草鱼呼肠孤病毒的三维重构与衣壳蛋白特性

草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus, GCRV)为呼肠孤病毒科水生呼肠孤病毒属一新成员. 最新的基因组序列分析发现, GCRV与哺乳动物呼肠孤病毒(mammalian reovirus, MRV)具有高度的同源性. 为了解GCRV致病机理, 进行了分辨率达到17 Å的三维重构与衣壳蛋白特性研究. 结果表明: GCRV颗粒呈多层排列, 包括RNA核心与内壳层、中间层及外壳层. 由200个按T = 13对称排列的三聚体组成外衣壳, 其典型特征是在5次轴上出现三聚体缺失凹陷区, 暴露出中间层三聚体亚单位. 内壳层由120个单体组成, 按T = 1排列, 结构特点与呼肠孤病毒科成员内衣壳特征相一致. 衣壳蛋白电泳显示, GCRV颗粒含有7种蛋白(VP1-VP7)组分, 与MRV衣壳蛋白特性相近, 两者在衣壳结构组成上的相似性与基因组序列的高度同源性相吻合. 此结果对进一步研究GCRV与宿主细胞相互作用机理具有指导意义.     

利用噬菌体展示技术淘选草鱼呼肠孤病毒的单链抗体

草鱼呼肠孤病毒（GCRV）是引起我国大面积草鱼幼鱼出血病暴发的主要病原,其外衣壳蛋白VP5和VP7在病毒入侵宿主细胞过程中起着至关重要的作用。研究以原核表达的VP7、全长VP5、VP5的N端片段及C端片段为靶蛋白,利用已构建的噬菌体展示单链抗体文库进行淘选。经过3轮淘选后,共获得7个针对VP7、VP5、VP5N和VP5C的单链抗体。经过验证,识别原核表达的VP7的两个单链抗体能够成功识别天然GCRV病毒。此结果对于进一步研究GCRV与宿主细胞的相互作用机理奠定了基础。       

草鱼呼肠孤病毒VP7蛋白单克隆抗体的制备与应用

草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus, GCRV)是导致该病的主要病原, 研究将Ⅰ型草鱼呼肠孤病毒GCRV-873株的外衣壳蛋白VP7基因进行原核表达, 获得高度纯化VP7重组蛋白, 通过免疫BALB/c小鼠, 首次制备筛选得到高效价单克隆抗体。结果显示, GCRV-I vp7基因可在原核表达系统中高效表达, 主要以包涵体形式存在, 大小约为40 kD。免疫小鼠后筛选到了5株IgG类型阳性杂交瘤细胞株, 其中3株亚型为IgG1, 2株亚型为IgG2a。Western Blot实验和直接免疫荧光实验显示, 该抗体可特异识别GCRV-873, 并且ELISA检测原核重组蛋白的效价高达204800, 亲和常数为4.04×109。研究制备的VP7蛋白单克隆抗体, 为GCRV-I病毒诊断技术开发及病毒感染机制的深入研究提供实验基础。     

草鱼细胞系CIK酵母双杂交cDNA文库的构建及初步应用

旨在探索草鱼呼肠孤病毒与宿主细胞蛋白质间的相互作用,运用SMART技术构建了草鱼肾组织细胞系CIK(Ctenopharyngodon idellus kidney)的酵母双杂交cDNA文库。提取CIK细胞总RNA后,分离纯化mRNA,然后以mRNA为模板,反转录合成cDNA第一链,再在DNA聚合酶作用下,通过长距离PCR,扩增双链cDNA。利用SMART技术,通过同源重组的方法,在酵母株Y187中构建了草鱼CIK细胞全长cDNA文库。经检测,未扩增文库的转化率为1.6×105,文库容量为2.4×106,插入的双链cDNA片段的长度为250-2 000 bp,文库滴度为7×107 CFU/mL,重组率为98%,此文库具有良好的cDNA片段多态性和完整性。利用构建的CIK酵母双杂交文库,以草鱼呼肠孤病毒的VP7和VP5蛋白作为诱饵进行筛选试验,得到VP7相互作用蛋白的阳性菌落,未得到VP5相互作用蛋白的阳性菌落。草鱼CIK细胞酵母双杂交cDNA文库的构建为研究草鱼呼肠孤病毒与宿主细胞间的互作机制提供了重要研究工具。     

