程菌株,对其表达和纯化条件进行优化;利用Western印迹检测融合蛋白的表达。结果：构建了EA1蛋白的融合表达载体,并在大肠杆菌中获得高效表达;经Glutathione Sepharose 4B纯化获得了EA1蛋白;Western印迹表明,此蛋白可与GST标签抗体反应。结论：在原核表达系统中表达并纯化得到EA1融合蛋白,为进一步对其进行功能研究奠定了基础。     

抗人红细胞单链抗体与猪瘟E2蛋白双功能融合蛋白的构建及生物学活性检测

为构建具有凝集性、免疫反应性的双功能融合蛋白,本研究采用重叠延伸PCR方法将2E8ScFv(抗人红细胞H抗原单链抗体基因)和mE2(猪瘟病毒E2蛋白主要抗原编码区基因)拼接成融合基因2E8mE2,并插入原核表达载体pET-DsbA,将重组表达质粒pET-DsbA-2E8mE2转化入大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)PlysS中进行IPTG诱导表达,表达的融合蛋白经SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定,结果表明:2E8mE2融合基因在大肠杆菌中获得了表达,表达产物以包涵体形式存在,分子量约为65kDa,与预期的大小一致。分别采用亲和层析法和谷胱甘肽再氧化法对融合蛋白进行纯化和复性,红细胞凝集试验证实:2E8mE2融合蛋白复性效果良好,既能够与人红细胞结合,又能够与猪瘟病毒抗体反应,具有双功能特性。     

小鼠CSRP2基因的克隆、融合表达及蛋白的分离纯化

目的：获得小鼠CSRP2（cysteine rich protein2）基因片段,高效表达、纯化CSRP2。方法：用RT-PCR技术从小鼠心脏组织中提取总DNA并扩增出相应大小的CSRP2DNA片段,将其与pGEM—T—easy载体连接后测序,将测序正确的CSRP2从BamHⅠ和HindⅢ酶切位点克隆入原核表达载体pRSET—A,将连接产物转化大肠杆菌BL21,挑出阳性克隆,IPTG诱导表达重组的6xHis融合蛋白,对重组融合蛋白通过镍柱进行纯化。结果与结论：PCR获得的C职咫序列与GenBank报道的一致（为675bp）;重组载体在大肠杆菌BIJ21中以包涵体形式高效表达;融合蛋白经SDS—PAGE和Western blot分析,在相对分子质量约24×10^3处有特异的蛋白条带,目的蛋白表达量占菌体总蛋白量的25％;重组蛋白经镍柱纯化后,得到了高纯度的CSRP2融合蛋白。     

苦瓜MAP30蛋白的原核表达及其生物活性研究

以天然苦瓜基因组为模板PCR扩增去前导肽后成熟的MAP30蛋白基因,克隆至可诱导表达载体pET28a中。将含MAP30基因的表达载体pET28a-MAP30转化至E. coli Rostta（DE3）中并通过IPTG诱导表达。经聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和蛋白杂交（Western blot）以及液相色谱-质谱（LC-MS）对表达的重组MAP30蛋白进行鉴定,并通过镍柱亲和层析纯化。将pUC19质粒与不同浓度的纯化后的重组MAP30蛋白孵育,分析其切割DNA的活性。同时将纯化后的重组MAP30蛋白体外作用于人乳腺癌细胞（MCF-7）,采用MTT、AO/PI双染等方法进行抗肿瘤活性分析。实验结果表明纯化后的蛋白经质谱鉴定和Western blot分析,目的蛋白成功地与His-tag融合表达。首次发现大肠杆菌异源表达的重组MAP30蛋白同天然蛋白一样可以切割超螺旋DNA活性。MTT、AO/PI双染结果证实重组MAP30体外可诱导MCF-7细胞发生凋亡。通过基因工程技术大量制备MAP30蛋白,进一步研究其体外生物学活性,为以后的临床应用奠定基础。     

