棉铃虫病毒gp41基因的克隆表达及抗体制备

根据棉铃虫单核衣壳核多角体病毒(Helicoverpa armigerasingle nucleocapsid nucleopolyhedrovirus,HaSNPV)gp41基因的序列,设计引物,引入适当的酶切位点,通过PCR的方法扩增目的片段。将扩增出的基因片段克隆至原核表达载体pET-28a,构建重组质粒并转化至大肠杆菌中,经IPTG诱导表达。纯化蛋白产物并免疫家兔产生抗血清。该抗血清可与原核表达的His-GP41融合蛋白及在感染的昆虫细胞中表达的GP41蛋白发生特异性免疫反应。该抗体的获得为深入研究GP41的功能提供了基础。     

猪NF-κB p65/p50亚基的原核表达及其对猪繁殖与呼吸综合征病毒增殖的影响

为了研究经原核表达的猪细胞核转录因子NF-κB p65/p50融合蛋白对猪繁殖与呼吸综合病毒(PRRSV)体外增殖影响,本文采用RT-PCR技术扩增出编码成熟p50区和p65开放阅读框(ORF),将其克隆至pET21a(+)中,转化至Rosetta感受态细胞,经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导表达,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)和蛋白免疫印迹法(Western-blot)对表达产物进行鉴定;纯化复性后添加到DMEM细胞维持液中,观察p65/p50对Marc145细胞毒性,确定最佳使用浓度;探讨最佳浓度的p65/p50对PRRSV体外感染增殖活力的影响,通过实时荧光定量PCR方法研究PRRSV感染时相,绘制PRRSV增殖曲线。成功构建了大量以包涵体形式表达Mr均约为70kD的p65/p50融合蛋白的p65/p50-pET21a(+)原核表达载体;Western-blot显示p50和p65重组蛋白可分别与兔抗人p50多克隆血清、兔抗人p65纯化抗体反应。确定p65/p50最佳添加浓度为0.4μg/mL。通过实时荧光定量PCR技术研究PRRSV感染时相,结果表明NF-κB p65/p50可促进PRRSV感染Marc-145CPE出现及病毒早期增殖;但CPE出现后,病毒增殖受到抑制,病毒滴度水平显著降低(P<0.05)。该结果为进一步研究PRRS的发病机理及治疗策略提供了新思路。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5a多克隆抗血清的制备

构建XX2012株猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)GP5a蛋白基因的真核表达载体,并制备出GP5a蛋白的多克隆抗血清。以XX2012株PRRSV GP5a蛋白的基因序列为扩增模板,设计并合成一对特异性扩增引物,通过RTPCR扩增得到该病毒株的GP5a蛋白全长基因片段,将其定向克隆到真核表达载体p CAGG中,构建含有GP5a蛋白基因的重组表达载体p CAGGS-GP5a,并将获得的p CAGGS-GP5a载体采用基因免疫的方式免疫BALB/c小鼠制备GP5a蛋白的多克隆抗体。结果显示,成功克隆出了XX2012株PRRSV GP5a蛋白全长基因,片段大小为156 bp;构建的p CAGGS-GP5a载体经PCR、双酶切、测序鉴定均无误;通过三次基因免疫小鼠成功制备出了GP5a蛋白的多克隆抗体,间接免疫荧光试验证实制备出的多克隆抗体能特异性识别病毒感染后的细胞。由此获得了PRRSV GP5a蛋白基因的真核表达载体,制备出了GP5a蛋白的特异性多克隆抗血清,为今后开展GP5a蛋白的亚细胞定位及相关功能的研究奠定了基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒nsp4抗体制备与鉴定

为了获得猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)nsp4的抗体,根据HP-PRRSV TA-12株(Gen Bank Accession No.HQ416720)的nsp4基因序列,设计并合成一对引物。用RT-PCR扩增后克隆到原核表达载体p ET-28a(+)中,构建重组质粒p ET28a-nsp4,转化至Trasseta(DE3),经IPTG诱导重组蛋白获得了高效可溶性表达,大小约为26 k Da。经镍离子亲和柱(Ni+-NTA)纯化获得了高纯度重组蛋白,将纯化的nsp4蛋白免疫新西兰大白兔制备了多克隆抗体。ELISA检测抗体效价可达106,Western blotting和IFA检测结果表明所制备的多克隆抗体具有良好的免疫反应特异性,能够识别PRRSV感染宿主细胞中的nsp4蛋白。本研究成功制备了针对nsp4的多克隆抗体,为进一步研究nsp4的功能及PRRSV致病机制奠定了基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒S1株GP3蛋白的原核表达与纯化

