H1亚型猪流感病毒血凝素基因在昆虫细胞中的表达及其间接

根据GenBank发表的H1亚型猪流感HA基因序列设计引物,扩增出HA基因片段.将其克隆到pFastBacGP67B杆状病毒载体上,筛选阳性重组转座载体pFastBacGP67B-H1,转化含有杆状病毒穿梭载体(bacmid)的DH10Bac感受态细胞,构建杆状病毒表达载体获得重组转座子(rBacmid-H1),在脂质体介导下转染sf9昆虫细胞,获得重组杆状病毒(rBV-H1),再感染细胞,收获目的蛋白.通过血凝试验、免疫印迹法、免疫组化分析表明该蛋白得到表达,且具有良好的生物学活性.利用表达的蛋白作为猪流感间接ELISA的抗原,初步建立H1亚型猪流感的间接ELISA检测方法,并对内蒙古、辽宁和黑龙江等地送检的93份猪血清进行了检测,阳性率为31.18%,为研制开发快速、准确、简便的H1亚型猪流感鉴别诊断试剂盒奠定基础.     

H1亚型猪流感病毒血凝素基因在昆虫细胞中的表达及其间接ELISA方法的初步建立

根据GenBank发表的H1亚型猪流感HA基因序列设计引物,扩增出HA基因片段.将其克隆到pFastBacGP67B杆状病毒载体上,筛选阳性重组转座载体pFastBacGP67B-H1,转化含有杆状病毒穿梭载体(bacmid)的DH10Bac感受态细胞,构建杆状病毒表达载体获得重组转座子(rBacmid-H1),在脂质体介导下转染sf9昆虫细胞,获得重组杆状病毒(rBV-H1),再感染细胞,收获目的蛋白.通过血凝试验、免疫印迹法、免疫组化分析表明该蛋白得到表达,且具有良好的生物学活性.利用表达的蛋白作为猪流感间接ELISA的抗原,初步建立H1亚型猪流感的间接ELISA检测方法,并对内蒙古、辽宁和黑龙江等地送检的93份猪血清进行了检测,阳性率为31.18%,为研制开发快速、准确、简便的H1亚型猪流感鉴别诊断试剂盒奠定基础.     

甲型H1N1流感病毒HA基因在昆虫细胞中的截短表达

目的:利用Bac-to-Bac Baculovirus Expression System表达重组HA蛋白,Western blot及IFA方法鉴定其表达。方法:采用PCR方法扩增A/California/04/2009(H1N1)HA基因,将其克隆到pFastBacHT A载体上,重组质粒pFastBacHT-HA经双酶切及测序鉴定正确后,转化阳性重组载体进入E.coli DH10Bac感受态细胞中,通过Bluo-gal蓝白斑筛选、PCR鉴定获得重组转座子rBacmid-HA。从重组转座子中提取rBacmid-HA质粒DNA转染sf 9昆虫细胞,制备重组杆状病毒。重组杆状病毒感染sf 9细胞表达重组蛋白,Western blot及IFA鉴定重组蛋白表达情况。结论:成功构建了甲型H1N1流感病毒HA基因的昆虫杆状病毒表达载体,该表达载体转染昆虫细胞后制备的重组杆状病毒病毒滴度较高,重组杆状病毒表达的重组蛋白经Western blot 及IFA 鉴定后具有良好的免疫反应原性。     

H9N2亚型禽流感病毒HA基因在昆虫细胞中的表达

为了获得具有良好免疫活性的H9N2亚型禽流感病毒HA蛋白,本研究利用Bac-to-Bac昆虫-杆状病毒表达系统对H9N2亚型禽流感病毒HA蛋白进行表达。运用PCR对H9N2亚型禽流感病毒HA基因进行扩增,将HA基因连接于转移载体pFastBacDual的BamHⅠ和HindⅢ两个酶切位点之间,构成pFastBacDual-HA重组载体;将pFastBacDual-HA转化至大肠杆菌DH10Bac感受态细胞,利用蓝白斑筛选法和PCR方法对阳性菌落筛选重组杆粒Bacmid-HA;重组杆粒Bacmid-HA对Sf9昆虫细胞进行了转染,获得重组杆状病毒rBV-HA;运用SDS-PAGE电泳和Western blotting分析rBV-HA感染的细胞和细胞上清。结果表明,重组HA蛋白大小约为65 kD;Western blotting分析显示,HA蛋白与免疫H9N2禽流感病毒后获得的阳性血清具有良好的特异性反应,为进一步研制针对HA蛋白的H9N2亚型AIV亚单位疫苗和研发H9亚型ELISA抗体检测试剂盒奠定了基础。     

