脑心肌炎病毒VP1蛋白100位氨基酸的突变导致其对小鼠致病性的改变

作为脑心肌炎病毒(EMCV)的天然宿主,感染小鼠能引发多种疾病,其中包括脑炎、心肌炎及糖尿病.本研究利用之前构建完成的EMCV分离毒株BJC3的野生型感染性克隆,采用定点突变方法构建了4个VP1第100位氨基酸突变的突变株感染性克隆(VP1第100位氨基酸分别突变为丝氨酸、丙氨酸、异亮氨酸和脯氨酸)并获得了拯救病毒.虽然各突变病毒及野生型亲本拯救病毒在BHK-21细胞上形成的噬斑大小有所不同,但各病毒在BHK-21细胞上的复制水平未见差异.通过对突变病毒致病性进行系统分析,探究了VP1第100位氨基酸在病毒致病性及感染后疾病表型中所起的重要作用.结果表明,异亮氨酸和脯氨酸突变病毒对小鼠的致死率降低,脑中病毒载量减少且脑组织损伤轻微,而丝氨酸和丙氨酸突变病毒表现了与野生型亲本病毒相似的高致病性.结果证实,EMCVVP1第100位苏氨酸在病毒的体内复制中起重要作用,其突变会导致病毒对小鼠致病性的改变.     

表达猪圆环病毒2型ORF2基因的重组脑心肌炎病毒的构建与鉴定

以脑心肌炎病毒(Encephalomyocarditis virus,EMCV)作为病毒载体,寻找基因组里理想的外源基因插入位点,为构建多价疫苗奠定基础。猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)感染可引起断奶仔猪多系统衰竭综合征等多种疾病。脑心肌炎病毒(Encephalomyocarditis virus,EMCV)宿主谱广,能够天然感染多种哺乳动物。本研究采用EMCV NJ08毒株cDNA感染性克隆,将PCV2ORF2基因插入EMCV L蛋白基因第6位及第7位氨基酸之间,拯救获得重组EMCV rNJ08/Cap,拯救病毒含有分子遗传标记。Western Blot和IFA结果显示,该重组病毒成功表达Cap蛋白。重组病毒rNJ08/Cap在BHK-21细胞上生长曲线和病毒蚀斑大小与亲本病毒NJ08相似,证明EMCV可以作为表达外源基因的病毒载体,为PCV2和EMCV疫苗研究奠定了重要基础。     

Asia 1型口蹄疫病毒抗原表位突变株的构建及其生物学特性分析

为了研制口蹄疫抗原表位突变标记疫苗,本研究以含有Asia 1型口蹄疫病毒(FMDV)c DNA全长的感染性克隆p Asia 1-FMDV作为骨架,将3D蛋白中第27位氨基酸的H和31位的氨基酸N分别突变成Y和R,从而突变3D蛋白的一个抗原表位,将构建的带有突变表位的重组质粒转染BHK-21细胞,成功拯救出一株突变FMDV。经比较后发现,重组病毒的生物学特性与亲本毒株相似。病毒中和试验结果显示,抗重组病毒的血清与亲本病毒有良好的反应性。Western blotting结果表明重组病毒诱导的抗体能与突变的表位合成肽反应而不与野生型病毒的表位合成肽发生反应,从而区分重组病毒与亲本病毒。综上所述,这株抗原表位突变FMDV有望作为口蹄疫标记疫苗候株进一步评估。     

PR8F/NS1不同位点突变株对小鼠致病性的比较研究

为了探索NS1不同位点突变对流感病毒毒力的影响以及NS1毒力相关位点的作用机制。分析流感病毒NS1蛋白的毒力相关关键基因区段和关键位点,以实验室保存的H1N1亚型流感病毒PR8F为模板,对其NS1基因的第42、81、149位氨基酸分别进行定点突变。利用反向遗传操作技术,成功拯救出突变毒株PR8F-42、PR8F-81、PR8F-149。将获救病毒接种SPF鸡胚,连续传代5代,至病毒能够稳定扩增后,通过血凝效价分析病毒复制效率。并将获救病毒与PR8F均以106 TCID50/100μL感染BALB/c小鼠,观察各组小鼠临床表现、体重变化及存活率。剖检攻毒后死亡小鼠,观察病理特征,制作肺组织病理切片。并提取小鼠肺脏RNA,通过qPCR检测各组小鼠肺脏的病毒载量。结果表明,PR8F的NS1蛋白第42位氨基酸由丝氨酸(Ser)改变为脯氨酸(Pro)对小鼠的致病性无明显改变。第81位、149位氨基酸突变则都能减弱突变株对小鼠的致病性,进而为研究NS1毒力相关位点的作用机制提供平台。     