利用限制性酶切从重组质粒pRSET-GP3中得到缺失N端疏水序列的基因片段tGP3(truncated GP3)。将tGP3克隆至原核高效表达载体pRSET,在E.coliBL21细胞中用IPTG诱导表达了猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)重组蛋白(His)6-GP3,并用亲和层析法获得了纯化蛋白。Western-Blotting结果表明重组蛋白可被PRRSV阳性血清所识别,从而为进一步研究PRRSV GP3结构蛋白的免疫特性和功能奠定了基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒S1株GP3蛋白的原核表达与纯化

利用限制性酶切从重组质粒pRSET-GP3中得到缺失N端疏水序列的基因片段tGP3(truncated GP3).将tGP3克隆至原核高效表达载体pRSET,在E.coli BL21细胞中用IPTG诱导表达了猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)重组蛋白(His)6-GP3,并用亲和层析法获得了纯化蛋白.Western-Blottmg结果表明重组蛋白可被PRRSV阳性血清所识别,从而为进一步研究PRRSV GP3结构蛋白的免疫特性和功能奠定了基础.     

马立克氏病病毒gB部分基因的原核表达

利用PCR技术扩增获得马立克氏病病毒(MDV)囊膜糖蛋白B(gB)基因部分片段,将其克隆入pET-28a载体中,获得表达载体pET-gB,将该载体转化宿主菌BL21,经1.0mmol/LIPTG诱导,外源基因以包涵体的形式获得高效表达。将包涵体溶解于8mol/L的尿素中,利用His·Bind试剂盒获得纯化的蛋白,将纯化的蛋白免疫小鼠,制备多克隆抗体,间接ELISA法测得抗体的效价为1×10-5。此外,通过Western blot实验表明,该抗体具有较高的特异性,为进一步探讨MDVgB所引起的特异的免疫反应奠定基础。     

H3N2亚型猪流感病毒M1基因克隆及表达特性分析

从H3N2亚型猪流感病毒感染的鸡胚尿囊液中提取病毒基因组RNA,采用RT-PCR方法克隆M1全长基因,将M1基因亚克隆至pET-28a(+)表达载体中,构建重组表达质粒pET-28a-M1,将该重组质粒转化大肠杆菌BL21并经IPTG诱导表达。诱导产物经SDS-PAGE电泳分析显示重组蛋白M1获得大量表达,表达蛋白纯化后免疫Wistar大鼠制备多克隆抗体。Westernblotting检测结果表明制备的抗M1蛋白多克隆抗体可以识别大肠杆菌表达的M1蛋白和病毒感染细胞的病毒M1蛋白。构建M1基因真核重组质粒p3xFLAG-CMV-7.1-M1并转染Vero细胞,Western blotting检测表明抗M1蛋白多克隆抗体可以识别在Vero细胞中得到表达的M1蛋白,成功建立M1基因的真核表达系统。分析了病毒感染过程中M1蛋白的变化及其作为病毒复制指示分子的可能性。鼠源M1蛋白多克隆抗体的制备和M1基因真核重组表达质粒的构建,为进一步研究猪流感病毒的复制机理以及M1蛋白在病毒复制过程中的生物学功能奠定了基础。     

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。     

杆状病毒AcMNPV vp39基因的克隆、表达与抗体制备

目的:构建苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica nucleopolyhedro virus,AcMNPV)VP39的原核表达载体,表达、纯化蛋白并制备多克隆抗体。方法:用PCR方法扩增vp39基因,并将其克隆至pET-21a( )上,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达,采用割胶回收的方法纯化融合蛋白,纯化的融合蛋白作为抗原,免疫新西兰大白兔,Western blot检测抗体活性。结果:构建了pET-VP39原核表达质粒,含有该质粒的大肠杆菌经IPTG诱导超量表达了一个与预期理论值相符的约为40kDa的融合蛋白。对制备的抗体进行免疫印迹分析表明该抗血清能与感染苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒的细胞蛋白样品发生特异性反应。结论:获得了兔抗AcMNPV-VP39多克隆抗体,为进一步深入研究VP39在病毒侵染过程中与宿主因子的相互作用提供了检测工具。     

