猪口蹄疫病毒受体通用亚基αv的基因克隆及序列分析

病毒受体是病毒宿主范围和组织嗜性的决定因素。研究发现,至少有四种整联蛋白αvβ1、αvβ3、αvβ6、αvβ8是口蹄疫病毒(FMDV)的受体,其中αv是4种受体的通用亚基。首次从口蹄疫病毒实验感染猪的肺组织中克隆到了通用亚基αv基因并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行了比较分析。猪αv亚基基因的编码区含有3141个核苷酸,编码1046个氨基酸,其N-端30个氨基酸为信号肽,其后的胞外域、跨膜区、胞浆域分别由955、29、32个氨基酸组成;胞外域含有11个潜在的糖基化位点(NXT/NXS)、2个Ca²⁺结合位点(DX［D/N］XDGXXD)、18个半胱氨酸残基。猪αv基因与牛、人、猕猴、家鼠、鸡、犬的αv基因的核苷酸序列同源性分别为93.3%、91.5%、91.4%、85.6%、73.2%、89.9%,推导的氨基酸序列同源性分别为96.3%、94.6%、94.1%、90.8%、81.6%、93.8%,猪与牛αv亚基同源性最高,表明受体αv亚基可能与口蹄疫病毒的宿主范围有关。     

猪口蹄疫病毒受体通用亚基αv的基因克隆及序列分析

病毒受体是病毒宿主范围和组织嗜性的决定因素。研究发现,至少有四种整联蛋白αvβ1、αvβ3、αvβ6、αvβ8是口蹄疫病毒(FMDV)的受体,其中αv是4种受体的通用亚基。首次从口蹄疫病毒实验感染猪的肺组织中克隆到了通用亚基αv基因并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行了比较分析。猪αv亚基基因的编码区含有3141个核苷酸,编码1046个氨基酸,其N-端30个氨基酸为信号肽,其后的胞外域、跨膜区、胞浆域分别由955、29、32个氨基酸组成;胞外域含有11个潜在的糖基化位点(NXT/NXS)、2个Ca2 结合位点(DX[D/N]XDGXXD)、18个半胱氨酸残基。猪αv基因与牛、人、猕猴、家鼠、鸡、犬的αv基因的核苷酸序列同源性分别为93.3%、91.5%、91.4%、85.6%、73.2%、89.9%,推导的氨基酸序列同源性分别为96.3%、94.6%、94.1%、90.8%、81.6%、93.8%,猪与牛αv亚基同源性最高,表明受体αv亚基可能与口蹄疫病毒的宿主范围有关。     

口蹄疫病毒受体猪源β6亚基基因的克隆和分子特征

从FMDV试验感染康复猪的舌皮和肺组织中克隆到了整联蛋白β6亚基的基因并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列以及蛋白结构进行了分析,该基因已登录到GenBank中,登录号为EF432729。猪整联蛋白β6亚基基因的编码区含有2367个核苷酸,编码788个氨基酸残基,含有9个潜在的糖基化位点,3个氨基葡聚糖结合位点,一个依赖于cGMP的蛋白激酶磷酸化位点,10个蛋白激酶C磷酸化位点,2个表皮生长因子相似结构域和2个半胱氨酸丰富区。其信号肽由26个氨基酸组成,胞外域由681个氨基酸组成,跨膜区由29个氨基酸组成,胞浆域由52个氨基酸组成。从起始密码子开始,共有11个核苷酸发生了变化,其中2079位和2256位核苷酸的突变是同义突变,其余9位核苷酸的变化为错义突变。猪β6基因与猕猴、小鼠、挪威大鼠、犬、豚鼠、人、牛和羊的β6基因的核苷酸序列一致性分别为79.5%、84.9%、85.4%、85.2%、88.7%、90.1%、91.9%和91.9%,推导的氨基酸序列一致性分别为93.5%、88.2%、88.5%、88.3%、91.0%、92.8%、93.3%和93.4%。为进一步深入研究FMDV嗜性、与宿主细胞的相互作用、病毒的侵入机制等问题奠定了基础。     