猪圆环病毒2型Cap基因单核苷酸缺失突变体的构建与生物学特性

猪2型圆环病毒(PCV2)是新出现的猪传染病—断乳仔猪多系统衰竭综合征病原.为了分析PCV2基因组核苷酸缺失突变对病毒复制的影响,以PCV2-HZ0201毒株基因组为模板,采用DpnⅠ定点突变技术,构建4个位于ORF2内的单核苷酸缺失突变体感染性克隆△1376PCV2,△1377PCV2,△1378PCV2和△1379PCV2.缺失突变体转染PK-15细胞后用间接免疫荧光检测病毒的拯救效果.结果显示,△1376PCV2感染性克隆能拯救出感染性病毒粒子,△1377PCV2,△1378PCV2和△1379PCV2感染性克隆不能拯救感染性病毒粒子,说明ORF2内1376位核苷酸的缺失不影响PCV2的复制.复制能力测定结果显示,△1376PCV2的复制能力比亲本病毒高10倍左右.促炎因子IL-6的转录本与血清浓度测定结果显示,△1376PCV2感染小鼠后的IL-6转录本与蛋白表达显著高于健康小鼠,且高于亲本病毒.这些数据首次揭示,ORF2内1376位核苷酸缺失的PCV2病毒粒子被提高了复制能力,同时促进了促炎因子IL-6的转录与表达.     

猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4-F112弱毒株NSP2区表达猪瘟病毒E2基因表位的研究

建立共表达猪瘟病毒(Classic swine fever virus,CSFV)E2蛋白主要中和性抗原表位基因的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)反向遗传操作平台,为进一步研究PRRSV作为病毒载体提供实验数据。本研究在PRRSVHuN4-F112疫苗株感染性分子克隆的基础上,采用突变PCR技术将CSFV E2蛋白的主要中和性抗原表位基因插入HuN4-F112弱毒株PRRSV已鉴定出的两个NSP2蛋白的复制非必需区,经基因片段的克隆、拼接,构建了两株含有CSFV E2蛋白的主要中和性抗原表位基因的感染性PRRSV cDNA克隆psk-HuN4-F112-Δ508-532+E2和psk-HuN4-F112-Δ480-532+E2。用限制性内切酶SwaΙ分别将两株共表达的感染性克隆线性化,之后通过细胞外转录获得病毒RNA,用脂质体法分别将病毒RNA转染BHK-21细胞包装出病毒粒子,再分别将其转接到MARC-145细胞传代拯救出两株病毒。分别对两株拯救病毒进行RT-PCR扩增、酶切和序列分析鉴定。结果表明,两株拯救病毒含有不同于亲本病毒的分子标记(拯救病毒基因组的14 667位因同义突变产生的MluⅠ酶切位点)和插入基因序列。间接免疫荧光试验表明,CSFV E2蛋白主要中和性抗原表位基因均能在两株拯救的PRRSV中表达,且能够在其传代过程中稳定遗传。病毒生长特性结果比较显示两株拯救病毒与亲本病毒在MARC-145细胞上具有相似的增殖特性。本研究构建了两株共表达CSFV E2蛋白主要中和性抗原表位基因的PRRSV感染性克隆并获得了拯救病毒,且外源基因能在拯救病毒中稳定表达,为进一步开发新型PRRSV二联疫苗提供了有效的反向遗传操作平台。     