草鱼呼肠孤病毒衣壳蛋白VP7真核重组质粒的构建及免疫效果评价

为研究开发草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus, GCRV)基因疫苗, 以编码其主要衣壳蛋白VP7的序列为靶基因, 克隆构建了真核表达重组质粒 pEGFP-N1-VP7。用脂质体法将其转染真核细胞COS-1和CIK进行瞬时表达, 荧光显微镜观察及特异性RT-PCR检测结果表明, 成功转染并得到了高效表达。大量扩增重组菌, 提取并制备重组质粒pEGFP-N1-VP7, 肌肉注射免疫(205) g的健康草鱼, 重组质粒按0.5和5 g分为2组, 同时设5 g空载体组及对照组。免疫草鱼22d后, 检测草鱼肠、外周血、肾脏、脾脏的呼吸暴发活性及淋巴细胞的增殖反应; 免疫草鱼21d、28d、35d、42d、56d、70d、84d和98d后, 分别尾静脉采血并分离血清, 用双抗体夹心ELISA方法进行抗体水平的测定。结果表明, 构建的含VP7蛋白的核酸疫苗既可诱导草鱼的细胞免疫, 又可诱导特异性体液免疫, 具有明显的免疫应答作用。按照每尾0.5 g重组质粒的剂量免疫草鱼后35d进行攻毒, 免疫保护率达到67%, 此研究为GCRV基因疫苗的研制提供了实验资料。       

利用噬菌体展示技术筛选草鱼呼肠孤病毒VP39蛋白相互作用多肽

VP39是草鱼呼肠孤Ⅲ型病毒(GCRV GenotypeⅢ, GCRV-Ⅲ)S9基因编码的蛋白,为研究VP39蛋白在GCRV-Ⅲ感染草鱼细胞过程中行使的生物学功能,将克隆VP39基因序列并构建原核表达载体pET32a-VP39,通过原核表达得到VP39-HIS融合蛋白;利用VP39蛋白溶液免疫小鼠,制备鼠抗VP39多克隆抗体,通过Western Blot对抗体进行评估;利用制备的多克隆抗体探究GCRV-Ⅲ感染细胞过程中VP39蛋白表达动力学;利用噬菌体展示技术筛选与VP39蛋白特异性结合的多肽序列并进行分析。SDS-PAGE电泳结果显示, VP39-HIS融合蛋白可良好溶于PBS中,蛋白大小约为39 kD; Western Blot检测表明实验所制备的VP39多克隆抗体在1:10000稀释比例下,既能识别原核表达的VP39-HIS融合蛋白,也能识别GCRV-Ⅲ感染CIK细胞后表达的VP39蛋白,具有良好的效价与特异性;在病毒侵染过程中, VP39前期表达量较少,在中后期大量表达;噬菌体展示技术筛选出两条多肽与VP39蛋白有高度亲和性,经过在NCBI上比对后发现草鱼基因组中有7个基因与筛...     

抗草鱼出血病病毒转基因稀有鮈鲫的初步研究

研究采用草鱼H1基因启动子,以草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)外衣壳蛋白VP7基因为靶基因,以增强型绿色荧光蛋白(eGFP)为报告基因,构建了3个小发卡RNA(shRNA)表达载体pH1siGCRV(x)-CMVeGFP。CIK细胞感染实验表明,pH1siGCRV2-CMVeGFP具有较高的病毒抑制作用。通过显微注射将pH1siGCRV2-CMVeGFP导入稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)受精卵,获得转基因稀有鮈鲫P0代群体。转基因稀有鮈鲫攻毒实验显示,转基因稀有鮈鲫死亡率为30%,抗草鱼出血病能力显著提高。进一步的实时荧光定量PCR检测证实,转基因稀有鮈鲫脾脏、后肠和肝脏中GCRV的含量显著低于对照鱼,并随着时间的延续逐渐减少,转基因稀有鮈鲫体内GCRV的复制受到有效抑制。研究为抗草鱼出血病转基因鱼育种奠定重要基础。       