H1N1亚型猪流感病毒广东分离株全基因克隆及其遗传演化分析

为了研究H1N1亚型SIV遗传演化与变异的特性,采用RT-PCR技术分别扩增A/Swine/Guangdong/LM/2004(H1N1)的8个基因片段,分别将其克隆到pMD18-T载体,进行全基因组序列测定.核苷酸序列测定结果显示:LM株SIV各基因片段均未发现核苷酸插入或缺失现象.HA切割位点处的氨基酸序列序列为IPSIQSR↓G,与高致病性SIV的H1N1亚型毒株的分子特征不符合.HA基因含有6个潜在的N-糖基化位点,4个在HAl的第11、23、87、和276位,增加2个分别在HA2的154和213位点;NA基因不仅在58、63、68、88和146位含有高度保守的N-糖基化位点,而且在44和235位增加2个潜在的N-糖基化位点,这可能是近期H1N1亚型SIV的一个分子特征.核苷酸同源性结果:HA基因与类人谱系的流感病毒分离株有很高的同源性(99%),而其他基因均与古典猪谱系的流感病毒分离株同源性较高(87%～98%).从绘制的各个片段进化树和核苷酸同源性分析结果,可以推测该毒株HA基因可能来源于类人谱系的流感病毒;而其他基因来源于古典猪谱系的流感病毒.     

藏羊GM-CSF基因的RT-PCR扩增、序列分析及蛋白结构预测

为了研究藏羊GM-CSF基因及其编码蛋白的功能,提取藏羊脾脏总RNA,应用RT-PCR技术对藏羊GM-CSF基因进行扩增及测序,并利用DNA Star软件进行序列分析及编码蛋白结构预测。测试表明,藏羊GM-CSF基因长度为381 bp,编码127个氨基酸;藏羊GM-CSF基因与参考绵羊、藏羚羊、山羊和水牛的GM-CSF基因的核苷酸序列同源性依次为100%、99.2%、98.7%和92.1%,氨基酸序列同源性依次为100%、97.6%、96.9%和81.0%。蛋白结构预测表明GM-CSF蛋白具有1个N-糖基化位点、1个N-豆蔻酰化位点、1个粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子信号、2个蛋白激酶C磷酸化位点、3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点;综合二、三级结构预测得出,该蛋白主要由α螺旋组成,其次是β转角和无规则卷曲,而β折叠相对较少。研究成果可为青海藏羊GM-CSF基因抗病功能的研究提供参考。     

C型产气荚膜梭菌α、β_1毒素基因的融合

利用PCR技术,从C型产气荚膜梭菌染色体DNA中扩增出α和β1毒素基因,通过分离、纯化、内切酶酶切、连接和转化,构建了含αβ1融合基因表达质粒重组菌株BL21(DE3)(pETXAB1)。经酶切鉴定和核苷酸序列测定证实,构建的重组质粒pETXAB1含有αβ1融合基因,且基因序列和阅读框架均正确。经ELISA检测,重组菌株表达的αβ1融合蛋白能够被α、β1毒素抗体识别。免疫实验结果表明,αβ1融合蛋白免疫的小鼠可以抵抗1MLD的C型产气荚膜梭菌C5944毒素攻击,表明构建的重组菌株可以作为预防仔猪红痢基因工程亚单位苗的候选菌株。     