人颗粒裂解肽片段在大肠杆菌中的表达

目的：建立颗粒裂解肽（NKG5）的原核表达载体系统,并在大肠杆菌中获得表达。方法：采用寡核苷酸合成、PCR扩增得到NKG5编码序列,克隆到pGEM-T载体上,经测序正确后,再切下编码序列连接到重组表达载体pGEx-4T-1中,转化大肠杆菌BL21,用IPTG诱导重组工程菌表达,采用谷胱甘肽偶联的Sepharose 4B纯化重组蛋白。结果：重组菌株可以表达GST-NKG5融合蛋白,用免疫印迹反应鉴定纯化的融合蛋白,在相对分子质量34000处有一条带。结论：获得了在大肠杆菌中低表达的颗粒裂解肽融合蛋白,为后续研究奠定了基础。     

猪瘟兔化弱毒株E2基因的原核表达及间接ELISA的初步建立

猪瘟病毒E2蛋白C端含有一段30多个疏水性氨基酸组成的跨膜区域(Transmembraneregion,TMR),用RTPCR和巢式PCR分别扩增了含不同长度TMR的猪瘟兔化弱毒E2基因,并克隆入pGEX4T1的MCS中,构建了原核表达载体pGEXTE2339(无TMR)、pGEXTE2355(1TMR)、pGEXTE2375(3TMR)。因E2基因含有大量大肠杆菌稀有密码子,选择了BL21CodonPlus(DE3)RP作为表达受体菌,结果表明pGEXTE2339、pGEXTE2355以包涵体的形式正确表达了目的蛋白,而pGEXTE2375没有明显表达。并利用pGEXTE2339、pGEXTE2355表达的融合蛋白初步建立了间接ELISA方法。     

共表达猪瘟病毒E2基因和猪白细胞介素2基因的重组腺病毒的构建及其免疫原性研究

为研制猪瘟活载体疫苗,构建共表达猪瘟病毒E2基因和猪白细胞介素2基因的重组腺病毒并研究其免疫原性。应用PCR方法从pMD19-T-E2质粒和pMD19-T-pIL2质粒中分别扩增E2基因和pIL-2基因,将扩增的全长E2基因和pIL-2的编码区基因序列通过柔性接头序列(5个甘氨酸密码子)串联,插入腺病毒穿梭载体AdTrack中,在受体菌中与骨架载体AdEasy同源重组。重组质粒AdEasy-E2-pIL-2转染HEK293细胞,包装出重组腺病毒rAd-E2-pIL-2。用rAd-E2-pIL-2免疫家兔,经兔体交互免疫试验评定其免疫效果。结果显示,经RT-PCR和West-ern blot检测,成功构建了rAd-E2-pIL-2,重组病毒滴度达108.12PFU/mL。rAd-E2-pIL-2接种家兔后刺激接种兔产生猪瘟病毒特异性抗体,淋巴细胞转化试验结果显示猪瘟病毒诱导兔淋巴细胞特异性增殖,攻毒后rAd-E2-pIL-2接种兔和猪瘟病毒C株接种兔均未出现定型热反应。研究结果表明,rAd-E2-pIL-2免疫兔可以预防猪瘟病毒C株接种引发的体温反应,rAd-E2-pIL-2可望成为猪瘟候选疫苗。     

具有免疫反应性的猪瘟病毒多表位基因在大肠杆菌中的克隆表达和鉴定

将猪瘟病毒不同抗原表位基因串联构成重组基因BT21,化学合成后克隆至pMD18-T载体中,然后再将BT21串联基因片段插入原核表达载体pGEX-6P-1。经酶切和测序鉴定后,构建的重组质粒pGEX—BT21转化大肠杆菌BL21（DE3）,通过IPTG诱导表达,表达产物进行SDS—PAGE分析,用G1utathione Se-pharose4B亲和层析法纯化目的蛋白和Western blot分析其免疫学活性。结果表明：融合蛋白GST—BT21以可溶形式表达,分子量约为33kDa,与预期大小相符,纯化的重组蛋白可被猪瘟病毒阳性血清所识别,具有良好的免疫学活性。从而为进一步研究该融合蛋白的免疫特性和功能奠定了基础。     