草鱼呼肠孤病毒HZ08株S4基因序列分析

草鱼呼肠孤病毒HZ08株是本实验室从患出血病草鱼体内分离到的一个新毒株,已完成部分基因序列的分析,其氨基酸序列的同源性和873株相比,仅为20%~30%之间.因序列差异较大,无法通过设计特异性引物来扩增和分析其基因序列,采用单引物扩增技术,对HZ08株S4基因进行序列分析表明:S4全长为2263 bp,最大的ORF编码717个氨基酸,推导出其表达的蛋白约为79 kDa.正如其他基因节段,基因末端也含有保守碱基序列5′(GUAAUUU…UUCAUC),3′.S4基因推导的氨基酸序列与同宿主的其他呼肠孤病毒的非结构蛋白NS1同源性最大,其次是和哺乳动物正呼肠孤病毒的非结构蛋白mu-NS以及禽呼肠孤病毒非结构蛋白NS1同源性较大,表明S4可能表达细胞骨架相关蛋白.基于S4推导出的氨基酸序列构建的系统进化树HZ08株单独作为一个分支,与同宿主的其他呼肠孤病毒亲缘关系比较近,而与其他呼肠孤病毒则相对较远.这提示HZ08株可能是多个毒株的遗传信息经长期的遗传进化而得,综合其它已知序列信息,推测HZ08株可能为呼肠孤病毒的一个新成员.     

草鱼呼肠孤病毒RNA聚合酶基因的表达与产物纯化

草鱼呼肠孤病毒是引起草鱼出血病的主要病原,隶属于呼肠孤病毒科水生呼肠孤病毒属。序列分析表明,GCRVS2片段长为3877核苷酸,编码一个分子量为138kDa的蛋白VP2,具有RNA聚合酶性质。为进一步了解该病毒RNA聚合酶特性,本研究在对GCRV RNA聚合酶基因(GCRV—RdRp)保守区(约1．5kb)重组质粒pR／RRp高效表达的基础上,分别构建了编码GCRV RNA聚合酶保守区N端与C端部分基因的pR／RRpN及pR／RRpC重组表达载体,并在原核细胞中获得成功表达。筛选的重组表达菌株经IPTG诱导培养,得到分子量分别为98kDa、103kDa的目的表达融合蛋白。Western blot分析表明,该表达产物与兔抗GCRV—VP2血清呈阳性反应。通过ProBond柱亲和层析,纯化了融合有6个组氨酸的重组表达产物,并获得约90％纯的目的蛋白。上述结果为GCRV RNA聚合酶特性分析提供了依据。     

草鱼呼肠孤病毒RNA聚合酶基因的表达与产物纯化

草鱼呼肠孤病毒是引起草鱼出血病的主要病原,隶属于呼肠孤病毒科水生呼肠孤病毒属.序列分析表明,GCRV S2 片段长为3 877核苷酸,编码一个分子量为138kDa 的蛋白VP2,具有RNA聚合酶性质.为进一步了解该病毒 RNA聚合酶特性,本研究在对GCRV RNA聚合酶基因(GCRV-RdRp)保守区(约1.5kb)重组质粒pR/RRp高效表达的基础上,分别构建了编码GCRV RNA聚合酶保守区N端与C端部分基因的 pR/RRpN及pR/RRpC重组表达载体,并在原核细胞中获得成功表达.筛选的重组表达菌株经IPTG诱导培养,得到分子量分别为98kDa、103kDa的目的表达融合蛋白.Western blot分析表明,该表达产物与兔抗GCRV-VP2血清呈阳性反应.通过ProBond柱亲和层析,纯化了融合有6个组氨酸的重组表达产物,并获得约90%纯的目的蛋白.上述结果为GCRV RNA聚合酶特性分析提供了依据.     

草鱼呼肠孤病毒RNA聚合酶基因功能区在原核细胞中的表达

草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus)为我国分离、鉴定的第一株水生动物病毒.1983年,我国首次报道引起爆发性草鱼出血病的病原为草鱼出血病病毒[1,2],其后相继进行了系统的病毒形态学、生物学、生物化学及分子生物学特性等研究[3-8].自1979年Meyers T R等报道从水生动物中分离出第一株呼肠孤样病毒,迄今国际上已分离鉴定40余种水生呼肠孤病毒(aquareovirus).在这些分离株中,大多数毒株不能引起寄主的病理反应或仅表现出较弱的致病性.然而研究认为,GCRV为水生呼肠孤病毒中致病力最强的毒株[9].可见,以GCRV为模型,研究水生呼肠孤病毒的复制与致病机理具有一定的理论及实际意义.我们在对GCRV反应核心及体外转录研究中,已证实GCRV RNA聚合酶在病毒粒子中的存在及其位置[5];GCRV序列测定及定位结果显示,GCRV-VP2多肽为该病毒RNA聚合酶(RNA dependent RNA polymerase RdRp)[6,7].为了探讨草鱼呼肠孤病毒的侵染与宿主的相关性及复制机制,我们首次进行了该病毒RNA聚合酶基因(GCRV-RdRp)功能区序列在原核细胞中的表达研究,并得到高效表达融合蛋白.这一结果将为该酶的活性及特性分析提供实验依据.下面报道本研究结果.     