一株引起严重急性呼吸道感染病例的A亚型人呼吸道合胞病毒全基因组基因特征分析

人呼吸道合胞病毒(Human respiratory syncytial virus,HRSV)是导致儿童急性呼吸道感染的最重要的呼吸道病毒之一。根据对单克隆抗体的反应,HRSV分为A、B两个亚型。为探讨严重急性呼吸道感染(Severe acute respi-ratory infection,SARI)病例中HRSV全基因组基因特征,本研究对2017年河南省漯河市住院SARI病例中检测到的1株HRSV A亚型病毒通过Sanger测序方法对其全基因组序列进行了测定和分析。通过Sequencher 5.4.5、MEGA 5.05、BioEdit 7.0.5等生物信息学软件进行序列拼接和比对,进行了基因亲缘性关系分析、氨基酸变异和糖基化位点分析。基于HRSV全基因组序列和11个单个蛋白基因序列构建的亲缘性关系分析结果提示本研究中检测到的这株HRSVA病毒(RSVAs/Luohe.Henan/CHN/42.17)属于ON1基因型,该型是我国近年流行的优势基因型。该病毒全基因组序列与35条全球代表株的核苷酸和氨基酸同源性分别为92.69%～99.82%和93.63%～99.67%;G蛋白编码区氨基酸变异最高,而F蛋白相对保守。糖基化位点分析发现,该病毒的F蛋白有6个N-糖基化位点,未发现O-糖基化位点,此结果与原型株long株相同;G蛋白N-糖基化位点有6个,O-糖基化位点为82个,而原型株long株有11个N-糖基化位点,15个O-糖基化位点。本研究对2017年河南省漯河市SARI病例中一株HRSVA病毒全基因组序列进行了测定,与世界其他地区报道的HRSVA亚型病毒全基因组序列进行了对比分析,揭示了SARI病例中我国HRSV优势流行ON1基因型病毒全基因组的核苷酸和氨基酸变异特征,以及G蛋白和F蛋白编码区糖基化情况,丰富了我国HRSV基因数据库,也为HRSV的核酸检测方法的建立、疫苗研发和预防性单克隆抗体的评价提供了核苷酸和氨基酸的基础数据。     

整合素β亚基参与调节腰带长体茧蜂多胎增殖过程

整合素是由α和β亚基组成的异源二聚体跨膜蛋白, 在调控细胞增殖中起重要作用。本实验初步研究了腰带长体茧蜂Macrocentrus cingulum整合素β亚基在胚胎增殖中所起的作用。用PCR方法克隆获得了腰带长体茧蜂整合素β基因Mcitg-β (GenBank登录号为KC784942), 其开放读码框全长2 526 bp, 编码841个氨基酸, 含有整合素基因特有的多个功能域。Mcitg-β与已报道的昆虫整合素基因具有很高的序列相似性, 系统发育分析结果表明其与膜翅目的熊蜂Bombus impatiens整合素基因核苷酸序列一致性最高, 达76%。定量PCR结果表明Mcitg-β在蜂卵中大量表达, 在初级胚胎及二级胚胎细胞中也有表达, 但在桑葚胚中没有表达。将dsMcitg-β通过体外浸泡法导入到二级胚胎或体内注射法导入到寄主亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼虫体内后, 可极显著抑制腰带长体茧蜂整合素基因的表达量, 降低胚胎增殖能力, 并减少出蜂数量。结果初步证明Mcitg-β可能对调节多胚发育的腰带长体茧蜂的胚胎增殖起重要的作用。     

我国四株狂犬病毒M和P基因序列分析和所编码蛋白的分析

为了解我国狂犬病毒M、P基因序列和结构特点,用RT-PCR方法获得目的基因片段,测定核苷酸序列后,计算机分析核苷酸和氨基酸序列及其功能区位点结构。结果显示四株病毒M基因核苷酸和氨基酸序列同源性分别为83.9%～99.5%和93.1%～99%,四株狂犬病毒M蛋白上调节病毒RNA转录和复制功能的第58位氨基酸残基均为谷氨酰胺残基(E),与特异性细胞蛋白WW区域作用的PPxY结构序列均为PPEY保守序列;四株病毒P基因核苷酸和氨基酸序列同源性分别为83.6%～99.8%和87.2%～99%,P蛋白与胞浆动力蛋白轻链LC8相互作用的序列位于143～148位氨基酸残基,均为DKSTQT,四株病毒P基因与L蛋白、N蛋白作用位点序列显示未发生影响其生物学功能的变异。研究结果证实了这两种蛋白结构在病毒致病性中起重要作用的推论。     