中国首次分离的辛德毕斯病毒XJ-160病毒株感染性全基因组cDNA克隆的构建与分析

报告了中国首次分离的辛德毕斯病毒XJ-160株的感染性全基因组cDNA克隆的构建与鉴定。利用RT—PCR方法获得覆盖病毒全长基因组的cDNA片段,以低拷贝质粒pBR322作为骨架,将基因组cDNA置于SP6RNA聚合酶启动子之后,基因组3’末端带有35个连续的A,通过DNA重组技术组装成病毒基因组全长cDNA克隆。该克隆可在大肠杆菌DH5a中稳定扩增。经体外转录,RNA转录体转染BHK-21细胞,细胞发生病变,恢复病毒滴度达到10^7～10^8PFU／ml。全基因组cDNA克隆构建过程中引入的沉默突变(8453位核苷酸由C变为T)产生XbaⅠ酶切位点作为遗传标记,在子代恢复病毒的基因组中稳定存在。从细胞病变的特征、BHK-21细胞的空斑形态、病毒的抗原性、病毒在细胞中的生长动力学特征以及对乳鼠的致病性等方面比较,恢复病毒和亲本病毒XJ-160没有显著区别,提示获得了具有感染性的XJ-160病毒全长cDNA克隆。该病毒感染性全基因组cDNA克隆可以作为反向遗传学系统,为进一步研究病毒复制和致病机制,以及开发相应的载体表达系统提供分子生物学工具。     

膜联蛋白A2对脑心肌炎病毒在BHK-21细胞中增殖的影响

膜联蛋白A2是一种参与调节多种病毒增殖的重要宿主蛋白。本研究通过构建过表达膜联蛋白A2的BHKAnxa2细胞系及瞬时敲低膜联蛋白A2,探讨膜联蛋白A2对脑心肌炎病毒在BHK-21细胞中增殖的影响。通过RT-PCR从BHK-21细胞中扩增膜联蛋白A2全长cDNA,测序正确后克隆入pcDNA3.1整合表达载体中;用重组载体pcDNA3.1-Anxa2转染BHK-21细胞,经G418筛选获得抗性克隆,qRT-PCR和Western blot试验证明BHKAnxa2过表达膜联蛋白A2;EMCV感染试验证明BHK-Anxa2细胞中病毒滴度高于对照组。通过siRNA降低BHK-21细胞中膜联蛋白A2表达,EMCV感染试验证明膜联蛋白A2表达下降后EMCV增殖也随之下降。以上试验结果表明鼠膜联蛋白A2表达改变可导致病毒在BHK-21细胞中的增殖发生变化,提示膜联蛋白A2与EMCV在BHK-21细胞中的增殖相关。     

含RGD受体结合位点口蹄疫病毒Asial/JS/China/2005株的拯救及初步鉴定

[目的]构建含有精氨酸.甘氨酸.天冬氨酸(RGD)受体结合位点口蹄疫病毒(FmDV)Asial/JS/Chind2005株的全长感染性cDNA克隆.[方法]采用定点突变方法,构建Asial型FMDV含有预期突变的全长cDNA克隆pFMDV-RGD.pFMDV-RGD重组质粒经NotI线化后,与表达T7 RNA聚合酶的真核质粒peDNATIP共转染BHK-21细胞,进行FMDV-RGD病毒拯救.[结果]序列测定结果表明成功构建了FMDV含有RGD受体位点的Asial/JS/China/2005全长cDNA克隆.共转染试验获得拯救病毒,对拯救的病毒分别进行序列测定、间接免疫荧光、电子显微镜观察和乳鼠致病性分析,表明成功拯救了含有RGD受体结合位点的Asial/JS/China/2005株FMDV.[结论]该试验为进一步研究含有RGD和RDD受体结合位点2个拯救病毒生物学特性的差异奠定了基础.     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒感染性克隆的构建

目的 确定"猪高热综合征"的主要病原是否为猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV),为探寻高致病性病毒基因组结构和功能、高致病性蓝耳病发病机制,以及进一步研制针对后者的基因工程疫苗奠定基础。方法 根据PRRSV基因组序列设计特异性引物,分5段扩增了高致病性PRRSV JX143株的全长cDNA,将各cDNA片段克隆到pBlueScriptⅡSK(+)载体中,进而利用重叠区中的单酶切位点将其连接成JX143株的全长cDNA克隆pJX143和含有遗传标记MluⅠ限制性内切酶的基因组全长cDNA克隆pJX143-M。结果全长cDNA克隆经体外合成RNA后转染MA-104细胞,均获得稳定的拯救病毒。通过比较亲本病毒与拯救病毒的病毒滴度、多步生长曲线和利用拯救病毒vJX143进行动物回归试验,结果 发现病毒学及生物学特性没有显著差异。结论 PRRSV的JX143株病毒确实是引起"猪高热综合征"的主要病原;建立了首个高致病性PRRSV的感染性cDNA克隆,证明拯救病毒与亲本病毒生物学特性相同。     