禽呼肠孤病毒σC基因在杆状病毒表达系统中的表达及其活性鉴定

本研究利用Bac-To-Bac杆状病毒表达系统构建重组禽呼肠孤病毒(Avian reovirus,ARV)σC基因的杆状病毒,感染sf9细胞获得表达重组蛋白。首先,将ARVσC基因克隆至pFastBacHTA载体,构建重组供体载体pFσC,将其转化大肠杆菌DHl0Bac感受态细胞,使σC基因整合到Bacmid穿梭载体中,获得重组穿梭载体BacmidσC。通过脂质体介导将其转染到sf9昆虫细胞中,获得重组杆状病毒rBacσC。通过Western Blot、间接免疫荧光试验(IFA)进行检测,结果显示:σC蛋白在重组杆状病毒rBacσC感染的sf9昆虫细胞中获得正确表达,分子质量约为37kD,表达的σC蛋白具有良好的反应活性。     

虎源流感病毒HA 基因的系统发生分析及其在杆状病毒系统中的表达

通过对虎源流感病毒A/ Tiger/ Harbin/01/ 2003 (H5N1)的HA 基因进行克隆与序列测定,证明该基因全长为1 731 bp,读码框由1 707个碱基组成,编码568 个氨基酸。对HA 基因的进化分析表明,该基因与H5 亚型流感病毒的HA 基因同源性最高,其HA 裂解位点由6 个碱性氨基酸插入序列(RRRKKR)组成,符合高致病性禽流感病毒的分子特征。将HA 基因克隆入杆状病毒转座载体质粒pFastBacⅠ,构建重组质粒pFastBac-HA;再将该重组质粒转化DH10 Bac 感受态细菌,在体内进行重组,并经三重抗性与蓝白斑筛选,得到杆状病毒重组质粒Bacmid-HA;将Bacmid-HA 转染sf9 细胞,获得重组杆状病毒。经Western-blotting 检测,HA 蛋白在重组杆状病毒中获得表达。用感染重组病毒的sf9 细胞免疫小鼠,2 次免疫后2 周可诱导小鼠产生1∶ 8 ～1∶ 16 的血凝抑制抗体,表明虎源流感病毒的HA 基因在重组杆状病毒系统中得到了正确表达。     

通用型H5亚型禽流感病毒亚单位疫苗抗原表达和免疫效力研究

H5亚型高致病性禽流感病毒因其变异快、感染性和致病性强等特点严重威胁着家禽业和人类健康。为研制具有广谱保护性的H5亚型禽流感病毒通用型亚单位疫苗,本研究分析和对比各分支H5亚型禽流感病毒的HA蛋白基因,获得HA蛋白基因共有序列,采用杆状病毒表达系统构建和表达重组HA蛋白。经IFA、Western Blot、微量血凝试验等方法鉴定重组HA蛋白,结果显示重组HA蛋白在昆虫细胞中得到正确表达,血凝效价达13log2,且与禽流感Re6、Re7和Re8阳性血清均具有较好的交叉反应活性。免疫效力试验结果显示,重组HA蛋白疫苗组血清抗体能与H5亚型禽流感病毒Re6、Re7和Re8检测抗原反应,且能诱导机体产生较高水平IFN-γ和IL-4。该研究结果可为H5亚型禽流感通用型亚单位疫苗研发提供试验基础和科学依据。     

应用HA、NA、M1和M2蛋白制备H5N1高致病性禽流感病毒样颗粒

目的:应用重组杆状病毒表达系统制备由HA、NA、M1和M2蛋白组成的H5N1高致病性禽流感病毒样颗粒,为研究H5N1高致病性禽流感疫苗奠定基础。方法:构建能共表达A/chicken/Jilin/2003(H5N1)禽流感病毒血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)、A/PR/8/34(H1N1)流感病毒基质蛋白(M1)和离子通道蛋白(M2)的2个二元重组杆状病毒,共同感染HighFive细胞,同时表达HA、NA、M1和M2蛋白,使这4种蛋白在感染的细胞内自主组装成病毒样颗粒。经差速离心和蔗糖密度梯度超速离心收获病毒样颗粒,通过Western印迹鉴定病毒样颗粒的组成,透射电镜观察病毒样颗粒形态,血凝试验测定病毒样颗粒的活性。结果:HA、NA、M1、M2蛋白在昆虫细胞中共表达,并组装成病毒样颗粒;电镜观察到病毒样颗粒的形态与流感病毒一致,直径约80 nm;血凝试验显示该病毒样颗粒具有凝集鸡红细胞的活性。结论:应用该方法可以制备流感病毒样颗粒,为H5N1流感疫苗研究提供了可行方案。     