团头鲂促性腺激素β亚基cDNA的克隆和序列分析

本研究利用RT-PCR和RACE克隆了团头鲂（Megalobrama amblycephala）脑下垂体中两种促性腺激素β亚基（GtHIβ和GtHIIβ）cDNA序列,并对其进行了结构和系统进化分析。团头鲂GtHIβ亚基cDNA全长567碱基对（bp）,5’端非翻译区26bp;3’端非翻译区148bp;开放阅读框（ORF）393bp,其编码含有130个氨基酸的蛋白质,包括由108个氨基酸组成的成熟肽以及22个氨基酸组成的信号肽。GtHII亚基cDNA全长564bp,5’端非翻译区43bp;3’端非翻译区95bp;ORF426bp,其编码含有141个氨基酸的蛋白质,包括由117个氨基酸组成的成熟肽以及24个氨基酸组成的信号肽。团头鲂GtHIβ亚基氨基酸序列与青鱼（Mylopharyngodon piceus）等15种鱼类相比较,相似性为90%—31%,与湖蛙（RanaRidibunda）等5种四足类的相似性为38%—21%;GtHII亚基与青鱼等15种鱼类相比较,其相似性为95%—41%,与湖蛙等5种四足类的相似性为49%—36%,团头鲂GtHIβ和GtHII亚基与鲤科鱼类的相似性最高,显示出较为亲近的进化关系。另外,团头鲂GtHIβ和GtHIIβ亚基含有12个保守的半胱氨酸残基和1个N糖基化位点。     

大肠杆菌青霉素G酰化酶基因及其邻近区域的核苷酸全序列

我们由E.coli AS1.76克隆了青霉素G酰化酶的基因,并且测定了其全部核苷酸序列。青霉素G酰化酶结构基因是由下述功能片段组成的:(1)编码信号肽(26个氨基酸残基)的78个碱基对;(2)编码α-亚基(209个氨基酸残基)的627个碱基对;(3)编码间隔肽(54个氨基酸残基)的162个碱基对;(4)编码β亚基(557个氨基酸残基)的1671个碱基对。此外,我们还发现起始密码子(ATG)前有个核糖体结合位点和启动子序列以及在终止密码子(TAA)之后有个转录终止信号。与最近发表的青霉素G酰化酶基因的DNA序列比较,同源性达99.7%。     

乌金猪FTO基因的克隆和表达分析

目的:克隆乌金猪脂肪和肥胖相关基因(FTO)编码区序列(CDS),分析其序列组成特征及在乌金猪不同组织中的表达情况。方法:采用反转录PCR方法从乌金猪脂肪组织中克隆FTO基因CDS,利用生物信息学方法分析其序列组成特征;采用实时PCR方法分析乌金猪FTO基因mRNA在不同组织中的表达情况。结果:克隆的FTO基因全长1518 bp(已提交至GenBank数据库,登录号为JQ031263),编码由505个氨基酸残基构成的蛋白,推测的相对分子质量为58.16×103,等电点为5.18;乌金猪与牛、羊、人和大鼠的FTO蛋白的氨基酸序列同源性分别为91%、90%、89%和83%;进化树分析显示,推测的乌金猪FTO蛋白的氨基酸组成与牛、羊的亲缘性较近,其次是人、大鼠;推测的氨基酸组成中无跨膜区,无信号肽,为亲水蛋白;分析发现该蛋白有22个磷酸化修饰位点,包括10个丝氨酸蛋白激酶磷酸化位点、7个苏氨酸蛋白激酶磷酸化位点、5个酪氨酸蛋白激酶磷酸化位点,200、246、302位氨基酸残基有糖基化位点;二级结构预测发现该蛋白共有201个螺旋、33个伸展链和271个卷曲结构;实时PCR检测的组织表达谱表明,FTO基因mRNA在乌金猪肝脏组织中的表达量最高,在脂肪、肾、脾中也有大量表达,在心脏、肌肉中的表达量最少。结论:为深入探讨乌金猪FTO基因的生物学功能奠定了重要基础。     

洋葱伯克霍尔德氏菌CAS19嗜铁素合成相关基因cepR的克隆及生物信息分析

本研究采用PCR方法克隆了洋葱伯克霍尔德氏菌CAS19嗜铁素合成相关基因cepR,并对cepR基因编码蛋白的结构和功能进行生物信息学分析和预测。同源性分析表明,CAS19的cepR核苷酸序列与Burkholderia cepacia LMG1222cepR基因的同源性为99%;cepR基因全长768bp,包含一个完整的231bp的开放阅读框架,编码239个氨基酸;该基因编码蛋白分子量为26.59kD,理论的等电点为5.55,含有一个LuxR型HTH结构域,在氨基酸残基的不同区域分布有酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、酪氨酸激酶磷酸化位点、N-肉豆蔻酰化位点和N-糖基化位点,还有一个明显的跨膜结构。本研究结果将为洋葱伯克霍尔德氏菌嗜铁素合成相关研究提供调控基因信息和参考依据,并为其进一步开发和利用奠定基础。     