含RGD受体结合位点口蹄疫病毒Asia1/JS/China/2005株的拯救及初步鉴定

摘要：【目的】构建含有RGD受体结合位点口蹄疫病毒（FMDV）Asia1/JS/China/2005株的全长感染性cDNA克隆。【方法】采用定点突变方法,构建Asia1型FMDV含有预期突变的全长cDNA克隆pFMDV-RGD。pFMDV-RGD重组质粒经NotI线化后,与表达T7 RNA聚合酶的真核质粒pcDNAT7P共转染BHK-21细胞,进行FMDV-RGD病毒拯救。【结果】序列测定结果表明成功构建了FMDV含有RGD受体位点的Asia1/JS/China/2005全长cDNA克隆。共转染实验获得拯救病毒,对拯救的病毒分别进行序列测定、间接免疫荧光、电子显微镜观察和乳鼠致病性分析,表明成功拯救了含有RGD受体结合位点的Asia1/JS/China/2005株FMDV。【结论】该实验为进一步研究含有RGD和RDD受体结合位点2个拯救病毒生物学特性的差异奠定了基础。     

A型流感病毒NS1基因密码子去优化改造引起病毒毒力减弱

根据A型流感病毒密码子使用偏嗜性,选取稀有密码子对A/Puerto Rico/8/34(H1N1)病毒NS1基因内部110个氨基酸区域进行密码子同义突变改造,并全基因合成NS基因,利用反向遗传操作技术拯救出含有密码子去优化NS1基因的重组病毒(deoNS)。体外细胞噬斑形成实验和病毒生长曲线证明该病毒在MDCK细胞内的感染和复制能力比野生型病毒低约1000倍;BALB/c小鼠体内致病力实验证明deoNS病毒不能引起小鼠发病和死亡,该病毒在小鼠肺内的复制滴度比野生型病毒低100～1000倍。本研究探索了通过基因组密码子去优化改造途径降低A型流感病毒毒力的可行性,首次证明流感病毒NS1基因密码子去优化同义突变可以降低病毒毒力,为流感减毒活疫苗的研究提供了新的思路。     

猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)3′末端非翻译区中调控序列的研究

以北美株PRRSV感染性克隆pCBC2为平台进行反向遗传操作,将3′UTR中的一级结构进行了系列缺失或插入突变,并改变二级结构中的一个保守的茎环结构,构建全长PRRSV突变体克隆,解析3′UTR突变对病毒感染性的影响,旨在界定调控PRRSV3′UTR的启动子序列及二级结构,即复制过程中的最小调控元件。以空斑和Northern blot来研究拯救后重组病毒的复制、转录和生长特性,发现重组病毒感染动力学与亲本病毒无可见差别。结果表明PRRSV3′UTR的5′端可耐受一定数目的核苷酸的缺失(41nt)与插入(23nt)突变,但进一步9nt缺失造成保守的环结构突变后就使病毒失去了感染性。证明了这是3′UTR中控制PRRSV复制过程的的必需序列及二级结构,为进一步解析PRRSV复制过程的调控元件奠定了基础。     