Defining the cellular target(s) of porcine reproductive and respiratory syndrome virus blocking monoclonal antibody 7G10

We produced a monoclonal antibody (MAb) (7G10) that has blocking activity against porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). In this study, we identified the components of the 7G10 MAb-bound complex as cytoskeletal filaments: vimentin, cytokeratin 8, cytokeratin 18, actin, and hair type II basic keratin. Vimentin bound to PRRSV nucleocapsid protein and anti-vimentin antibodies showed PRRSV-blocking activity. Vimentin was expressed on the surface of MARC-145, a PRRSV-susceptible cell line. Simian vimentin rendered BHK-21 and CRFK, nonsusceptible cell lines, susceptible to PRRSV infection. These results suggest that vimentin is part of the PRRSV receptor complex and that it plays an important role in PRRSV binding with the other cytoskeletal filaments that mediate transportation of the virus in the cytosol.     

高致病性PRRSVNsp2基因RNA干扰对病毒复制的影响

旨在构建针对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)TJ株Nsp2基因的siRNA的表达载体,研究Nsp2基因的表达抑制对PRRSV复制的影响。设计并合成针对PRRSV TJ株Nsp2基因的3对优势小发卡RNA(shRNA),连接到pRNAT-U6.1/Neo,构建shRNA表达载体,将鉴定正确的载体质粒转染Marc-145细胞,6 h后接毒,每日观察CPE;在接毒PRRSV TJ株后不同时间点取上清样品,测定样品TCID50;并以β-actin为内参,RT-PCR对PRRSV Nsp2 mRNA进行半定量。结果表明,选取的3条Nsp2基因的优势siRNA均能够抑制PRRSV TJ株在Marc-145细胞上增殖,其中shRNA载体S-1和S-2抑制效果明显,与空载体相比较差异极显著。本研究构建的PRRSV Nsp2基因特异性shRNA载体能够有效抑制PRRSV的复制,可使病毒滴度TCID50最多降低103.38。     

猪生殖与呼吸综合征病毒感染Marc-145细胞的病毒形态发生和细胞超微结构观察

以猪生殖与呼吸综合征病毒四川分离株PRRSV-SC1株感染体外培养的Marc-145细胞为模型,通过透射电镜对PRRSV的病毒形态发生学和宿主细胞超微结构的动态变化规律进行研究。结果显示,病毒粒子呈球形,有囊膜,大小约45-65nm,内含直径约25-30nm的核衣壳。病毒感染细胞后以细胞内吞方式进入细胞,在胞浆内复制,装配好的病毒以出芽或细胞外分泌释放到细胞外。感染细胞超微结构变化主要表现为:细胞胞浆空泡增多,内质网扩张,线粒体增生、嵴肿胀、脱落,最后空泡化,细胞表面的微绒毛脱落,出现典型的细胞凋亡特征,并观察到凋亡小体,最后整个细胞裂解、破碎。     

整合猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白的重组鼠白血病病毒特性

通过反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增了猪繁殖与呼吸综合征病毒完整的GP5基因并进行了克隆与鉴定。序列测定结果与已经登陆GenBank 的EF488048高致病性江西株比对分析表明碱基同源性达98.7%。构建含GP5基因的真核表达载体pcDNA-GP5, 通过与鼠白血病病毒(MuLV)假病毒构建体系的两种质粒pHIT60和pHIT111共转染人胚肾细胞293T, 48 h后收集假病毒上清, 超离后通过Western-blot证明GP5蛋白在假型病毒颗粒表面存在, 表明GP5蛋白被整合到此假型病毒粒子表面。通过感染293T、Mark-145不同的靶细胞,证实所构建的假型病毒粒子具有感染性。成功构建了具有感染性的MuLV-GP5假病毒体系, 为研究猪繁殖与呼吸综合征病毒侵入细胞的机理及其组织嗜性的变异提供一种新方法。     