山东地区16株H9N2亚型禽流感病毒HA基因的序列分析

为了解H9N2亚型禽流感病毒(AIV)山东分离株的遗传变异情况,采用RT-PCR技术对16株从山东不同地区分离的H9N2亚型禽流感病毒的HA基因进行扩增、克隆和测序,并对所获得的HA全序列进行同源性和遗传进化分析。结果显示,16个分离株的裂解位点均为RSSR↓GLF,符合低致病性禽流感病毒的分子特征;有7～9个潜在糖基化位点;受体结合位点除198位有变异,其他位点均较保守;234位氨基酸均为L,具有与哺乳动物唾液酸α,2-6受体结合的特征;16个分离株HA基因核苷酸及氨基酸序列同源性分别为96.3%～99.9%和97.1%～99.6%;16个分离株同属于欧亚分支中的A/Duck/Hong Kong/Y280/97亚群。     

中国分离巴泰病毒基因组全编码区序列测定和分析

采用RT-PCR和TAIL-PCR方法,首次对我国分离的巴泰病毒(YN92-4株)基因组的全编码区进行序列测定和分析。结果显示,YN92-4株病毒基因组由S、M、L三个片段组成,长度分别为947、4 371、6 860个核苷酸。其中,S片段基因编码由234个氨基酸残基组成的核衣壳蛋白和由102个氨基酸残基组成的非结构蛋白,M片段基因编码由1 435个氨基酸残基组成的前体蛋白,L片段基因编码由2 239个氨基酸残基组成的RNA聚合酶。与国外其它地区的巴泰病毒分离株进行基因组全编码区序列比较后发现,YN92-4株与日本牛血清分离株(ON-7/B/01株)在S、M片段核苷酸(氨基酸)的同源性最高,分别为97.7%(100%)和95.7%(98%);由于本研究首次开展对巴泰病毒L基因片段核苷酸序列的研究,因此国际基因库尚无可参考的序列信息,本研究比较了我国分离的巴泰病毒与同一血清组的代表病毒Bunyamwera病毒L片段的核苷酸和氨基酸序列同源性,分别为73.5%和81.6%。系统进化分析显示,YN92-4株基因组与其它巴泰病毒分离株在各自分支下形成独立分支。本研究提示我国分离的巴泰病毒YN92-4株未发生基因重配(...     

藏羊IL-2基因的RT-PCR扩增、序列分析及蛋白结构预测

设计藏羊IL-2基因特异性引物,提取藏羊脾脏总RNA,RT-PCR技术扩增IL-2基因并测序,应用生物学软件进行序列分析及蛋白结构预测。研究表明,藏羊IL-2基因长度为405 bp,编码135个氨基酸,藏羊IL-2基因与参考绵羊(登录号:NM_001009806.1,X60148.1)、山羊(登录号:NM_001287567.1,AF307018.1,U34274.1)、藏羚羊、水牛和牦牛IL-2基因的核苷酸序列同源性依次为100.0%、99.8%、99.8%、99.3%、99.0%、99.5%、98.0%和95.8%,氨基酸序列同源性依次为100.0%、100.0%、100.0%、98.5%、98.5%、100.0%、97.0%和93.3%。蛋白结构预测研究表明,IL-2蛋白具有1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、2个蛋白激酶C磷酸化位点、1个N-糖基化位点和1个白细胞介素-2信号。研究成果可为藏羊IL-2基因抗病功能的研究提供基础参考数据。     