H5N1亚型禽流感病毒NS1基因在昆虫细胞中的表达

将H5N1亚型禽流感病毒（AIV）NS1基因插入到杆状病毒转移载体pFastBac1中,获得重组转移载体pFastBac1- NS1。将pFastBac1- NS1转化到DH10Bac感受态细胞中,筛选到重组转座子rBacmid-NS1。在脂质体转染试剂介导下将rBacmid-NS1转染对数生长期的Sf9昆虫细胞获得重组杆状病毒rBV-NS1。rBV-NS1感染Sf9细胞后,通过SDS-PAGE、Western blot和ELISA分析表明：获得了分子量为26ku的特异性NS1蛋白;并且该蛋白可与H5N1 AIV攻毒鸭的血清发生特异性免疫反应,而不能与H5N1AIV灭活疫苗免疫鸭的血清发生反应。试验结果表明：NS1在Sf9昆虫细胞中获得了高效表达,具有与天然蛋白相似的免疫活性,并可以作为区分免疫及自然感染个体的鉴别诊断抗原。本实验为建立禽流感病毒自然感染家禽与禽流感灭活苗免疫家禽的鉴别诊断方法奠定基础。     

H5N1型禽流感病毒广谱中和单克隆抗体的筛选及其中和机制初步研究

利用杆状病毒-昆虫细胞表达H5N1型禽流感病毒的血凝素蛋白(HA),纯化后的重组蛋白HA免疫小鼠并制备杂交瘤单克隆抗体,用H5N1型禽流感病毒的全病毒进行筛选,成功地获得了抗H5N1型禽流感病毒血凝素蛋白HA的单抗.MDCK细胞微量中和试验表明,单抗8G10D7可对clade2和clade9的H5N1型禽流感病毒起中和作用.Western-blot及血凝抑制实验进一步证明了该单抗的结合位点位于HA蛋白的HA1亚基上.鸡胚感染病毒预防试验结果表明,8G10D7对禽来源的和人来源的H5N1型禽流感病毒均可达到100%的保护率;在治疗试验组中,8G10D7对禽来源的病毒感染具有较高的保护率,可达100%,对人来源的H5N1型禽流感病毒最高也可达87.5%的保护率.该抗体的获得不仅为H5N1型高致病性禽流感病毒的预防和治疗带来了希望,同时其中和位点的发现也为以后亚单位疫苗的研制提供新的思路.     

利用反向遗传学技术构建H5亚型禽流感高产疫苗株

采用RT-PCR技术分别扩增了鹅源高产禽流感病毒的6条内部基因片段,近期分离的H5N1亚型禽流感病毒的血凝素基因以及N3亚型参考毒株的神经氨酸酶基因,分别构建了8个基因的转录与表达载体,利用反向遗传学技术拯救出了全部基因都源于禽源的重组流感病毒疫苗株rH5N3。通过对血凝素蛋白HA1和HA2连接肽处的5个碱性氨基酸(R-R-R-K-K)基因缺失与修饰,从而消除了病毒基因的毒力相关序列,拯救的rH5N3疫苗株对鸡和鸡胚均无致病性,病毒在鸡胚尿囊液和细胞培养上清的HA效价得到极大提高,分别为12048和1512。制备的禽流感疫苗免疫动物后4~5周即可诱导产生高效价的HI抗体,鸡免疫后18周依然保持高水平的HI抗体。重组疫苗不论是对于国内早期分离的禽流感病毒A/Goose/Guangdong/1/96还是近期分离的A/Goose/HLJ/QFY/04都能够产生完全的免疫保护作用,免疫鸡攻毒后不发病、不排毒、不死亡。带有N3鉴别诊断标记禽流感疫苗株的研制为H5N1高致病性禽流感的防治提供了新的技术保障。     

Generation of High-yield Vaccine Strain Wholly Derived from Avian Influenza Viruses by Reverse Genetics