整合猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白的重组鼠白血病病毒特性

通过反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增了猪繁殖与呼吸综合征病毒完整的GP5基因并进行了克隆与鉴定。序列测定结果与已经登陆GenBank 的EF488048高致病性江西株比对分析表明碱基同源性达98.7%。构建含GP5基因的真核表达载体pcDNA-GP5, 通过与鼠白血病病毒(MuLV)假病毒构建体系的两种质粒pHIT60和pHIT111共转染人胚肾细胞293T, 48 h后收集假病毒上清, 超离后通过Western-blot证明GP5蛋白在假型病毒颗粒表面存在, 表明GP5蛋白被整合到此假型病毒粒子表面。通过感染293T、Mark-145不同的靶细胞,证实所构建的假型病毒粒子具有感染性。成功构建了具有感染性的MuLV-GP5假病毒体系, 为研究猪繁殖与呼吸综合征病毒侵入细胞的机理及其组织嗜性的变异提供一种新方法。     

RNA interference targeting nucleocapsid protein inhibits porcine reproductive and respiratory syndrome virus replication in Marc-145 cells

Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) is an important disease, which leads to severe economic losses in swine-producing areas of the world. However, current antiviral strategies cannot provide highly effective protection. In this study, three theoretically effective interference target sites (71–91, 144–164, 218–238) targeting the nucleocapsid (N) gene of PRRSV were designed and selected, and then three siRNA-expressing plasmids were constructed, respectively named p2.1-N71, p2.1-N144, and p2.1-N218. The recombinant siRNA-expressing plasmids were transfected into Marc-145 cells; then the cells were infected with PRRSV (JL07SW strain); finally, after incubation for 48 h, the antiviral activity of those siRNA-expressing plasmids in Marc-145 cells was assessed by cytopathic effects, virus titers, indirect immunofluorescence, and quantitative real-time PCR. Experimental results demonstrated that these three siRNA-expressing plasmids could effectively and significantly inhibit the replication of PRRSV by 93.2%, 83.6%, and 89.2% in Marc-145 cells, respectively. Among these three siRNA-expressing plasmids, p2.1-N71 was found to be most effective, while p2.1-N144 and p2.1-N218 displayed relatively weak inhibition of virus replication. The results indicated that siRNA-expressing plasmids targeting the N gene of PRRSV could significantly inhibit PRRSV replication in Marc-145 cells. Based on our experimental results and previous reports, the 71–91, 179–197, and 234–252 sites of the N gene are good choices to effectively inhibit the replication of PRRSV, and this RNA interference technique can be a potential anti-PRRSV strategy.     

Susceptible cell lines for the production of porcine reproductive and respiratory syndrome virus by stable transfection of sialoadhesin and CD163

Background  

Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) causes major economic losses in the pig industry worldwide. In vivo, the virus infects a subpopulation of tissue macrophages. In vitro, PRRSV only replicates in primary pig macrophages and African green monkey kidney derived cells, such as Marc-145. The latter is currently used for vaccine production. However, since virus entry in Marc-145 cells is different compared to entry in primary macrophages, specific epitopes associated with virus entry could potentially alter upon growth on Marc-145 cells. To avoid this, we constructed CHO and PK15 cell lines recombinantly expressing the PRRSV receptors involved in virus entry into macrophages, sialoadhesin (Sn) and CD163 (CHO^Sn-CD163 and PK15^Sn-CD163) and evaluated their potential for production of PRRSV.     

Intracellularly expressed nanobodies against non-structural protein 4 of porcine reproductive and respiratory syndrome virus inhibit virus replication

Objective

To isolate specific nanobodies to porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) non-structural protein 4 (Nsp4) and investigate their potential antiviral activities.

Results

Three PRRSV Nsp4-specific nanobodies were isolated from a phage display library of the variable domains of camelid heavy chain-only antibodies. Nanobody genes were introduced into MARC-145 cells using lentivirus vectors to establish cell lines stably expressing nanobodies. These intracellularly expressed nanobodies were tested for interaction with PRRSV-encoded Nsp4 within PRRSV-infected MARC-145 cells. Nb41 and Nb43 intrabodies each potently inhibited PRRSV replication, protected MARC-145 cells from PRRSV-induced cytopathic effect and fully blocked PRRSV replication at an MOI of 0.001 or lower.

Conclusion

Intracellularly expressed Nb41 and Nb43 potently suppressed PRRSV replication in MARC-145 cells. Nanobodies hold great potential for development as novel antiviral treatments for PRRSV infection.