人B组轮状病毒vp7基因的克隆和序列分析

利用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术,扩增了人B组轮状病毒WH-2vp7基因,连接到克隆载体pUCm-T,并对其基因序列进行了分析.WH-2与ADRV的同源性达98%,与印度加尔各达分离株CAL-1达92%,而与动物B组轮状病毒同源性差别较大,如与IDIR(鼠)同源性仅为58%,与WD653(牛)B组轮状病毒同源性为63%,与ATI(牛)同源性为61%.对vp7基因的二级结构分析发现其mRNA折叠形成多达18个发卡环状结构.VP7蛋白是249个氨基酸组成,分子量为28.4kDa,含有3个潜在的N连接的糖基化位点和多个磷酰化位点,从氨基酸序列的同源性来看,WH-2与ADRV的同源性达99%,与CAL-1达95%,而IDIR仅为51%,说明了WH-2和ADRV的起源相同.此研究对了解B组轮状病毒基因的进化和变异规律具有重要意义,也将为B组轮状病毒预防性疫苗的研制提供科学的依据.     

四株不同宿主来源的Class I基因3型新城疫病毒全基因组序列测定及比较分析

为了解析基因型相同但宿主来源不同的新城疫病毒的全基因组差异。本文采用RT-PCR方法分别获得4株（JS/3/09/Ch,ZJ/3/10/Ch,AH/2/10/Du,JS/9/08/Go）Class I 基因3型病毒的全基因组核苷酸序列,并与GenBank中已公布的Class I基因3型病毒全基因组序列进行比对分析。本实验4株病毒的基因组长度均为15198bp,在基因组1607～1608位有6碱基的缺失,在2381～2382位有12碱基的插入,裂解位点为112EQ/RQE/GRL117是标准弱毒特征。5株Class I基因3型病毒之间全基因组同源性超过93%;而与Class II弱毒株同源性最低只有72.2%;比较6个结构蛋白基因的同源性,NP基因的同源性最高(98.3%～96.4%),而P基因最低(96.1%～91.9%)。结果表明不同宿主来源的Class I基因3型新城疫病毒在遗传信息方面差异不大,但NP/F/L基因的变异幅度较P/M/HN基因明显。     

家蚕核型多角体病毒酪氨酸蛋白磷酸酯酶基因的克隆及在大肠杆菌中表达

采用PCR方法克隆了家蚕核型多角体病毒中国镇江株 (BmNPV ZJstrain)的酪氨酸蛋白磷酸酯酶基因(ptp) ,测定了该基因的核苷酸序列 ,比较了与相关病毒相应基因的同源性 ,并将该基因插入到原核表达质粒在大肠杆菌中进行了表达。该基因的编码部分由 5 0 7个核苷酸组成 ,编码 16 8个氨基酸残基的蛋白多肽 ,其中含有酪氨酸蛋白磷酸酶酯催化部位的“HC”基序。该基因与苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒 (AcMNPV) ptp 基因和BmN PV -T3 株 (日本 )拟为的 ptp基因核苷酸序列的同源性分别为 96 8%和 98 2 % ,蛋白质氨基酸序列的同源性分别为 97 0 %和 97 6 %。将该基因插入到温度诱导型表达质粒pBV2 2 1的温控启动子PRPL 之后 ,在大肠杆菌JM10 9中表达了具有催化活性的蛋白质 ,分子量约为 19kD ,表达产物能催化对硝基酚磷酸钠 (PNPP)的脱磷酸反应 ,这种催化作用可被钒酸钠和ZnCl2 抑制     

新城疫病毒F48E8株融合蛋白基因序列分析

本研究报道了新城疫病毒（ＮＤＶ）中国标准强毒株Ｆ４８Ｅ８融合蛋白（Ｆ）基因的序列。该基因核苷酸序列长度为１７００ｂｐ,编码由５５３个氨基酸组成的Ｆ０多肽。Ｆ０酶切激活部位序列为ＲＲＱＲＲ↓Ｆ,具有ＮＤＶ强毒的特征。Ｆ０中有３个主要由疏水性氨基酸组成的区域和６个可糖基化位点。经比较,ＮＤＶＦ４８Ｅ８株和Ｍｉｙａｄｅｒａ株、ＴｅｘａｓＧＢ株的氨基酸同源性分别为９３．６４％和９２．４１％。