Highly pathogenic avian influenza A (HPAI) viruses of the H5N1 subtypes caused enormous economical loss to poultry farms in China and Southeastern Asian countries. The vaccination program is a reliable strategy in controlling the prevalence of these disastrous diseases. The six internal genes of the high-yield influenza virus A/Goose/Dalian/3/01 (H9N2), the haemagglutinin (HA) gene of A/Goose/HLJ/QFY/04 (H5N1) strain, and the neuraminidase gene from A/Duck/Germany/1215/73 (H2N3) reference strain were amplified by RT-PCR technique. The HA gene was modified by the deletion of four basic amino acids of the connecting peptide between HA1 and HA2. Eight gene expressing plasmids were constructed, and the recombinant virus rH5N3 were generated by cell transfection. The infection of chicken embryos and the challenge tests involving chickens demonstrated that the recombinant H5N3 (rH5N3) influenza virus is avirulent. The allantoic fluids of rH5N3-infected eggs contain high-titer influenza viruses with haemagglutination unit of 1:2 048, which are eight times those of the parental H5N1 virus. The rH5N3 oil-emulsified vaccine could induce haemagglutination inhibition (HI) antibodies in chickens in 2 weeks post-vaccination, and the maximum geometric mean HI-titers were observed 4–5 weeks post-vaccination and were kept under observation for 18 weeks. The rH5N3-vaccinated chickens were fully protected against morbidity and mortality of the lethal challenge of the H5N1 HPAI viruses, A/Goose/Guangdong/1/96 and A/Goose/HLJ/QFY/04, which had 8 years expansion and differences among multiple amino acids in HA protein. The N3 neuraminidase protein marker makes it possible to distinguish between H5N1-infected and H5N3-vaccinated animals.     

重组鸡γ_干扰素在昆虫细胞中的高效表达

将鸡γ-干扰素(ChIFN-γ)基因克隆到载体pFASTBAC1中,构建转移载体pFASTBAC1-ChIFN-γ,然后转化DH10Bac感受态大肠杆菌,通过位点特异性转座,将ChIFN-γ基因整合到Bacmid穿梭载体中,构建表达质粒Bacmid-ChIFN-γ;通过脂质体将表达质粒转染Sf9昆虫细胞,用间接免疫荧光试验鉴定重组鸡γ-干扰素(rChIFN-γ)的表达;通过水泡性口炎病毒感染鸡胚成纤维细胞(CEF)的细胞病变抑制试验,检测rChIFN-γ的活性。研究结果表明,感染重组杆状病毒的Sf9细胞能高效表达rChIFN-γ,且当每个细胞的感染量为1个病毒时,细胞在感染96h后,rChIFN-γ基因表达产物的活性最高,达到106~107.2U/mL。以rChIFN-γ进行对新城疫病毒(NDV)F48E8株、禽流感H5N1病毒(AIV-H5)和马立克氏病病毒(MDV)GA株的抗病毒活性试验,发现rChIFN-γ对AIV-H5和MDV GA株病毒有明显的抑制其致细胞病变作用,但对NDVF48E8株病毒在体外不能抑制其致细胞病变作用,仅能在病毒滴度上表现抑制效果。     

甲型H5N1流感病毒M2与HA双基因载体疫苗在小鼠体内的免疫学评价

高致病性H5N1亚型禽流感病毒 (AIV) 严重威胁到人类健康,因此研制高效、安全的禽流感疫苗具有重要意义。以我国分离的首株人H5N1亚型禽流感病毒 (A/Anhui/1/2005) 作为研究对象,PCR扩增基质蛋白2 (M2) 和血凝素 (HA) 基因全长开放阅读框片段,构建共表达H5N1亚型AIV膜蛋白基因 M2和HA的重组质粒pStar-M2/HA。此外,还通过同源重组以293细胞包装出表达M2基因的重组腺病毒Ad-M2以及表达HA基因的重组腺病毒Ad-HA。用间接免疫荧光 (IFA) 方法检测到了各载体上插入基因的表达。按初免-加强程序分别用重组质粒pStar-M2/HA和重组腺病毒Ad-HA+Ad-M2免疫BALB/c小鼠,共免疫4次,每次间隔14 d。第1、3次用DNA疫苗,第2、4次用重组腺病毒载体疫苗,每次免疫前及末次免疫后14 d采集血清用于检测体液免疫应答,末次免疫后14 d采集脾淋巴细胞用于检测细胞免疫应答。血凝抑制 (HI) 实验检测到免疫后小鼠血清中的HI活性。ELISA实验检测到免疫后小鼠血清中抗H5N1亚型流感病毒表面蛋白的IgG抗体。ELISPOT实验检测到免疫后小鼠针对M2蛋白和HA蛋白的特异性细胞免疫应答。流感病毒M2与HA双基因共免疫的研究,为研究开发新型重组流感疫苗奠定了基础。     

Integrity of a recombinant hemagglutinin protein of an avian influenza virus

An open reading frame representing cDNA from a hemagglutinin (HA) encoding gene of a low pathogenic avian influenza virus (AIV) subtype H10N7 was cloned in the pNMT1-TOPO vector under the control of thiamine response promoter. This construct was designated as pNMT1-HA. The pNMT1-HA construct was transformed into Schizosaccharomyces pombe for expression of HA antigen. The correct expression of recombinant HA protein was confirmed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and Western blot. The level of expression of recombinant HA protein was approximately 0.2% of total soluble protein. Purified yeast-derived recombinant HA protein showed hemagglutination activity. The 2-D and 3-D scanning images of recombinant HA protein were observed with an atomic force microscope (AFM). The structural integrity of the HA protein under AFM and hemagglutination activity provided support that the recombinant HA protein may be suitable for development of AIV subunit vaccine for mass administration to poultry.     