表达O型口蹄疫病毒保护性抗原表位重组PRRSV的构建及其鉴定

以高致病性猪繁殖与呼吸综合征弱毒疫苗的感染性分子克隆(rHuN4-F112)作为载体,将O型口蹄疫病毒(FMDV)VP1基因的421~480nt(141~160aa)和598~639nt(200~213aa)两优势保护性抗原表位串联成的目的基因,通过突变PCR的方法插入Nsp2中的508~532位缺失区域,经体外转录后转染至BHK-21细胞中培养36 h,将上清接种至MARC-145细胞中培养,并在MARC-145细胞中连续传代,拯救重组病毒。经RT-PCR扩增,MluⅠ酶切及测序验证,结果表明插入的外源基因及人为突变的MluⅠ分子标记都正确,说明重组病毒拯救成功,且该重组病毒能够在MARC-145细胞中稳定传代,将此重组病毒命名为rPRRSV-F112-O/VP1ep。rPRRSV-F112-O/VP1ep能够在MARC-145细胞上引起明显的细胞病变,间接免疫荧光检测表明外源基因在该病毒中成功获得了表达。经过生物学特性分析,该病毒的TCID50=-log10-6.75/0.1 mL,且在MARC-145细胞中整体生长速度与其亲本病毒rHuN4-F112(△508-532)相似,但明显高于rHuN4-F112病毒。     

PRRSV全长感染性cDNA克隆的构建：非结构蛋白和结构蛋白之间编码区的分离

猪繁殖与呼吸综合征病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）是近两年来流行于我国大部分省份的“猪高热综合征”的主要病原体．该病毒在繁殖过程中具有遗传多变性和高频率的抗原突变．如何设计有效的疫苗来防治持续多变的流行变异株是研究者所关注的焦点．本研究中我们构建了Ⅱ型PRRSV弱毒株的感染性cDNA克隆,并对编码结构蛋白的ORF1和编码结构蛋白的ORF2之间插入几个酶切位点．通过RT-PCR和DNA测序以及分子克隆方法,获得了细胞致弱株（APRRS）的全长cDNA克隆．APRRSV基因组RNA为15521个核苷酸（不包括poly（A）尾）．与PRRSV Nsp株和疫苗株的相似性均为99．7％．根据测序结果,利用基因组上的酶切位点将全长PRRSV cDNA克隆到pBlueScript载体中,在病毒5＇末端引入T7启动子序列．为了区分重组病毒和亲本病毒,在ORF5编码区引入Mlu I酶切位点．将最初构建的全长cDNA和带有Mlu I酶切位点的cDNA分别体外转录成RNA后转染MA-104,均能够观察到典型的细胞病变（cytopathic effect,CPE）．拯救的重组病毒与亲本病毒有着相同的病毒学特性．通过突变PCR的方法将编码非结构蛋白基因ORF1和编码结构蛋白基因ORF2-7之间的编码区分离,从而构建了克隆pCSA．pCSA体外转录产物具有感染性,而且拯救的病毒与亲本病毒具有相同的病毒学特性．本研究为构建嵌合病毒作为疫苗候选株以此对遗传多变的PRRSV毒株提供有效的交叉保护提供了宝贵的工具,同时也为建立PRRSV为基因表达载体来构建针对其他重要的猪源疾病重组疫苗搭建了一个很好的平台．     

猪圆环病毒2型双拷贝感染性DNA的构建及体外拯救

感染性分子克隆是研究病毒复制和致病机制的有力工具。本研究应用PCR诱变技术解决了外源片段易于自连的难题,成功将2个PCV2SD1株全基因组(DQ346683)头尾相接插入到真核生物表达载体pSK的多克隆位点中,构建重组质粒pSK-2PCV2;另外课题组成功构建含单个PCV2全基因组的pSK-PCV2和自身环化质粒ds-PCV2。将所得3种质粒分别转染无PCV污染的PK-15细胞系,经10次连续传代后,间接免疫荧光试验检测显示三者均在细胞核中聚集大量的病毒抗原;经RT-PCR检测都有PCV2特异性基因转录;透射电镜下可观察到直径约为17～20nm的典型PCV2病毒粒子;经测序鉴定所拯救出的病毒与亲本病毒核苷酸同源性为100%。拯救出的PCV2与亲本病毒具有相同的病毒学及分子生物学特性。本研究应用PCR诱变技术成功构建PCV2双拷贝感染性克隆,并经体外拯救证实其具有感染性,为进行PCV2分子特性及致病机理研究打下了基础。     