含CSFV E2基因A/D区原核表达载体的构建、表达及其抗原性研究

应用RT PCR方法扩增了编码猪瘟病毒石门株 (CSFVshimenstrain)囊膜糖蛋白E2全基因 ,然后将其克隆到pMD 1 8T质粒中 ,获得重组质粒pMD E2。再以pMD E2为模板 ,另行设计两对引物 ,同时扩增其中一段适于在E .coli中表达且抗原反应性较好的基因片段 (E2蛋白A D抗原区基因序列 ) ,将扩增的两片段串联插入原核表达载体pET 32a中构建成重组质粒pET 2e。用酶切和序列分析鉴定插入目的基因的正确性。SDS PAGE和Western blot分析表明 ,经pET 2e转化、IPTG诱导的受体菌可表达目的蛋白 ,克隆在硫氧还蛋白 (thioredoxinprotein ,TrxA)基因下游的E2蛋白基因与TrxA基因获得了高效融合表达 ,并且具有免疫学反应活性 ,这为猪瘟的血清学诊断方法的建立打下了基础 。     

利用融合蛋白EDDIE在大肠杆菌中高效表达抗菌肽Cecropin AD

本研究采用猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)定点突变外壳蛋白(EDDIE)为融合蛋白,对抗菌肽Cecropin AD(CAD)基因进行了高效融合表达,获得了有抗菌活性的抗菌肽CAD。首先采用重叠PCR基因合成技术将编码抗菌肽的CAD基因与猪瘟病毒定点突变外壳蛋白EDDIE编码基因合成为e-cad融合基因,接着将融合基因e-cad采用定点同源重组的方法连接到载体pET30a上,构建成pETED表达载体,然后转化大肠杆菌BL21(DE3)表达,表达的融合蛋白在大肠杆菌中主要以包涵体形式存在,表达量占菌体总蛋白的40%以上。蛋白质在体外复性,融合蛋白中EDDIE自我剪切,产生抗菌肽CAD。抑菌试验表明抗菌肽CAD能有效地抑制大肠杆菌和藤黄八叠球菌的生长,并且对酵母菌的生长也有微弱地抑制作用。以EDDIE为融合蛋白是在大肠杆菌中高效表达抗菌肽的一种好方法。     

N-linked glycosylation status of classical swine fever virus strain Brescia E2 glycoprotein influences virulence in swine

E2 is one of the three envelope glycoproteins of classical swine fever virus (CSFV). Previous studies indicate that E2 is involved in several functions, including virus attachment and entry to target cells, production of antibodies, induction of protective immune response in swine, and virulence. Here, we have investigated the role of E2 glycosylation of the highly virulent CSFV strain Brescia in infection of the natural host. Seven putative glycosylation sites in E2 were modified by site-directed mutagenesis of a CSFV Brescia infectious clone (BICv). A panel of virus mutants was obtained and used to investigate whether the removal of putative glycosylation sites in the E2 glycoprotein would affect viral virulence/pathogenesis in swine. We observed that rescue of viable virus was completely impaired by removal of all putative glycosylation sites in E2 but restored when mutation N185A reverted to wild-type asparagine produced viable virus that was attenuated in swine. Single mutations of each of the E2 glycosylation sites showed that amino acid N116 (N1v virus) was responsible for BICv attenuation. N1v efficiently protected swine from challenge with virulent BICv at 3 and 28 days postinfection, suggesting that glycosylation of E2 could be modified for development of classical swine fever live attenuated vaccines.     

Real-time analysis of the interaction of a multiple-epitope peptide with antibodies against classical swine fever virus using surface plasmon resonance

The E2 envelope glycoprotein is the major immunodominant protein of classical swine fever virus (CSFV), and can induce neutralizing antibodies and protective immune responses in infected swine. We developed a tandem-repeat multiple-epitope recombinant protein that contains two copies of each of the regions of E2 spanned by residues 693-704, 770-780, and 826-843, coupled by two copies of the region spanned by residues 1446-1460 of the CSFV nonstructural protein NS2-3. The chemically synthesized gene was expressed in Escherichia coli as a fusion with glutathione S-8 (GST), named GST-BT21. After it was purified with Glutathione Sepharose 4B, we used Western blotting to characterize the construct and surface plasmon resonance to analyze its affinity and specific interaction with CSFV-positive serum. Purified GST-BT21 protein displayed excellent immunoreactivity with antiserum against CSFV (Tian et al., 2012), and surface plasmon resonance confirmed the specific affinity between BT21, but not GST, and antibodies in serum from animals infected with CSFV. Surface plasmon resonance is a sensitive and precise method for epitope evaluation, and it can be used to characterize the immunogenicity and functions of recombinant proteins.