共表达甲型流感病毒M1和HA抗原的重组杆状病毒的构建

为构建同时表达流感病毒M1和HA抗原的重组杆状病毒,采用PCR扩增流感病毒A/PR/8/34株的M1基因和去除信号肽的HA基因,将两基因克隆到杆状病毒转座载体pFastBac Dual的两个启动子下游的多克隆位点,筛选出阳性重组转座载体pFastBac Dual-M1-HA。将其转化含有杆状病毒穿梭载体(Bacmid)的DH10Bac感受态细胞,通过抗生素、蓝白斑筛选和PCR鉴定获得重组杆状病毒穿梭载体rBacmid-M1-HA,在脂质体介导下转染Sf9昆虫细胞,获得重组杆状病毒rBac-M1-HA。提取重组病毒基因组,通过PCR鉴定外源基因插入成功。间接免疫荧光和Western-blot检测表明,该重组杆状病毒在Sf9昆虫细胞中成功地表达了M1和HA。应用杆状病毒/昆虫细胞系统成功共表达流感病毒M1和HA抗原,为研究流感病毒VLP的形成机制和开发新型流感疫苗奠定了基础。     

重组细胞高产型H3N2猪流感病毒株的拯救

为拯救出一株能够在动物传代细胞中高水平复制的H3N2亚型猪流感疫苗株,利用反向遗传操作技术,将A/Goose/Dalian/3/01(H9N2)毒株的PB1、PA、NP、M、NS基因和A/PR/8/34毒株的PB2基因作为内部基因与猪流感病毒A/Swine/Henan/S4/01(H3N2)毒株的HA、NA基因进行重组,成功拯救出了具有高度细胞适应性毒株rH3N2株,该毒株接毒MDCK细胞60h后,血凝价可以达到1∶512,表明该毒株具有高度适应细胞繁殖特性,为H3N2亚型猪流感病毒细胞培养型疫苗的研制奠定了基础。     

Selection of an antiviral RNA aptamer against hemagglutinin of the subtype H5 avian influenza virus

Avian influenza is an acute viral respiratory disease caused by RNA viruses of the family Orthomyxoviridae. The influenza A virus subtype H5 can cause severe illness and results in almost 100% mortality rate among livestock. Hemagglutinin (HA) present in the virus envelope plays an essential role in the initiation of viral infection. In this study, we investigated the efficacy of using HA as a target for antiviral therapy through nucleic acid aptamers. After purification of the receptor binding domain (HA1) of HA protein, activity of recombinant HA1 was confirmed by using hemagglutination assay. We selected RNA aptamer candidates after 15 rounds of iterative Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment (SELEX) targeting the biologically active HA protein. The selected RNA aptamer HAS15-5, which specifically binds to HA1, exhibited significant antiviral efficacy according to the results of a hemagglutination inhibition assay using egg allantoic fluids harboring the virus. Thus, the RNA aptamer HAS15-5, which acts by blocking and inhibiting the receptor-binding domain of viral HA, can be developed as a novel antiviral agent against type H5 avian influenza virus.     

共表达H5N1流感病毒M1和HA基因的DNA疫苗与腺病毒载体疫苗的小鼠免疫评价

为评价在小鼠体内表达流感病毒M1和HA基因诱导的免疫反应,制备共表达H5N1亚型禽流感病毒 (A/Anhui/1/2005) 全长基质蛋白1 (M1) 基因和血凝素 (HA) 基因的重组DNA疫苗pStar-M1/HA和重组腺病毒载体疫苗Ad-M1/HA,将其按初免-加强程序免疫BALB/c小鼠,共免疫4次,每次间隔14 d。第1、3次用DNA疫苗,第2、4次用重组腺病毒载体疫苗,每次免疫前及末次免疫后14 d采集小鼠血清用于检测体液免疫应答,末次免疫后14 d采集小鼠脾淋巴细胞用于检测细胞免疫应答。血凝