B型流感病毒NS1蛋白羧基端缺失对病毒致病性的影响分析

本研究利用基因工程技术探索B型流感病毒NS1蛋白羧基端缺失对病毒致病性的影响,并利用反向遗传学技术从体外拯救NS1蛋白羧基端缺失的B型流感病毒,评估去除NS1蛋白羧基端对B型流感病毒致病性的影响,探究B型流感病毒致病性变异的分子基础。通过全基因合成和反向遗传学技术从体外拯救NS1蛋白羧基端发生171个氨基酸缺失的B型流感病毒B/Yamagata/16/88株,命名为B-L5。将实验室之前拯救的母本株B/Yamagata/16/88(以下简称B-S9)和B-L5以3×105 EID5 0的攻毒剂量分别人工感染BALB/c小鼠,通过体重变化、生存率、肺脏病毒滴度等方面进行致病性分析。成功构建了B型流感病毒B/Yamagata/16/88NS1蛋白羧基端缺失株反向遗传平台。母本株B-S9和NS1蛋白羧基端缺失株B-L5均能够人工感染BALB/c小鼠,但不致死,对BALB/c小鼠均呈现低致病性;B-S9感染小鼠后,从攻毒后第3d至第7d,体重持续下降,相反,B-L5感染小鼠后,只在攻毒后第2d出现体重下降,攻毒后第3d体重开始回升;B-S9和B-L5感染小鼠后均能在小鼠肺部进行复制,但攻毒后第3d,B-L5感染小鼠肺脏滴度要比B-S9低7 900倍,攻毒后第6d,B-L5感染小鼠肺脏已检测不到病毒复制。实验结果表明,NS1蛋白羧基端缺失可以明显降低B型流感病毒对小鼠的致病性。B型流感病毒致病性变异的分子基础还有待继续研究,该反向遗传操作系统的建立为B型流感病毒分子机制的研究奠定了基础,同时也为B型流感减毒活疫苗的研究开辟了新途径。     

中国株EIAV S2基因逆向突变感染性克隆的构建及体外感染性评价

以中国株EIAV的驴强毒株EIAVDV115与疫苗株EIAVFDDV15的S2基因变化规律为依据,利用反向遗传技术对EIAV弱毒疫苗株全基因组感染性克隆pFDDV3-8的S2基因区进行逆向突变,构建了含有强毒株EIAVDV115S2基因区内4个稳定点突变的克隆质粒pFDDVS2r1-3-4-5,将该质粒转染FDD后进行体外继代盲传,经RT-PCR、逆转录酶活性、间接免疫荧光等检测后,显示经EIAV克隆质粒pFDDVS2r1-3-4-5转染的FDD盲传3代后,可在转染的FDD细胞培养物的上清液中检测到EIAV逆转录酶活性;该细胞培养物经RT-PCR和间接免疫荧光检测均呈EIAV阳性;在电镜下可观察到典型EIAV粒子。证明已成功拯救经EIAVS2基因逆向突变后的衍生病毒vpFDDVS2r1-3-4-5。比较vpFDDVS2r1-3-4-5衍生病毒与亲本克隆衍生病毒的复制动力学,表明前者的复制比后者略滞后。以上结果提示,对疫苗株S2基因的突变未明显影响EIAV的体外复制。     

肠道病毒A71型VP1-E98K突变对hSCARB2-KI小鼠致病性的影响

目的 探究肠道病毒A71型(enterovirus A71, EV-A71)VP1-E98K突变对人清道夫受体B2敲入(human scavenger receptor class B member 2 knock-in, hSCARB2-KI)小鼠致病性的影响。方法 利用pSVA-EV-A71-Isehara感染性克隆重组质粒获取拯救的EV-A71 Isehara株,分别在人恶性胚胎横纹肌瘤(human rhabdomyosarcoma, RD)细胞和转染hSCARB2的RD细胞(RD-hSCARB2)中传代并收获病毒,感染小鼠后建立hSCARB2-KI小鼠感染模型。研究中还采用了感染小鼠的临床评分指标、RT-qPCR、HE染色和免疫荧光技术、ELISA、病毒滴定等方法研究病毒的致病性。结果 用RD细胞中连续传代获得的EV-A71 Isehara株攻击hSCARB2-KI小鼠,未观察到预期的体质量减少、行动迟缓、肢体瘫痪等临床表现;经测序确定该病毒株衣壳蛋白发生了VP1-E98K突变,故称之为VP1-98K突变株。而野毒型EV-A71 Isehara株(VP1-98E野毒株)感染的h...