两株水生呼肠孤病毒部分特性的比较

水生呼肠孤病毒为感染水生动物的一类病原体,隶属于呼肠孤病毒科新建水生呼肠孤病毒属.草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)是引起中国南方淡水养殖草鱼暴发性出血病病原,鮁鱼呼肠孤病毒(Threadfin reovirus,TFV)是引起海水养殖鮁鱼病毒病病原.本研究将GCRV与新加坡TFV分离株进行了部分特性比较研究.结果表明,GCRV与TFV均能感染CIK细胞,但对其它鱼类细胞系的敏感性有所差异.此外,凝胶电泳与逆转录聚合酶链式扩增显示,GCRV与TFV核酸属不同的基因型.在多肽特性上,证实了GCRV的5条主要结构多肽具有与FTV及水生呼肠孤病毒相似的特性.Western blot 检测显示,草鱼呼肠孤病毒与TFV结构蛋白拥有部分相同的抗原决定簇.     

草鱼出血病病毒的血清学鉴定

草鱼出血病病毒(GcHV)具有弱的凝集人“O”型红血球的能力。其抗体与呼肠孤病毒、轮状病毒不发生免疫反应,说明此病毒与上述病毒无共同的抗原关系。     

草鱼呼肠孤病毒在CIK细胞中复制及形态发生的研究

以草鱼呼肠孤病毒(GCRV)感染的草鱼肾细胞系(CIK)为模型,进行了草鱼呼肠孤病毒在细胞内的形态发生的研究.当病毒以感染复数为5～10PFU/CELL感染CIK细胞时,在病毒感染细胞4h以内的切片中,可观察到脱去部分外层衣壳的不完整病毒颗粒.感染细胞8h,可观察到浆胞内病毒发生基质,其内含有大量的直径约50nm的亚病毒颗粒,无外层蛋白结构.感染12～16h后,这些亚病毒颗粒装配上外层蛋白结构,形成直径为72nm左右的成熟的病毒粒子.病毒感染细胞8h后,开始出现典型的病毒包含体,16～20h小时病毒包含体裂解,继而释放出有感染性的子代病毒颗粒.该结果有助于对GCRV致病机理的了解.     

6His-VP3融合蛋白的表达、纯化及其捕获细胞中相关蛋白的初步探讨

目的 研究人肝癌细胞HepG2与人胎肝细胞L-02中与VP3蛋白相互作用的蛋白组分,以探讨VP3特异性诱导肿瘤细胞凋亡的机制。方法 采用PCR方法克隆vp3的DNA片段,将其插入质粒pET-28a（＋）构建含6个组氨酸标签6His-VP3融合蛋白的原核表达载体。利用亲和层析技术制备纯化的6His-VP3融合蛋白作为诱饵,分别从肿瘤细胞HepG2及正常细胞L-02的总蛋白中,通过pull-down技术捕获与VP3相互作用的特异性蛋白质组分。结果获得了高纯度的6His-VP3融合蛋白;以其作为诱饵从HepG2细胞和L-02细胞中捕获到的与VP3作用的相关蛋白质组分存在差异。结论 肿瘤细胞HepG2及正常细胞L-02中,与VP3作用蛋白的差异与其在不同细胞中的生物学行为相对应。     

