不同粒径口蹄疫病毒样颗粒-ZIF-8复合物诱导小鼠的体液免疫效果分析

为进一步提高口蹄疫(foot-and-mouthdisease,FMD)病毒样颗粒(virus-likeparticles,VLPs)疫苗的免疫效果，本研究采用仿生矿化方法，将Zn2+和2-甲基咪唑按照不同浓度配比制备了不同粒径的FMDV VLPs-沸石咪唑骨架-8 (zeolitic imidazolate framework-8, ZIF-8)复合物，以探究尺寸效应对免疫效果的影响。结果显示，成功制备出3种不同粒径的FMDV VLPs-ZIF-8，粒径分别约为70、100、1 000 nm。细胞毒性和组织病理学试验表明，3种复合物均具有良好的生物安全性。小鼠免疫试验表明，3种复合物均能明显提高中和抗体和特异性抗体水平，并且随着复合物体积的减小，其免疫效果也随之增强。本研究表明，ZIF-8包封FMDV VLPs可显著增强其免疫效果，且具有尺寸依赖性。     

口蹄疫病毒多基因重组质粒的体外表达及衣壳组装

PCR扩增获得包含口蹄疫病毒P1、2A、3C、3D及部分2B编码区的目的基因片段P12X3C3D,将P12X3C3D经AflⅡ和XbaⅠ双酶切后,定向克隆于真核表达质粒载体pcDNA3.1( );另将PCR扩增获得的P12X3C3D直接与真核表达质粒载体pTARGET^TM连接,进行筛选、鉴定及DNA序列分析,分别获得重组质粒pcDNA3．1／P12X3C3D、pTARGET／P12X3C3D。将重组质粒分别转染BHK-21细胞,通过双抗体夹心ELISA方法和间接免疫荧光标记方法检测细胞中表达的口蹄疫病毒抗原,用磷钨酸负染,以电子显微镜观察转染重组质粒的细胞中组装的口蹄疫病毒空衣壳。结果表明,口蹄疫病毒基因组片段正确克隆到真核表达质粒载体上,重组质粒pcDNA3．1／P12X3C3D、pTARGET／P12X3C3D均可在BHK-21细胞中表达FMDV目的蛋白。其中重组质粒pTARGET／P12X3C3D表达的口蹄疫病毒抗原蛋白,能够在细胞内正确组装成病毒空衣壳。     

芹菜素镧配合物的结构表征及生物活性研究

以芹菜素和硝酸镧为原料首次合成芹菜素镧配合物,通过元素分析、摩尔电导、红外光谱、热差分析、核磁共振氢谱来分析测定配合物的组成和结构,并对配合物进行了清除超氧自由基(O-·2)和羟自由基(·OH)的研究以及对宫颈癌细胞Hela的抗肿瘤活性的研究。结果表明,配合物组成为:La(C15H9O5)2NO3·1.5H2O,其具有较强的抗氧化活性和抗宫颈癌细胞Hela活性。     

口蹄疫病毒多基因重组质粒在BHK-21细胞中的表达

利用定点突变的原理,获得包含有口蹄疫病毒P1,2A,3C及部分2B编码区的目的基因片段,KpnⅠ和XbaⅠ双酶切后,定向克隆于真核表达质粒载体pcDNA3.1（+）,经筛选、鉴定及DNA序列分析后,将重组质粒pcDNA3.1/P12X3C转染BHK-21细胞,通过双抗体夹心ELISA方法和间接免疫荧光标记方法,检测细胞中表达的口蹄疫病毒抗原。结果表明,口蹄疫病毒基因片段正确克隆到真核表达质粒载体上,重组质粒pcDNA3.1/P12X3C可在BHK-21细胞中表达FMDV目的蛋白。     

口蹄疫病毒样颗粒诱导表达型载体的构建及其BHK-21细胞池的筛获

瞬时表达是目前利用哺乳动物细胞表达口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus, FMDV)衣壳蛋白的主流方法。为实现染色体稳定表达FMDV衣壳蛋白并高效组装出病毒样颗粒(virus like particles, VLPs)，本研究构建了piggyBac (PB)转座-组成型表达、PB转座-四环素(tetracycline, Tet)诱导型表达两套质粒。利用荧光蛋白标记技术，验证了质粒的功能。通过抗生素筛选得到了组成型表达P12A3C (WT/L127P)基因的BHK-21细胞池(C-WT、C-L127P)和诱导型表达P12A3C (WT/L127P)基因的BHK-21细胞池(I-WT、I-L127P)。荧光观察和PCR检测证明了绿色荧光蛋白、3C蛋白酶、反向四环素转录激活因子等基因的稳定整合。Western blotting、酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)实验证明了细胞池I-L127P具有更强的衣壳蛋白和VLPs生产能力。本研究首次实现了哺乳动物细胞染色体诱导表达FMDV衣壳蛋白，有助于推动哺乳动物生产FMDV VLPs疫苗的技术工艺，也为构建其他蛋白的哺乳动物细胞诱导型表达系统提供了参考。     