草鱼呼肠孤病毒NS31蛋白在昆虫细胞中表达及互作多肽筛选

草鱼呼肠孤病毒(Grasscarpreovirus,GCRV)是引发病毒性草鱼出血病的主要病原.前期研究证实GCRV-S7基因片段编码NS31蛋白是GCRV的非结构蛋白,在病毒感染的中后期表达.为深入开展NS31的具体生物学功能,本研究从GCRV-JX01株病毒基因组中扩增NS31,克隆至pFastBacHTA载体;利用杆状病毒Bac-to-Bac系统成功表达携带his标签的重组蛋白his-NS31;Western-Blot和IFA实验表明重组杆状病毒能够感染昆虫细胞(Sf9)表达NS31,进一步通过his-Ni2+柱纯化NS31,SDS-PAGE鉴定蛋白约为30KD.运用噬菌体展示技术筛选噬菌体12肽库,研究NS31特异性结合多肽.挑取30个克隆进行DNA序列测定,结果表明NS31主要和2种多肽分子相互作用.进一步结合生物信息学分析表明上述多肽与草鱼基因组中6个基因具有同源性,提示其可能是NS31互作蛋白.本研究为深入探索NS31在病毒感染过程中的生物学功能奠定了重要基础.     

草鱼鳃介导草鱼呼肠孤病毒免疫应答

采用草鱼呼肠孤病毒腹腔注射草鱼, 通过定量RT-PCR检测了12个抗病毒免疫相关基因在鳃中不同时间点的表达模式, 以了解鳃对内源性病毒的免疫应答。模式识别受体基因CiTLR3、CiTLR7、CiTLR22、CiRIG-I、CiMDA5、CiLGP2、CiNOD1和CiNOD2, 以及干扰素基因CiIFN-I的表达在注射病毒后12h、24h、48h及72h基本都上调。IgM基因的表达仅在72h上调。接头分子CiMyD88和CiIPS-1基因的表达在早期下调（6h）, 然后逐渐上升。为了证实病毒感染的可靠性, 通过RT-PCR检测了病毒VP4基因。结果表明草鱼鳃在抗病毒免疫方面发挥着重要作用。       

草鱼鳃介导草鱼呼肠孤病毒免疫应答（英文）

采用草鱼呼肠孤病毒腹腔注射草鱼,通过定量RT-PCR检测了12个抗病毒免疫相关基因在鳃中不同时间点的表达模式,以了解鳃对内源性病毒的免疫应答。模式识别受体基因CiTLR3、CiTLR7、CiTLR22、CiRIG-I、CiMDA5、CiLGP2、CiNOD1和CiNOD2,以及干扰素基因CiIFN-I的表达在注射病毒后12h、24h、48h及72h基本都上调。IgM基因的表达仅在72h上调。接头分子CiMyD88和CiIPS-1基因的表达在早期下调(6h),然后逐渐上升。为了证实病毒感染的可靠性,通过RT-PCR检测了病毒VP4基因。结果表明草鱼鳃在抗病毒免疫方面发挥着重要作用。     

草鱼出血病混合感染的嗜水气单胞菌的分离、鉴定与理化特性

从患出血病草鱼的肝脏病灶中分离筛选出2株致病菌。取病鱼样品组织过滤液接种CIK细胞、培养, 电镜下观察到细胞质中含有草鱼呼肠孤病毒样颗粒和包涵体, 病毒颗粒大小65 nm~ 70 nm, 包涵体0.46 μm~1.81 μm。人工回归感染实验显示分离的菌株及细胞毒悬液均能使草鱼致病死亡。对分离菌株进行细胞形态学、理化特性分析及药敏试验, 初步判定所分离的2株菌均为嗜水气单胞菌。进一步对菌株进行DNA分子鉴定, 结果显示2株菌的16S rRNA基因、促旋酶亚单位蛋白(gryB)基因均与GenBank上的嗜水     

草鱼感染GCRV后血液中淋巴细胞变化及BCL10表达分析

为了研究草鱼BCL10基因在草鱼出血病中的应答机制, 文章克隆了BCL10基因, 并利用生物信息学、荧光定量和血涂片等技术对其进行了分析。生物信息学结果显示, BCL10基因开放阅读框为738 bp, 编码245个氨基酸。实时荧光定量PCR结果显示, 感染病毒后草鱼体内BCL10表达量持续上调, 在肝胰腺和中肾中第4天达到峰值, 第7天表达量开始下调。血涂片显微镜观察发现了血液中淋巴细胞在感染病毒后第1到第4天下降, 第7天时上升。肾脏的组织病理学观察也发现中肾中肾小管上皮细胞第1到第7天逐渐空泡化, 脱落坏死。以上结果表明, BCL10基因参与了草鱼应对草鱼呼肠孤病毒(GCRV)入侵的免疫应答。