口蹄疫病毒自身核酸片段对病毒样颗粒组装的促进作用

选取能够与口蹄疫病毒结构蛋白相互作用且有特殊结构的核酸片段5′非翻译区(5′UTR)和内部核糖体进入位点(Internal ribosome entry site,IRES)作为支架,进行病毒样颗粒组装的研究。通过对组装产物进行粒径、表面电位、凝胶阻滞、核酸酶消化、尺寸排阻色谱、透射电镜、圆二色光谱等检测,结果表明,核酸片段5′UTR和IRES能与口蹄疫病毒样颗粒共组装并形成病毒样颗粒。通过统计学分析发现VLPs-5′UTR的75S颗粒的组装效率显著高于单纯VLPs组(P0.001)和VLPs-IRES (P0.01),而VLPs-IRES的12S颗粒的组装效率显著高于单纯VLPs组(P0.000 1)和VLPs-5′UTR (P0.000 1),表明口蹄疫病毒自身核酸片段5′UTR更有利于口蹄疫病毒样颗粒的组装。该研究对促进口蹄疫病毒样颗粒组装提出了新的思路和优化策略,有助于病毒样颗粒疫苗的研发。     

口蹄疫病毒氨基酸改造对其病毒样颗粒稳定性的影响

病毒样颗粒 (Virus like particles,VLPs) 的稳定性是目前影响口蹄疫VLPs疫苗质量的主要因素。为进一步提升口蹄疫VLPs疫苗的质量,基于口蹄疫病毒三维空间结构,通过动力学分析软件设计并筛选出3个氨基酸改造位点。经点突变试剂盒成功制备出上述3种突变型重组质粒,转化大肠杆菌Escherichia coli BL21菌株后经体外诱导表达,Ni离子层析柱纯化后,SDS-PAGE结果证明3种氨基酸突变不影响目标蛋白的表达。体外组装获得的3种突变型VLPs稳定性研究结果发现,内部疏水性侧链氨基酸的引入使VLPs的形态变得更加均一 (N4017W),且其稳定性比其他两种VLPs明显提高。结果表明,衣壳内部疏水性作用力有助于VLPs的形成且有助于维持衣壳的稳定性,为提高VLPs疫苗质量提供了新的研究思路,有助于推进VLPs疫苗的发展。     

携带高滴度猪瘟病毒C株猪睾丸细胞株的建立及蛋白质组学分析

猪睾丸细胞(Swine testicular,ST)广泛用于猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)的传代,为了进一步提高ST细胞增殖的CSFV滴度,我们利用有限稀释法克隆出一种稳定携带高滴度CSFVC株的单克隆细胞株(STC).间接免疫荧光实验结果显示,几乎100％STC细胞携带CSFV抗原;且STC细胞中CSFV滴度为106 TCID50/mL,与CSFV单次感染亲本ST细胞的病毒滴度104 TCID50/mL相比,具有更高的病毒产量.为了探究STC细胞持续带毒后细胞内蛋白表达水平的变化,我们通过非标记定量蛋白质组学分析发现541种蛋白表达水平发生明显变化,并选取其中差异显著且与病毒复制或细胞存活相关的两种上调蛋白(GRP94,GRP78)、两种下调蛋白(β-catenin,ISG15)进行免疫印迹验证.本试验成功获得了可以稳定携带高滴度CSFV C株的STC细胞株,并初步筛选了与细胞持续带毒有关的目标蛋白,不仅为简化猪瘟传代细胞苗生产工艺提供条件,也为研究STC细胞持续携带CSFV稳定传代的机制奠定基础.     

FMDV OH99株基因组全序列的测定及其基因特征研究

采用RT-PCR方法对FMDV OH99株基因组全序列进行了分子克隆与测序。结果表明OH99株基因组全基因组序列长8040nt,其中5’NCR长1026nt,前导蛋白(L)编码区长603nt。该毒株结构蛋白与非结构蛋白编码区的核苷酸序列为6318nt,3’NCR长93nt,其后是poly(A)尾巴,测序结果表明该结构至少含有56个A。应用分子生物学软件,将OH99株与其它参考毒株进行了序列比较,并对其基因特征、推导的氨基酸序列进行了研究分析。结果显示,在分类地位上OH99株归属于O型FMDV,与OTY TW／97具有较高的同源性,而与其他参考毒株的差异性比较大,而且在基因组功能未知区域和3A编码区域具有两处明显的基因片段缺失现象,其中3A编码区缺失30nt,与OTY TW/97株相同,但功能未知区域的缺失状况与OTY TW／97稍有差异。根据VP1基因序列,对OH99株与参考毒株进行了系统发生树分析,分析结果表明OH99株与0TY TW／97株在同一基因型内,其遗传关系最近,而与其毒株遗传关系较远。     

T7 RNA聚合酶表达系统的真核化及其偶联表达系统的建立

为了使T7RNA聚合酶(T7RNAP)表达系统真核化,首先,利用两种方法建立能够表达T7RNAP的真核细胞:(1)共转染表达T7RNAP的真核表达重组质粒于靶细胞;(2)利用稳定表达T7RNAP的BHK-21细胞系。然后,将FMDV内部核糖体进入位点(IRES)序列和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定向克隆进原核载体pET-40a-c( )的T7启动子下游,得到的重组质粒pIERS-EGFP-E。用该质粒分别转染上述两种细胞,在紫外显微镜下都能够观察到绿色荧光,表明真核化的T7RNAP偶联表达系统建立。并利用流式细胞仪对偶联表达水平进行了分析。这为利用该系统真核高效表达外源蛋白奠定了坚实的基础。用实验证明了FMDV5′端含有IERS具有介导非帽依赖性的翻译的功能,为以IERS为基础的双顺反子表达系统的建立及深入研究IERS与相关蛋白的功能奠定了基础。T7RNAP偶联表达体系是一种良好的外源基因表达体系。